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Die Erfindernennung unterbleibt auf .Antrag Die Erfindung bezieht
sich auf eine Zweitaktbrennkraftmaschine, bei der der wirksame Querschnitt der Einlaßschlitze,
durch die das Brennstoff-Luft-Gemisch in die als Gemischpumpe ausgebildete Kurbelkammer
eingesaugt wird, hei steigender Drehzahl vergrößert werden kann und kennzeichnet
sieh dadurch, daß die wirksame Höhe der in bekannter Weise von der Ko@lbenunterkante
gesteuerten Einlaßschlitze bei steigender Drehzahl vergrößert wird.
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An Zweitaldbrennkraftmaschinen bereitet es Schwierigkeiten, die Ein-
und Auslaßorgane für das. Brennstüff-L uft-Gemisch so auszubilden, daß die Maschine
in allen Drehzahlbereichen eine gute Füllung der Zylinder und damit ein hohes Drehmoment
abgeben kann. Um insbesondere auch bei hohen Drehzahlen eine gute Füllung des Zylinders
zu bekommen, läßt man die Einlaßschlitze bei Zweitaktmotoren während des Ansaughubes
möglichst lange offen. Man erhält auf diese Weise zwar bei hohen Drehzahlen, nicht
aber im mittleren und unteren Drehzahlenbereich günstige Leistungen.
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Dies ist offenbar darauf zurückzuführen, daß der ganze Ansaugvorgang
als ein Schwingungsvorgang der Luftgemischsäulen angesehen werden muß. Hierbei steht
die Ansaugdauer in einem ganz bestimmten Verhältnis zur Eigenschwingungsdauer des
Luftgemischsystems, das aus dem Kurbelkastenvolumen
und dem Volumen
der Ansaugleitung besteht. Erst wenn dieses Verhältnis den richtigen Wert annimmt,
erreicht die Füllung des Zvlinders ein Maximum. Andererseits hat sich gezeigt. daß
man die besten Leistungen dann erhält, wenn die Öffnungsweite der Einlallorgane
für das Brennstoffgemisch in einem ganz bestimmten Verhältnis zu der Drehzahl steht.
Theoretisch würde man daher die besten Leistungen dann erzielen, wenn die Einlaßorgane
so ausgebildet sind. daß zu jeder Drehzahl eine bestimmte Jftnungsweite gehört.
so daß beispielsweise bei Verdopplung der Drehzahl die öffnungsweite doppelt so
groß ist. Dies hätte aber zur iiotweiidigen Folge, daß bei Verdopplung der Drehzahl
die Ansaugzeiten die gleichen bleiben, so daß in Kurbelwinkelgraden gemessen bei
Zweitaktmotoren beispielsweise die Einlalschlitze während eines doppelt so großen
Winkels geöffnet bleiben müßten.
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Bei der praktischen Verwirklichung stoßen jedoch diese theoretischen
Forderuiig2n auf erhebliche Schwierigkeiten. In der Praxis hat man sich auch dann
bisher damit begnügt, die Schlitzhöhe unveränderlich zu machen und sie den mittleren
Drehzahlen anzupassen. wodurch jedoch die günstigsten Füllungsverhältnisse und damit
Drehmomente lediglich im mittleren Drehzahlbereich gewährleistet sind, während bei
hohen und niedrigen Drehzahlen die Füllung ungünstiger wird.
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Im einzelnen sei dies an der -@lyb. i der Zeichnung erläutert. Die
voll ausgezogene Kurve a stellt die Leistungskurve in Abhängigkeit von der Drehzahl
bei Ausbildung der Maschine mit großem Einlaßschlitz dar. Es ist erkennbar, daß
die Leistung bei hohen Drehzahlen hohe Werte zeigt, mit sinkender Drehzahl dann
aber schnell sehr stark absinkt. Die gestrichelt dargestellte Kurve 1) stellt eine
Leistungskurve dar, bei welcher die Einlaßschlitze- den mittleren Drehzahlen angepaßt
sind. Man erkennt, daß die Kurve im Bereich der mittleren Drehzahlen c ein deutliches
Maximum zeigt, nach beiden Seiten jedoch allmählich absinkt. -Man erreicht also
bei hohen Dr:hzahlen nicht mehr . die Spitzenhöchstleistung, wie sie bei großen
Einlaßschlitzen gemäß der Kurve a ohne weiteres erzielt wurde.
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Das N%'esentliclie bei der Erfindung besteht in der Erkenntnis, daß
es bei den' in erster Linie nur darauf ankommt, den Liefergrad der IKurbell;astenpumpe
mit der Drehzahl nicht absinken zu lassen. Diese Erkenntnis ermöglicht die sehr
einfache Lösung, welche im vorstehenden beschrieben ist.
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Man hat bereits ein Verfahren zur Regelung von Zweitaktbrennkraftinaschinen
mit gesonderten Spülluft- und mit Luftkanälen beschrieben, doch -wird dadurch der
Gedanke der vorliegenden Erfindung nicht offenbart.
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Ferner ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei der mit sinkender
Drehzahl die Spülperiode verkürzt und die Aufladeperiode verlängert wurde, in der
der Auspuff früher geschlossen und gegebenenfalls später geöffnet wird.
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Schließlich ist auch eine 7_weitaktl>rennkraftmaschine mit die Einlaß-
und die Auslaßöffnungen steuernden Kolben beschrieben worden, bei der zwar die Querschnitte
der Ein- und Auslässe entsprechend der Geschwindigkeit regelbar sind. tedoch keine
Kurbell:astenpumpe vorgesehen ist.
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lj'ei vorzugsweise einem nach dem DreikanalsvStem aufgebauten Zweitaktmotor
mit Kurbelkastenspülpumpe kann man den Erfindungsgedanken dadurch verwirklichen.
dal3 man entsprechend der Abb.der Zeichnung den Ansaugschlitz und zum Teil auch
<ien !Ansaugkanal unterteilt. In den Ansaugkanal ; , in den das Gemisch vom Vergaser
geführt und durch eine helannte. in der Zeichnung nicht näher dargestcllte Drosselklappe
geregelt wird, ist kurz vor dein Eintritt in das Kurbelgehäuse eine Wechselklappe
8 eingebaut. Durch diese Wechselklappe wird der Ansaugkanal kurz vor der Einmündung
in das Iiurbelgeliäuse in -zwei Teilkanäle g, io unterteilt. Durch Verstellen der
Klappe aus der in der Abbildung gestrichelt dargestellten Stellung in die voll ausgezogene
Stellung kann erreicht werden. daß das angesaugte Brennstoff-Luft-Geinisch entweder
gleichzeitig durch die beiden Teilkanäle g lind io oder aber bei geschlossener Stellung
lediglich durch den oberen Teilkanal g in das Kurbelgehäuse eintritt. In der Zeichnun,-
ist 3 der Kolben mit der Steuerkante .I und h der Spülkanal.
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Die Arbeits«-°is° der Regeleinrichtung ist folgend: Beim Anfahren
und bei geringen Drehzahlen ist die Klappe S geschlossen, so dal das Gemisch lediglich
durch den Teilkanal g angesaugt wird. Bei einer bestimmten höher liegenden Drehzahl,
bei welcher der Ouerschnitt des Kanals 7 für eine ausreichende Ansaugung zu klein
wäre. wodurch die Motorleistung infolge zu starker Drosselung bei weiterer Drehzahlsteigerung
nicht mehr ansteigen würde, öffnet inan die Klappe 8 und läßt das Gemisch gleichzeitig
durch beide Teilkanäle g und io eintreten. Hierdurch wird die Füllung verbessert
und eine hohe Spitzenleistung erreicht.
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Würde man die Klappe 8 auch bei niedrigen Drehzahlen offen lassen,
o erhielte man nicht nur eine geringere Leistung. sondern auch einen wesentlich
höheren Brennstoffverbrauch.
Dies ist offenbar daraus zu erklären,
daß bei geringer Drehzahl zwar zunächst eine genügende Luftmenge angesaugt wird,
die jedoch wegen der großen Offnungsweite Zeit findet, unter der Wirkung des obenerwähnten
Schwingungsvorganges zum Teil wieder zurück zu strömen, ehe der Schlitz vollkommen
geschlossen ist.
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Während bei den bekannten Maschinen die Schlitzhöhe aus einem Kompromiß
zwischen. einem möglichst hohen Schlitz für hohe Drehzahlen und niedrigen Schlitz
für niedrige Drehzahlen entstanden war, ist es nach der Erfindung möglich, den für
niedrige Drehzahlen allein in Frage kommenden Schlitz, welcher dem Kanalquerschnitt
9 entspricht, wesentlich enger zu gestalten. Hierdurch wird ein rationeller Brennstoffverbrauch
auch bei den niedrigsten Drehzahlen erreicht.
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Bisher konnte man diese Möglichkeit nicht voll ausnutzen, da ein niedriger
Brennstoffverbrauch nur auf Kosten einer unzureichenden Leistung erzielt worden
war. Bei der Erfindung braucht man darauf keine Rücksicht zu nehmen, da durch die
Wechselklappe 8 beide Möglichkeiten, und zwar sowohl eine günstige Leistung als
auch ein günstiger Brennstoffverbrauch in allen Drehzahlbereichen erreicht werden
kann.
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Durch diese Steuerung wird gewissermaßen eine Verschiebung des Zülaufstromes
für das Gemisch gegenüber der unteren steuernden Kolbenkante bei wechselnden: Drehzahlen
erreicht, derart, daß bei geringen Drehzahlen der Mittelpunkt des Zufuhrstromes
in der Mitte des Kanals 9, dagegen bei hoben Drehzahlen in der Mitte des gemeinsamen
aus den Kanälen 9 und 1o bestehenden Kanals, also entsprechend tiefer liegen wird.
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Selbstverständlich kann man den Ansaugkanal noch weiter, beispielsweise
in drei Einzelkanäle unterteilen und eine entsprechende Anzahl von Wechselklappen
vorsehen. Fernerhin ist es auch möglich, einen einzigen Schlitz entsprechend der
steigenden Drehzahl stetig mehr und mehre freizulegen. Schließlich kann man auch
statt einer einzigen Gemischleitung zwei vorsehen, von denen die eine mit einem
niedrigen und die andere entweder mit einem besonders hohen oder auch mit einem
niedrigen Schlitz versehen ist, der von dem I"olben überlaufen wird. An den beiden
Ansaugleitungen können dann zwei Vergaser sitzen, die wahlweise einzeln oder gleichzeitig
in Tätigkeit gesetzt werden können. Wie die Abb. 3 zeigt, sind an. diametral gegenüberliegenden
Seiten der Zylinderwandungen zwei Zuführungsleitungen 11, 12 vorgesehen, die in
verschiedener Höhe in dien Zylinder einmünden. Jede dieser Zuleitungen ist mit einem
besonderen Vergaser ausgerüstet und weist besondere Drosselklappen 13, 14 auf. Die
beiden Gemischzuleitungen 11, 12 können zu einer einzigen vereinigt werden und an
einen einzigen gemeinsamen Vergaser angeschlossen werden. Die tiefer liegende Leitung
12 wird bei kleinen Drehzahlen durch die: Drosselklappe völlig geschlossen, so daß
das Gemisch allein, durch die von der Drosselklappe 13 gesteuerte Zuleitung i i
einströmen kann.