DE802120C

DE802120C - Two-stroke engine

Info

Publication number: DE802120C
Application number: DEP8448A
Authority: DE
Inventors: Paul Richter
Original assignee: ILO WERKE H CHRISTIANSEN
Current assignee: ILO WERKE H CHRISTIANSEN
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-02-01

Description

Zweitaktmotor Die Erfindung betriftt einen Zweitaktmotor, dessen Zylinderinneii«-andung im oberen Teil des Brennraumes die Form einer Hohlkugelschale oder eines ähnlichen Rotationskörpers aufweist und dessen Kolben in der Nähe des Kolbenbodens im wesentlichen entsprechend ausgebildet ist, so daß der Kolben in der oberen Totlage sich mit seinem Boden der gegenüberliegenden Zylinderwand bis auf einen geringen im wesentlichen gleichmäßigen Abstand nähern kann, und der Zylinderdeckel über der oberen Kolbentotlage muldenförmig oder ähnlich ausgebildet ist, wobei die Achse der Mulde vorzugsweise in Richtung des Spülluftstromes verläuft. Der mittlere Teil des Kolbenbodens kann abgeflacht sein. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Nasenkolben verwendet, dessen Bodenteil im wesentlichen die Form einer Kugelschale oder eines ähnlichen Rotationskörpers entsprechend der inneren Zvlinderdeckelwand aufweist, wobei die mit ihrer Nasenkante senkrecht zur Muldenachse verlaufende Kolbennase durch zwei :Ltisnehmungen aus der Rotationskörpergrundforin gebildet ist. Die durch die Nase gebildeten Teilbrennräume weisen zweckmäßig verschiedene Größen auf, vorzugsweise derart, daß der nach der Eintrittsseite weisende Teilbrennraum kleiner als der nach der Auslaßseite liegende ist, so daß mit Annäherung des Kolbens an seine obere Totlage ein kräftiger Spülluftstrom erzeugt wird.Two-stroke engine The invention relates to a two-stroke engine, the interior of which is the cylinder in the upper part of the combustion chamber the shape of a hollow spherical shell or a similar one Has rotating body and its piston in the vicinity of the piston head substantially is designed accordingly, so that the piston in the top dead center with his Bottom of the opposite cylinder wall up to a small substantially can approach even distance, and the cylinder cover over the upper piston dead center Is trough-shaped or similar, the axis of the trough preferably runs in the direction of the purge air flow. The middle part of the piston crown can be flattened. According to a preferred embodiment of the invention, a nose piston used, the bottom part of which is essentially the shape of a spherical shell or a has a similar body of revolution corresponding to the inner cylinder cover wall, the piston nose running with its nose edge perpendicular to the bowl axis is formed by two: Ltisnehmungen from the rotational body basic shape. By The partial combustion chambers formed by the nose expediently have different sizes, preferably in such a way that the partial combustion chamber pointing towards the inlet side is smaller than that towards the outlet side is located, so that as the piston approaches its upper dead position a powerful flow of purge air is generated.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht.In the drawing, two embodiments of the invention are for example illustrated.

Fig. i ist ein Schnitt in Richtung A-B nach Fig.2 durch den Zylinder eines Zweitaktmotors mit Flachkolben nach der vorliegenden Erfindung.Fig. I is a section in the direction A-B of Fig. 2 through the cylinder a two-stroke flat piston engine according to the present invention.

In Fig. 2 ist ein Schnitt in Richtung C-D nach Fig. t dargestellt. In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform mit Nasenkolben im Schnitt in Richtung E-F nach Fig. 4 veranschaulicht.FIG. 2 shows a section in the direction C-D according to FIG. In Fig. 3 is another embodiment with the nose piston in section in the direction E-F illustrated according to Fig. 4.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt in Richtung G-H nach Fig. 3.FIG. 4 shows a section in the direction G-H according to FIG. 3.

Fig. 5 ist ein Schnitt nach Fig. 4, jedoch mit dem Kolben in der Auspufflage.Fig. 5 is a section according to Fig. 4, but with the piston in the exhaust position.

Wie aus Fig. i und 2 hervorgeht, besteht der Zweitaktmotor nach der Erfindung aus einem Zylinder i, dessen Deckel 2 eine innere Oberfläche 3 aufweist, die die Form einer Hohlkugel oder eines ähnlichen Rotationskörpers besitzt. Dieser hohlkugelige Brennraum geht nach der Zylinderachse zu in eine walzenförmige Mulde 4 über, deren Achse in Richtung des Spülluftstromes, der vom Spülkanal s nach dem Auspuffkanal 6 (Fig. 3 und 5) gelt und im wesentlichen senkrecht zur Zylinderachse verläuft. Im oberen Teil des muldenartigen Raumes 4 des Zylinderdeckels 2 ist die Zündkerze 7 angeordnet, wie hier beispielsweise gezeigt in der Mitte der Mulde und senkrecht stehend. Sie kann jedoch auch unter einem Winkel zur Muldenlängsachse in diese an anderer Stelle hineinragend bzw. auch etwas zurückgesetzt angebracht sein.As can be seen from Fig. I and 2, there is the two-stroke engine according to the Invention from a cylinder i, the cover 2 of which has an inner surface 3, which has the shape of a hollow sphere or a similar body of revolution. This The hollow spherical combustion chamber goes towards the cylinder axis into a cylindrical trough 4 over, the axis of which is in the direction of the scavenging air flow from the scavenging channel s after Exhaust duct 6 (FIGS. 3 and 5) is gel and essentially perpendicular to the cylinder axis runs. In the upper part of the trough-like space 4 of the cylinder cover 2 is the Spark plug 7 arranged, as shown here for example in the middle of the trough and standing vertically. However, it can also be at an angle to the longitudinal axis of the trough protruding into this at another point or attached a little set back be.

Der Kolben 8, der nach der in Fig. i und 2 veranschaulichten Ausführungsform als Flachkolben ausgebildet ist, hat einen Boden 9 und weist entsprechend der inneren Zylinderdeckelwandung 3 die Form einer Halbkugel oder eines ähnlichen Rotationskörpers auf, derart, daß sich der Kolbenboden 9 der inneren Zylinderdeckelwand 3 bis auf einen geringen, im wesentlichen gleichmäßigen Abstand, z. B. bis auf einen Bruchteil von einem Millimeter, nähern kann. Der mittlere Teil des Kolbenbodens 9 kann abgeplattet sein.The piston 8 according to the embodiment illustrated in FIGS is designed as a flat piston, has a bottom 9 and has the inner Cylinder cover wall 3 has the shape of a hemisphere or a similar body of revolution on, in such a way that the piston head 9 of the inner cylinder cover wall 3 is up to a small, substantially uniform distance, e.g. B. except for a fraction of a millimeter, can approach. The middle part of the piston head 9 can be flattened be.

Durch diese neuartige Ausbildung des Zylinderdeckels 2 bzw. des Zylinderkopfes und des Kolbens lassen sich die Werkstücke in einer kugeligen oder rotationskörperartigen Grundform leicht, wirtschaftlich und sehr genau bearbeiten.With this novel design of the cylinder cover 2 or the cylinder head and the piston can be the workpieces in a spherical or rotational body-like Machining the basic shape easily, economically and very precisely.

In Fig. 3 bis 5 ist die gleiche Bauweise unter Verwendung eines Nasenkolbens veranschaulicht. Der Kolben 8 wird an seinem Boden zunächst in der Grundform einer abgeplatteten Halbkugel bearbeitet und aus dieser Grundform durch Ausarbeiten eines Teilbrennraumes io und eines Teilbrennraumes i i eine Nase 12 erhalten. Der Brennraumteil io wird durch Aushöhlung des Kolbens 8 auf der Spülseite mit steiler, etwas senkrechter Wand gebildet, wodurch der Spülstrom eine aufwärts gerichtete Führung erhält. Der andere Brennraumteil i i ergibt sich auf der Auspuffseite durch Abflachung des Kolbens, der vom höchsten Punkt, der Nasenkante 12, bis zur Steuerkante 13 schräg abfällt.In Figs. 3 to 5, the same construction is made using a nose piston illustrated. The piston 8 is initially in the basic form of a at its bottom flattened hemisphere and processed from this basic shape by working out a Partial combustion chamber io and a partial combustion chamber i i received a nose 12. The combustion chamber part io becomes steeper, somewhat more vertical, by hollowing out the piston 8 on the flushing side Wall formed, whereby the flushing flow receives an upward guidance. Of the the other part of the combustion chamber i i results from the flattening of the piston on the exhaust side, which slopes down from the highest point, the nose edge 12, to the control edge 13.

Die neue Gestaltung des Brennraumes läßt nicht nur eine präzise und wirtschaftliche Herstellung zu, sondern erlaubt infolge der Innehaltung eines sehr schmalen Abstandsspaltes zwischen Kolbenboden und Zylinderwand eine sehr starke Verdichtung, ohne daß Klopfzündungen eintreten. Die hohe Klopffestigkeit beruht darauf, daß ein Teil des Kolbenbodens 9 in der oberen Totlage weitgehend durch die schulterartigen Wandungen 14 des Zylinderdeckels 2, die die Mulde 4 begrenzen, abgedeckt und vor der Hitze der Explosionsflamme geschützt wird, weil dieser Flächenteil des Kolbenbodens sich den schulterartigen Zylinderdeckelwandungen 14 bis auf den Bruchteil eines Millimeters nähern kann.The new design of the combustion chamber allows not only a precise and economical production too, but allowed as a result of the pausing of a very narrow gap between the piston crown and cylinder wall a very strong Compression without knocking ignition occurring. The high knock resistance is based on the fact that part of the piston head 9 in the top dead center largely through the shoulder-like walls 14 of the cylinder cover 2, which delimit the trough 4, are covered and is protected from the heat of the explosion flame, because this area of the Piston head up to the fraction of the shoulder-like cylinder cover walls 14 of a millimeter.

Der Hauptteil des Brennraumes wird also örtlich zusammengezogen. Dieses Prinzip zur Verbesserung der Klopffestigkeit von Motoren ist an sich bekannt. Jedoch ergaben sich bei den vorgeschlagenen Bauweisen erhebliche Herstellungsschwierigkeiten, weil eine Näherung der gegenüberliegenden Wandungsteile auf einen genügend kleinen Spaltabstand eine sehr genaue Bearbeitung erfordert, die praktisch nicht erreicht werden konnte. Diese Bearbeitung läßt sich aber bei der erfindungsgemäßen Grundform mit,größter Genauigkeit durchführen, da sie auf der Drehbank oder mittels eines Bohrwerkes erfolgen kann.The main part of the combustion chamber is therefore contracted locally. This The principle for improving the knock resistance of engines is known per se. However there were considerable manufacturing difficulties with the proposed construction methods, because an approximation of the opposite wall parts to a sufficiently small one Gap spacing requires very precise machining that is practically impossible to achieve could be. However, this processing can be carried out with the basic form according to the invention with the greatest possible accuracy, as they can be done on the lathe or by means of a Boring mill can be done.

Die Mulde 4, die die beiden Brennraumhälften io und i i verbindet, hat eine weitere, die Wirkungsweise des Motors günstig beeinflussende Bedeutung. Infolge der Lagerung der Mulde 4 mit ihrer Längsachse in Richtung des Spülluftstromes wird, wie aus Fig. 5 ersichtlich, der Brennraum wirksam ausgespült, so daß eine höhere Leistung und bessere Ausnutzung des Brennstoffes erzielt wird. Gleichzeitig werden die Elektroden der Zündkerze 7 vom Spülluftstrom getroffen und wirksam gekühlt. Die Kühlwirkung wird erhöht, wenn der spülluftseitige Teilbrennraum io kleiner als der auspuffseitige Brennraum i i ist. Da dieser Raumunterschied bei Annäherung des Kolbens an seine obere Totlage fortschreitend wächst, wird die Zündkerze 7 von der verdichteten Luft um so kräftiger bespült, je mehr sich der Kolben seiner oberen Totlage nähert, so daß die Kühlwirkung gesteigert und das Gemisch sehr kräftig durchgewirbelt wird. Dieße wirksame Kühlung der Zündkerze gestattet eine hohe Verdichtung.The trough 4, which connects the two halves of the combustion chamber io and i i, has another meaning that has a beneficial effect on the mode of operation of the engine. As a result of the storage of the trough 4 with its longitudinal axis in the direction of the purge air flow is, as can be seen from Fig. 5, the combustion chamber effectively flushed, so that a higher performance and better utilization of the fuel is achieved. Simultaneously the electrodes of the spark plug 7 are hit by the purge air flow and effectively cooled. The cooling effect is increased if the partial combustion chamber on the scavenging air side is less than io is the exhaust-side combustion chamber i i. Since this difference in space as the Piston grows progressively to its top dead center, the spark plug 7 of the compressed air is flushed more vigorously, the closer the piston is to its upper Approaching dead center, so that the cooling effect is increased and the mixture is whirled through very vigorously will. This effective cooling of the spark plug permits high compression.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Two-stroke engine, the cylinder inner walls (2) of which in the upper part of the combustion chamber has the shape of a hollow spherical shell or a similar rotating body (3) and the piston (8) in the vicinity of the piston head (9) is essentially designed accordingly, so that the piston (8 ) in the upper dead position can approach with its bottom (9) the opposite cylinder wall (3) up to a small, essentially uniform distance and its cylinder cover (2) is trough-shaped or similar above the upper piston dead position, the axis of the trough ( 4) preferably runs in the direction of the purge air flow.

2. Engine according to Claim i, characterized in that the central part of the piston crown (9) is flattened.

3. Motor according to claim i or 2, characterized by a Nose piston, its bottom part essentially the shape of a spherical shell or a similar »body of revolution corresponding to the inner cylinder cover wall (3), the nose edge (i2) running perpendicular to the hollow axis Piston nose formed from the basic shape of the rotational body by two recesses (io, ii) is. : M. -Motor according to claim i to 3, characterized in that the Nose (i2) formed partial combustion chambers (io, ii) different size, preferably such have that the partial combustion chamber (io) pointing towards the inlet side is smaller than the one after the outlet side (i i), so that as the piston (8) approaches a powerful purge air flow is generated at its top dead center.