DE822451C

DE822451C - Zweitaktbrennkraftmaschine mit Ein- und Auslass aufweisenden Zylindern und darin bewegbaren Arbeitskolben

Info

Publication number: DE822451C
Application number: DEN999A
Authority: DE
Inventors: Albert Roder
Original assignee: NSU Werke AG
Current assignee: NSU Werke AG
Priority date: 1950-06-06
Filing date: 1950-06-06
Publication date: 1951-11-26

Description

Zweitaktbrennkraftmaschine mit Ein- und Auslaß aufweisenden Zylindern und darin bewegbaren Arbeitskolben Die normalen Zweitaktbrennkraftmaschinen stehen bekanntlich leistungsmäßig gegen solche mit 0-förmigem Zylinderraum mit je zwei gleichlaufenden oder mit einer relativen Verschiebung zueinander arbeitenden Kolben merkbar nach, da sich der Gaswechsel mit letzterer Bauart verlustloser über den gesamten Drehzahlbereich beherrschen läßt.
Die Doppelkolbenbauart stellt aber gegenüber der normalen Einkolbenbauart eine wesentliche Verteuerung dar und hat noch die weiteren Nachteile einer sehr großen Oberfläche des Brennraumes, die den thermischen Wirkungsgrad verschlechtert, und an den zwischen beiden Zylindern liegenden Wandungen treten hohe Temperaturen auf, welche die Betriebssicherheit sehr in Frage stellen.
Die Erfindung betrifft nun eine Zweitaktbrennkraftmaschine, bei der mit nur einem Arbeitskolben der gleiche Spülungsverlauf wie bei einer Doppelkolbenmaschine mit U-förmigen Zylindern erzielt werden kann. Dabei entfällt die zwischen beiden Zylinderwandungen liegende heiße Zone, und die beaufschlagte Brennraumfläche ist etwa nur so groß wie bei einer normalen Maschine.
Es ist also eine sehr bedeutende Vereinfachung und Verbilligung bei gleichzeitiger thermischer Entlastung der gleitenden Teile und eine Verbesserung des thermischen und mechanischen Wirkungsrades nach der Erfindung möglich.
Die Vorteile nach der Erfindung sollen dadurch erreicht werden, daß die Arbeitskolben einen Trennkörper aufweisen, der etwa in der Achse der Arbeitskolben oder im Abstand zur Achse verläuft. Dieser Trennkörper unterteilt den Zylinderraum in der oberen Totpunktlage des Kolbens, bzw. in der Nähe dieser Totpunktlage, in vorzugsweise zwei Zonen. Geht der Kolben in die untere Totpunktlage, so wird dieser Trennkörper mit dem Kolben nach unten gezogen und die vorher unterbrochene Verbindung zwischen den zwei Zonen wieder hergestellt. Dieser Trennkörper taucht gewissermaßen während eines Teiles des Arbeitshubes in eine Ausnehmung des Zylinderkopfes. Auch besteht dieser Trennkörper vorzugsweise aus einer Trennplatte. Die Trennplatte bzw. der Trennkörper besteht vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Material von hoher Wärmefestigkeit. Auch kann der Trennkörper in den Kolben eingegossen sein.
In der durch den Trennkörper am Kolben gebildeten einen Zone des Arbeitszylinders sind die Gaseinlaßschlitze angeordnet, in der anderen Zone sind die Auslaßschlitze angeordnet. Es kann selbstverständlich auch nur ein Gaseinlaßschlitz bzw. auch nur ein Auslaßschlitz vorgesehen sein. Auch ist die Erfindung unabhängig davon, ob ein oder mehrere Arbeitszylinder vorgesehen sind.
Ein weiteres Merkmal nach der Erfindung beruht darauf, daß zur Verbindung der beiden Zylinderzonen in der oberen Totpunktlage des Kolbens im Zylinderkopf auf einer Seite oder auch zu beiden Seiten des Trennkörpers taschenförmige Ausnehmungen vorgesehen sind, in welche die Zündkerze oder bei Einspritzmotoren die Einspritzdüse einmündet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Zündung beide Brennraumabschnitte erreicht. Auch wird hierdurch eventuellen Druckunterschieden ein Ausgleich geboten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Es zeigt Fig. i einen Oberteil des Zylinders mit zugehörigem Kolben im senkrechten Schnitt, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch den Zylinder in Richtung B-B, Fig.3 einen weiteren senkrechten Schnitt durch den Zylinderkopf, jedoch um 9o° versetzt zu dem Schnitt nach Fig. i und Fig.4 einen waagerechten Schnitt durch den Zylinderkopf gemäß Fig. 3 in Richtung A-A.
Im Arbeitszylinder i ist der Kolben 2 geführt, der mittels Pleuelstange 3 und Kolbenbolzen 4 mit einem nicht dargestellten Kurbeltrieb verbunden ist, wobei gleichzeitig das Kurbelgehäuse als Ladepumpe dienen kann. Der Kolben 2 hat erfindungsgemäß eine in seiner Achse oder im Abstande dazu verlaufende Trennplatte 4', die den Zylinderraum in zwei Zonen unterteilt. Diese Trennplatte 4' kann mit dem Kolben 2 aus einem Stück bestehen oder aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff von hoher Wärmefestigkeit gebildet sein.
Im unteren Totpunkt sind die zu beiden Seiten der Trennplatte 4' liegenden Zylinderzonen in ihrem obere4 Teil zusammenhängend, so daß das durch den oder die Einlaßschlitze eintretende Frischgas-Luft-Gemisch, die verbrannten Gase nach oben verdrängend, in die gegenüberliegende Zone treten kann, wobei die Abgase durch den o--ler die dort vorges"2iicnen Auslaßschlitze entweichen können.
Durch die Trennplatte wird also der gleiche Strömungsverlauf wie bei U-förmigen Zvlindern erzwungen. Im oberen Totpunkt ist die Trennwand in die in dem Zylinderdeckel 5 angeordnete Ausnehmung 6 eingetaucht. Die in dieser Ausnehinung vorhandenen Abgase werden mit fortschreitender Verdichtung zusammengedrückt und von der eintauchenden Trennplatte verdrängt, so daß sie diese hingeben und vor den heißen Verbrennungsgasen schützen.
Um im Augenblick der Zündung beide Bremirauniabschnitte von einer einzigen Zündstelle ;i aus zu erreichen und evtl. Druckunterschieden einen Ausgleich zu bieten, sind im Zylinderkopf auf einer oder zu beiden Seiten der Trennplatte taschenföhnige Ausnehmungen 7 vorgesehen, in die die Zündkerze oder bei Einspritzmotoren die Brennstoffdüse einmündet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zweitaktbrennkraftmaschine mit Ein- und Auslaß aufweisenden Zylindern und darin bewegbaren Arbeitskolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskolben etwa in ihrer Achse oder im Abstand zur Achse verlaufende Trennkörper aufweisen, die den Zylinderraum in der oberen Totpunktlage des Kolbens bzw. in der Nähe seiner oberen Totpunktlage in vorzugsweise zwei Zonen unterteilen. z. Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkörper am Kolben während eines Teiles des Arbeitshubes in eine Ausnehmung des Zylinderkopfes eintaucht. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkörper am Kolben als Trennplatte ausgebildet ist. 4. Brennkraftmaschine nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, claß der Trennkörper am Kolben aus einem gut wärmeleitenden Material von hoher Wärmefestigkeit besteht. 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkörper in den Kolben eingegossen ist. 6. Brennkraftmaschine nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, claß in der durch den Trennkörper am Kolben gebildeten einen Zone des Arbeitszylinders der oder die Gaseinlaßschlitze und in der anderen Zone der oder die Auslaßschlitze angeordnet sind. 7. Brennkraftmaschine nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der beiden Zylinderzonen im oberen Totpunkt des Kolbens im Zylinderkopf auf der einen oder zu beiden Seiten des Trennkörpers taschenförmige Ausnehmungen vorgesehen sind, in welche die Zündkerze oder bei Einspritzmotoren die Einspritzdüse einmündet.