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Luftgekühlte Ein- oder Zweizylinder-Zweitakteinspritzbrennkraftmaschine
mit einem Kühlluftgebläse und einer Kolbenspülpumpe, deren Einlaß durch einen Drehschieber
gesteuert wird Es gilt Brennkraftmaschinen, die in der Landwirtschaft und im Kleingewerbe
einen Ersatz für Elektromotoren bilden. Diese Brennkraftmaschinen werden vorwiegend
als Ein- oder Zweizylindermaschinen gebaut. Nlan verlangt von ihnen, daß sie einen
einfachen Aufbau und daher eine lange Lebensdauer haben. Sofern es sich um luftgekühlte
Brennkraftmaschinen handelt, so hat man bei diesen bisher eine der bei vielzylindrigen
Maschinen üblichen Anordnungen des Kühlluftgebläses, nämlich die Anordnung des (iel)läseläufers
unmittelbar auf der Kurbelwelle, beibehalten. Betrachtet man eine solche 13rennkraftmaschine,
so findet man, daß die Größe des Kühlluftgebläses in einem ungünstigen Verhältnis
zur Größe der übrigen Teile der BrennkraftmaschIne steht. Das hat seinen Grund darin,
dali <las Kühlluftgebläse auch bei der ein- und zweizylindrigen Maschine die
Kühlluft mit demselben Druck fördern muß, wie bei der vielzylindrigen Maschine und
daher im Durchmesser nicht kleiner wird. Lediglich die Fördermenge des Gebläses
wird kleiner. Die Verminderung der Fördermenge wirkt sich jedoch nicht wesentlich
auf den Bauumfang des Kühlluftgebläses aus.
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Der Forderung nach größtmöglicher Einfachheit kommt in erster Linie
eine Zweitaktbrennkraftmaschine nach. Zur Erzielung einer guten Leistung rüstet
man dieselbe zweckmäßig mit einer Kolbenspülpumpe aus, deren Auslaß mit den Spülkanälen
der Maschine dauernd in offener Verbindung steht und deren Einlaß durch einen Drehschieber
gesteuert wird. Eine solche Pumpe hat einen guten Wirkungsgrad. Ihre Leistungsaufnahme
ist durch den drelschiebergesteuerten Einlaß klein. Die Spülltift
erwärmt
sich in ihr nicht unzulässig hoch, was eine Verkleinerung der Luftfüllung in der
Brennkraftniaschine bedeuten würde.
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Infolge der vielseitigen Verwendbarkeit, für die eine solche Brennkraftmaschine
gebaut sein muß, besteht die Forderung, insbesondere wenn es sich um eine Dieselmaschine
handelt, nach einer ausreichenden Standruhe. Es müssen daher bei der Maschine Maßnahmen
getroffen werden, die die Standruhe sichern, wobei darauf zu achten ist, daß trotz
dieser Maßnahmen die Einfachheit der Bauweise gewahrt bleibt.
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Die Erfindung bezieht sich nunmehr auf eine luftgekühlte Ein- oder
Zweizylinder-Zweitakteinspritzbrennkraftmaschine mit einem Kühlluftgebläse und einer
Kolbenspülpumpe, deren Einlaß durch einen Drehschieber gesteuert wird. Die Aufgabe
der Erfindung besteht darin, dieser Maschine einen raumsparenden einfachen Aufbau
und eine ausreichende Standruhe zu geben. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Anordnung
einer gegenläufigen Masse zum Ausgleich der -.k%Iassetikräfte erster Ordnung, derart,
daß sie eine gemeinsame Drehachse mit dem Drehschieber hat, mit dem sie von der
Kurbelwelle aus über zwei gleich große Stirnzahnräder angetrieben wird und durch
die Anordnung des Kühlluftgebläses und der Brennstoffeinspritzpumpe derart, daß
das Kühlluftgebläse über eine Stirnzahnradübersetzung von der Drehschieberwelle
und die Brennstoffeinspritzpumpe von der Kurbelwelle der Maschine aus angetrieben
werden oder umgekehrt. Durch die Stirnzahnradübersetzung, die den einfachsten und
dauerhaftesten Antrieb des Gebläses bildet, erhält das Kühlluftgel>läse eine höhere
Drehzahl als die Kurbelwelle 1>zw. die Drehschieberwelle und kann daher für denselben
Förderdruck des Kühlmittels im Durchinesser kleiner gebaut werden. Es benötigt auf
diese Weise weniger Platz und fügt sich besser organisch in den Aufbau der Brennkraftmaschine
ein. Besondere Vorteile ergeben sich für die Dieselmaschine, weil bei dieser die
Kühlluft mit einem höheren Druck gefördert werden muß als bei anderen Brennkraftinaschinen.
Ob man das Kühlluftgebläse von der Kurbelwelle oder von der Drehschieberwelle aus
antreibt, hängt von der Anordnung der Zylinder der Brennkraftmaschine ab. Bei einer
Brennkraftinaschine mit einem Zylinder oder mehreren in einer Reihe angeordneten
Zylindern ist es besonders zweckmäßig, das Kühlluftgebläse von der Drelischieberwelle
und die Brennstoffeinspritzpumpe von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine aus
anzutreiben. Die Nockenwelle der Brenustoffeinspritzpumpe kann dabei unmittelbar
mit der Kurbelwelle der Maschine gekuppelt sein. Da das Kühlluftgebläse übersetzt
von der Drehschieberwelle angetrieben wird, hat man es in der Hand, die Lage des
Gebläses so zu wählen, daß es für die Strömung der Kühlluft eine günstige Lage erhält.
Es gibt jedoch auch Zylinderanordnungen bei Brennkraftmaschinen, bei denen es, um
denselben Vorteil zu erreichen, zweckmäßig ist, die Brennstoffeinspritzpumpe und
das Kühlluftgebläse in der umgekehrten Weise anzutreiben, d. h. daß die Nockenwelle
der liretitistoffeirishritzpumpe unmittelbar mit der Drehschieberwelle gekuppelt
ist, und daß das Kühlluftgebläse über eine Stirnzahnradübersetzutig von der Kurbelwelle
aus angetrieben wird. Dies trifft insbesondere für solche Maschinen zu, bei denen
zwei oder mehrere Zylinder gegenüberliegend angeordnet sind.
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Die Anordnung der gegenläufigen Masse zum Ausgleich der Massenkräfte
erster Ordnung fordert für die Maschine keinen größeren Platzbedarf und keinen die
Zahl der Einzelteiie der Brennkraftmaschine vergrößernden eigenen _liitriel>. Dies
ist besonders dann der Fall, wenn die gegenläufige Ausgleichmasse mit dem .'\ntriel)szahnrad
des Drehschiebers verbunden ist, das mit diesem eine gemeinsame Drehachse hat. Dabei
kann das Antriebszahnrad des Drehschiebers, das mit diesem eine gemeinsame Drehachse
hat, selbst als Ausgleichmasse ausgebildet sein. LTm die Maschine noch mehr zu vereinfachen,
kann auch der Drehschieber als Ausgleichmasse ausgebildet sein. Es besteht außerdem
noch die Möglichkeit. die gegenläufige Ausgleichmasse auf das .@\iitriel)szahnrad
und den Drehschieber zti verteilen.
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In den Zeichnungen sind zwei .\usführungsformen der Erfindung 1ieisliielsweise
schematisch dargestellt.
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Abb. i zeigt eine einzylindrige Zw-eitakteinspritzbrennkraftmaschine
im Schnitt; Abb.2 zeigt einen Schnitt durch die Maschine nach der Linie II-II der
Abb. i. In Abb. 2 ist der Schnitt nach Abb. i durch die 1_inie I-1 angedeutet; Abb.
3 zeigt eine zweizylindrige 7_weitakteinspritzbrennkraftmaschine in Boxerbauart
im Schnitt; Abb.4 zeigt einen Schnitt durch die Maschine nach der Linie IV-IV der
Ahl). 3. In A>b. ,4 ist der Schnitt nach Abb. 3 durch die Linie 111-11I angedeutet.
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Bei der Zweitakteinspritzbrennkraftmaschine nach den Abb. i und 2
sind der Zylinder mit i, der Kolben mit 2, die Pleuelstange mit 3 und die Kurbelwelle
mit .I bezeichnet. 3 ist das Kurbelgehäuse der -Maschine, das mit dem Kurbelgehäuse
einer Kolbenspülpumpe vereinigt ist. Deren Kolben ist mit 6 bezeichnet. Er wird
von der Kurbelwelle .I aus mit Hilfe eines Exzenters 7 und einer Schubstange '8
angetrieben. Der Zylinder <o der Spülpumpe ist wie der Zylinder i der Maschine
auf das Kurbelgehäuse 5 aufgesetzt. Der mit Kühlrippen io besetzte Zylinder i ist
noch mit einer Führungshaube i i für die Kühlluft umkleidet, die von einem Kühlluftgebläse
gefördert wird. Die Spülpumpe, deren Zylinder außerhalb der Längsmittelebene der
Maschine liegt, und zwar hier beispielsweise so, daß die Zylinderachsen einen rechten
Winkel bilden, wird in bezug auf ihren Einlaß durch einen Drehschieber 12 gesteuert.
Der Drehschieber 12 wird von der Kurbelwelle aus mit Hilfe zweier gleich großer
Zahnräder i ; und 14 angetrieben und ist in dem gemeinsamen Kurbelgehäuse 5 zwischen
dem Maschinenzylinder i und dem Pumpenzylinder 9 angeordnet. Der :\rl)eitsraum
15 der
Spülpumpe steht mit den Spülkanälen 16 des Zylinders
i in offener Verbindung, und zwar durch einen Kanal 17 des Spülpumpenzylinders 9
und einen Kanal ih des gemeinsamen Kurbelgehäuses 5. Die Kanäle 17 und 18 werden
nun durch den Drehschieber 12 und einen an ihn angeschlossenen Kanal 19 im gemeinsamen
Kurbelgehäuse 5 in dem für die Arbeitsweise der Maschine richtigen Zeitpunkt mit
der Außenluft in Verbindung gesetzt und auch im richtigen Zeitpunkt wieder von der
Außenluft abgesperrt. Die 13rennstoffeinspritzpumpe 20 ist so angeordnet, daß ihre
Nockenwelle mit der Kurbelwelle .f, die der leichten Verständlichkeit wegen in der
:11>b. i gegenüber der Abb. 2 versetzt gezeichnet ist, in einer Achsrichtung liegt
und von der Kurbelwelle 4 angetrieben wird. Auf dem von der Brennstoffeinspritzpumpe
2o abgewandten Ende der Kurbelwelle 4 ist (las Schwungrad 21 angeordnet. Die Kurbelwelle
4 ist in Wälzlagern 22 und 23 im gemeinsamen lZurlielgeliäuse 5 gelagert. Das Kühlluftgeblä
se 24, welches als Axialgebläse ausgebildet ist, wird von der Drehschieberwelle
aus angetrieben. Auf dieser Welle sitzt das Zahnrad 1.4, welches mit einem auf der
Welle 25 des Läufers 26 des Kühlluftgeblä ses 24 sitzenden Ritzel 27 kämmt. Das
Kühlluftgebläse 24 saugt die Kühlluft durch ein Filter 28 an und fördert sie durch
einen Kanal 29 der Führungshaube i i zu. Die Zweitaktbrennkraftniaschine nach den
Abb. i und 2 ist eine solche, bei der die Massenkräfte erster Ordnung ausgeglichen
sind. 1)ie Kurbelwelle 4 ist daher mit (;egecigewicliteil3o ausgerüstet. Die im
entgegengesetzten 1)relisinn zur Kurbelwelle umlaufende Masse 31 ist finit (lein
Zahnrad 1.4 verbunden, das in der Achsrichtung des Drehschiebers liegt.
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Bei der Zweitakteinspritzbrennkraftmaschine nach den .11>1>. 3 und
d sind die Zylinder mit 32 und 33, die Kolben mit 34 und 35, die Pleuelstangen mit
36 und 37 und die Kurbelwelle mit 38 bezeichnet. 39 ist das Kurbelgehäuse der Maschine,
das mit (lern Kurbelgehäuse einer Kolbenspülpumpe vereinigt ist. Deren doppelt wirkender
Kolben ist mit .4o bezeichnet. Er wird von der Kurbelwelle 38 aus mit Hilfe eines
Exzenters .41 und einer Schubstange .42 angetrieben. Der doppelt wirkende Kolben
d.o ist als Scheibenkolben ausgebildet und daher noch mit einer Führung .13 versehen,
an der die Schubstange .f2 angreift. Die mit Kühlrippen 44 besetzten Zylinder 32
und 33 sind mit einer Führungshaube l-45 für die Kühlluft umkleidet, die von einem
Külilluftgehlä se gefördert wird. Die Spülpumpe, (fieren Zylinder .46 außerhalb
der Längsmittelebene der Maschine liegt, und zwar hier beispielsweise so, (laß die
Zylinderachsen einen rechten Winkel bilden, wird in bezug auf ihre Einlässe durch
einen Drehschieber 47 gesteuert. Der Drehschieber 47 wird voll der Kurbelwelle aus
mit Hilfe zweier gleich großer Zahnräder 48 und 49 angetrieben und ist in (lern
gemeinsamen KurbelgeliäuSe 39 zwischen dem lfaschiitenzvlinder 33 und dem I'unil>enzvlin(ler
46 angeordnet. Der Drehschieber 47 könnte auch zwischen (lern Maschinenzylinder
32 und dem 1'unil)enzylinder .@6 angeordnet sein. Die Unterseite des Spülpumpenkolbens
,4o arbeitet auf den Zylinder 32 und die Oberseite desselben auf den Zylinder 33.
Dementsprechend ist der untere Arbeitsraum 5o der Spülpumpe über einen offenen Kanal
51 mit den Spülkanälen 52 des Zylinders 32 und der obere Arbeitsraum 53 über einen
offenen Kanal 54 mit den Spülkanälen 55 des Zylinders 33 verbunden. Die Kanäle 51
und 5.4 werden durch den Drehschieber .47 und einen an ihn angeschlossenen Kanal
56 in dem für die Arbeitsweise der Maschine richtigen Zeitpunkt mit der Außenluft
in Verbindung gesetzt und auch im richtigen Zeitpunkt wieder von der Außenluft abgesperrt.
Der Drehschieber .17 steht hierzu mit dem Kanal 51 durch einen Kanal 57 und mit
dem Kanal 54 durch einen Kanal 58 in Verbindung. Die Breniistoffeinspritzpumpe 59
ist so angeordnet, daß ihre Nockenwelle mit der Welle 6o des Drehschiebers 47 in
gleicher Achsrichtung liegt und von der Drehschieberwelle 6o angetrieben wird. Das
Kühlluftgebläse 61, welches als Axialgebläse ausgebildet ist, wird von der Kurbelwelle
38 aus angetrieben. Zu diesem Zweck kämmt das Zahnrad .48 mit dem auf der Gebläseläuferwelle
62 sitzenden Ritzel 63. Auf dem vom Gebläse 61 abgewandten Ende der Kurbelwelle
38 sitzt das Schwungrad 6.4. Die Kurbelwelle 38 ist in Wälzlagern 65 und 66 im gemeinsamen
Kurbelgehäuse 39 gelagert. Das Kühlluftgebläse saugt die Kühlluft durch ein Filter
67 an und fördert sie durch Kanäle 68 den Führungshauben ,45 der Zylinder 32 und
33 zu. Die Zweitakteinspritzbrennkraftmaschine nach den Abb. 3 und .1 ist eine solche,
bei der die Massenkräfte erster Ordnung ausgeglichen sind. Die Kurbelwelle 38 ist
daher mit Gegengewichten 69 ausgerüstet. Die im entgegengesetzten Drehsinn zur Kurbelwelle
umlaufende Masse 70 ist mit dem Zahnrad .49 verbunden, das in der Achsrichtung
des Drehschiebers 47 liegt.