DE856976C

DE856976C - Two-cylinder boxer engine with flushing pump

Info

Publication number: DE856976C
Application number: DE1949P0042678
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl-Ing Elwert; Adolf Dr-Ing Schnuerle
Original assignee: GERTRUD SCHNUERLE STUTTGART
Current assignee: GERTRUD SCHNUERLE STUTTGART
Priority date: 1949-05-14
Filing date: 1949-05-14
Publication date: 1952-11-24

Description

Zweizylinder-Boxer-Motor mit Spülpumpe Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zweitaktmotoren mit zwei Arbeitszylindern, die in liegender Boxerform angeordnet sind und mit Luft gespült werden, die von einer doppelt wirkenden Kolbenpumpe geliefert wird. Der Boxermotor soll insbesondere für den Antrieb von Straßenfahrzeugen dienen, also für einen großen Drehzahlbereich geeignet sein, und kann als Dieselmotor oder als Ottomotor arbeiten.Two cylinder boxer engine with scavenging pump The present invention relates based on two-stroke engines with two working cylinders arranged in a horizontal boxer shape are and are purged with air supplied by a double acting piston pump will. The boxer engine is intended in particular to drive road vehicles, so be suitable for a large speed range, and can be used as a diesel engine or work as a gasoline engine.

Die beiden Arbeitskolben sind an dem einzigen Kurbelzapfen mit zwei Pleuelstangen angelenkt. Der Pumpenkolben kann von demselben Kurbelzapfen angetrieben werden und hat dabei den gleichen Hub wie die Arbeitskolben. Vorteilhaft wird er jedoch mit einem kleineren Hub von einem Exzenterzapfen am Ende oder in der Mitte des Kurbelzapfens angetrieben, damit eine kleinere Bauhöhe der über dem Kurbelgehäuse nach oben angeordneten Kolbenpumpe erzielt wird.The two working pistons are on the single crank pin with two Connecting rods articulated. The pump piston can be driven by the same crank pin and has the same stroke as the working piston. He becomes advantageous but with a smaller stroke from an eccentric pin at the end or in the middle of the crank pin driven, thus a smaller overall height of the above the crankcase piston pump arranged upwards is achieved.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine besondere Ein- und Auslaßsteuerung der doppelt wirkenden Kolbenpumpe für die Spülluft durch einen Drehschieber, der unmittelbar auf der Kurbelwelle, und zwar vorteilhaft auf der dem Schwungrad entgegengesetzten Seite, angeordnet ist. Damit ist eine besondere Drehschieberwelle nebst Antrieb und Lagerung vermieden.The present invention is a special one and Outlet control of the double-acting piston pump for the scavenging air by a rotary valve, directly on the crankshaft, and advantageously on the flywheel opposite side, is arranged. This is a special rotary valve shaft together with drive and storage avoided.

Der Drehschieber hat einen verhältnismäßig großen Durchmesser und eine kleine Länge, damit er eine möglichst geringe Baulänge benötigt und eine hohe Steuergeschwindigkeit ergibt. Er ist als ein umlaufender Doppelkrümmer ausgebildet, der axial von der einen Seite, und zwar vorteilhaft von außen her die von der Pumpe angesaugte Luft einströmen läßt und radial durch die eine öffnung an seinem zylindrischen Umfang austreten läßt, und der nach der anderen Seite vorteilhaft in Richtung auf den Kurbelraum zu die von der Pumpe geförderte Spülluft wieder austreten läßt, nachdem sie in eine andere Öffnung seines Umfanges eingetreten ist. Damit derselbe Drehschieber je nur einen Einlaß- und einen Auslaßkanal für beide Pumpenseiten benötigt, sind die beiden Ausmündungen der Verbindungskanäle des Motorgehäuses vom Dremschiebergehäuse zu den beiden Pumpenseiten um i8o° Drehwinkel versetzt, d. h. einander gegenüberliegend angeordnet. Diese Verbindungskanäle sind außerdem so an die obere oder untere Seite der Kolbenpumpe angeschlossen, daß die von einer Kolbenseite geförderte Spülluft dem zunächstliegenden Arbeitszylinder als Spülluft zugeführt wird, so daß sie nur kurze Wege im Motorgehäuse zurückzulegen braucht und wenig Strömungswiderstand erfährt.The rotary valve has a relatively large diameter and a small length so that it needs the shortest possible overall length and a long one Control speed results. It is designed as a circumferential double elbow, the axially from one side, and advantageously from the outside that of the pump sucked in air flow in lets and radially through one opening can emerge at its cylindrical periphery, and advantageous to the other side in the direction of the crankcase, the scavenging air delivered by the pump exit again leaves after it has entered another opening of its scope. In order to the same rotary valve only one inlet and one outlet channel for both pump sides required, the two openings of the connecting channels of the motor housing are from Dremsch valve housing offset by 180 ° angle of rotation on both sides of the pump, i. H. arranged opposite one another. These connection channels are also on the upper or lower side of the piston pump connected to that of one piston side promoted scavenging air is supplied to the working cylinder located next to it as scavenging air so that it only needs to cover short distances in the engine housing and little Experiences flow resistance.

Die Arbeitszylinder sind vorzugsweise mit Umkehrspülung ausgebildet, bei der die Spülkanäle zu beiden Seiten neben den Auslaßkanälen liegen und die Spülluft auf die den Auslaßkanälen gegenüberliegende Zylinderwand richten, wo sie nach dem Zylinderkopf zu umgelenkt wird. Dort kehrt sie um und strömt in Form einer Umke'hrspülströmung zu den Auslaßkanälen und durch diese in die Auspuffleitung.The working cylinders are preferably designed with reverse flushing, in which the scavenging channels are on both sides next to the outlet channels and the scavenging air on the cylinder wall opposite the outlet channels, where they are after Cylinder head is deflected to. There it reverses and flows in the form of a reverse flushing flow to the exhaust ducts and through them into the exhaust line.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Auslaßkanäle der Arbeitszylinder parallel zur Kurbelwelle nach der Seite des Drehschiebers zu gerichtet. Dies ergibt den Vorteil, daß die Spülluft unmittelbar von der Austrittsöffnung des Drehschiebers bzw. einem daran anschließenden kurzen Spülluftaufnehmer durch kurze schräg liegende Kanäle des Motorgehäuses auf kürzestem Wege und ohne wesentliche Richtungsänderungen in die Spülkanäle der Arbeitszylinder und durch diese auf die den Auslaßkanälen gegenüberliegende Zylinderwand strömt und dadurch eine genau und fast widerstandslos gerichtete Spülströmung ergibt.In a further embodiment of the invention, the outlet channels are the Working cylinder directed parallel to the crankshaft to the side of the rotary valve. This has the advantage that the purge air is directly from the outlet opening of the Rotary valve or an adjoining short purge air sensor by short inclined channels of the motor housing in the shortest possible way and without essentials Changes in direction in the rinsing channels of the working cylinder and through them on the the cylinder wall opposite the outlet channels flows and thereby a precisely and results in almost no resistance directed flushing flow.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Abbildungen gezeigt und beschrieben. Es zeigt Abb. i einen Querschnitt des Boxermotors durch beide Arbeitszylinder und durch die doppelt wirkende Kolbenpumpe, Abb. 2 einen Querschnitt durch den Drehschieber und die Verbindungskanäle zwischen Drehschieber und Pumpenkolben mit Ansicht der Arbeitszylinder und des Pumpenzylinders, Abb. 3 einen Längsschnitt des Motors durch die Kolbenpumpe und den Drehschieber, Abb.4 einen Querschnitt durch die Spül- und Auslaßkanäle eines Arbeitszylinders, Abb.5 einen waagerechten Schnitt des Motors durch die Spülkanäle der Arbeitszylinder und die Verbindungskanäle und den Spülluftaufnehmer des Motorgehäuses.In the following the invention is shown with reference to figures and described. Fig. I shows a cross section of the boxer engine through both working cylinders and through the double-acting piston pump, Fig. 2, a cross-section through the rotary valve and the connecting channels between the rotary valve and the pump piston with a view of the Working cylinder and the pump cylinder, Fig. 3, a longitudinal section of the engine the piston pump and the rotary valve, Fig.4 a cross section through the flushing and Exhaust ducts of a working cylinder, Fig.5 a horizontal section of the engine through the scavenging channels of the working cylinder and the connecting channels and the scavenging air receiver of the motor housing.

In Abb. i sind i der Arbeitszylinder, 2 der Arbeitskolben und 3 die Pleuelstange der linken Seite und 4, 5 und 6 die entsprechenden Teile der rechten Seite. 7 ist der Kurbelzapfen, 8 der Exzenterzapfen für den Pumpenantrieb und 9 ein Gegengewicht der Kurbelwelle entgegengesetzt zum Kurbelzapfen und zum Exzenterzapfen. io ist das Motorgehäuse und i i sind je zwei Spülluftkanäle des Motorgehäuses auf der linken und rechten Seite. 12 ist die Seitenwand des Pumpenzylinders, 13 der äußere Deckel, 14 der innere kegelförmige Deckel und 15 dessen Führung für den Schaft des Pumpenkolbens. 16 ist der Schaft und 17 die doppelt wirkende Scheibe des Pumpenkolbens. 18 ist die Exzenterstange der Kolbenpumpe.In Fig. I, i is the working cylinder, 2 is the working piston and 3 is the Connecting rod of the left side and 4, 5 and 6 the corresponding parts of the right Page. 7 is the crank pin, 8 the eccentric pin for the pump drive and 9 a counterweight of the crankshaft opposite to the crank pin and the eccentric pin. io is the motor housing and i i are each two scavenging air ducts of the motor housing the left and right sides. 12 is the side wall of the pump cylinder, 13 of the outer cover, 14 the inner conical cover and 15 its guide for the shaft of the pump piston. 16 is the shaft and 17 is the double-acting disc of the pump piston. 18 is the eccentric rod of the piston pump.

In Abb.2 ist i9 die Kurbelwelle und 2o der Drehschieber auf dieser Kurbelwelle. 21 ist der Saugraum und 22 der Druckraum des Drehschiebers bei der gezeichneten Stellung, die denen der Abb. i entspricht. 23 ist der rechte und 24 der linke Verbindungskanal zwischen Drehschieber und Pumpenzylinder. Diese Verbindungskanäle liegen zum Teil im Motorgehäuse und zum Teil im Pumpenzylinder. Der linke Arbeitszylinder in Abb. i und 2 hat Spülvorgang. Die Spülluft strömt dabei von der unteren Kolbenseite über den linken Verbindungskanal 24 in den Druckraum 22 des Drehschiebers und von dort auf kürzestem Wege zum linken Arbeitszylinder weiter. Die Steuerzeiten für den Einlaß und den Auslaß betragen je iSo° Drehwinkel der Kurbelwelle.In Fig.2 i9 is the crankshaft and 2o the rotary valve on it Crankshaft. 21 is the suction chamber and 22 is the pressure chamber of the rotary valve in the drawn position, which corresponds to that of Fig. i. 23 is the right one and 24 the left connecting channel between the rotary valve and the pump cylinder. These connecting channels are partly in the motor housing and partly in the pump cylinder. The left working cylinder in fig. i and 2 has flushing process. The purge air flows from the lower side of the piston via the left connecting channel 24 into the pressure chamber 22 of the rotary valve and from there on the shortest route to the left working cylinder. The tax times for the inlet and outlet are each iSo ° angle of rotation of the crankshaft.

25 sind die nach der Seite des Drehschiebers gerichteten Auslaßkanäle der Arbeitszylinder und 26 deren beiderseitige Spülkanäle. Die Anordnung der Auslaß- und Spülkanäle ist auch aus der Abb.4 zu ersehen.25 are the outlet channels directed towards the side of the rotary valve the working cylinder and 26 their flushing channels on both sides. The arrangement of the outlet and flushing channels can also be seen in Fig. 4.

In den Abb. 3 und 5 ist 27 ei'] scheibenförmiger Spülluftaufnehmer zwischen Drehschieber und Kurbelgehäusewand. Die Spülluft strömt gemäß Abb. 5 von dem Spülluftaufnehmer fast geradlinig zu den Spülkanälen 26 und durch diese in die Arbeitszylinder. Ihre Umkehr zu den Auslaßkanälen erfährt sie durch die Umkehrspülströmung selbst. 28 ist ein Saugkrümmer, der die angesaugte Luft zur Einlaßöffnung des Drehschiebers führt. 29 ist eine Riemenscheibe für den Antrieb von Hilfsgeräten, beispielsweise einer Lichtmaschine 3o, diehierüberderKolbenspülpumpe angeordnet ist.In Figs. 3 and 5, 27 is a disk-shaped scavenge air receiver between rotary valve and crankcase wall. The purge air flows from as shown in Fig. 5 the scavenging air sensor almost in a straight line to the scavenging channels 26 and through them into the Working cylinder. It is reversed to the outlet channels by the reverse flushing flow itself. 28 is a suction bend, which the sucked air to the inlet opening of the rotary valve leads. 29 is a pulley for driving auxiliary equipment, for example an alternator 3o, which is arranged above the piston wash pump.

Die Hilfsgeräte, die in Phase mit der Kurbelwelle laufen müssen, werden vorteilhaft zwischen Kurbelraum und Schwungrad durch eine senkrechte Hilfswelle angetrieben. 31 ist ein Schraubenrad auf der Kurbelwelle zum Antrieb der Hilfswelle 32 im Drehzahlverhältnis i : 1. 33 in Abb. 3 ist ein Gehäuse, in dem verschiedene Hilfsgeräte wie die Kraftstoffpumpe für die Zumessung und Vorlagerung des Kraftstoffes, der Drehzahlregler und der Zündverteiler zusammengefaßt sind. Am unteren Ende der Hilfswelle 32 wird zweckmäßig die Schmierölpumpe 34 angeordnet. Das Kurbelgehäuse ist hier in einer senkrechten Trennfläche 35 geteilt, die außerhalb der Luftführungskanäle i i des Motorgehäuses liegt, so daß keine Abdichtungen für die Spülluft notwendig sind. Durch diese Trennung der beiden Gehäusehälften quer zur Kurbelwelle sind die Grundlager der Kurbelwelle auf beiden Seiten ungeteilte Büchsenlager, und der Drehschieber läuft in der Ausdrehung eines ungeteilten Drehschiebergehäuses, das mit dem rechten Motorgehäuse aus einem Stück gegossen ist.The auxiliary devices that need to run in phase with the crankshaft will be advantageous between the crankcase and the flywheel through a vertical auxiliary shaft driven. 31 is a helical gear on the crankshaft for driving the auxiliary shaft 32 with a speed ratio i: 1. 33 in Fig. 3 is a housing in which various Auxiliary devices such as the fuel pump for metering and pre-storing the fuel, the speed controller and the distributor are combined. At the bottom of the The lubricating oil pump 34 is expediently arranged on the auxiliary shaft 32. The crankcase is divided here in a vertical separating surface 35, the outside of the air ducts i i of the motor housing, so that no seals are necessary for the purge air are. This separation of the two housing halves across the crankshaft are the Basic bearing of the crankshaft bush bearings undivided on both sides, and the rotary valve runs in the recess of an undivided rotary valve housing, which is cast in one piece with the right motor housing.

36 in Abb. 3 ist ein hier als Kühlluftgebläse ausgebildetes Schwungrad. 37 sind die Gebläseschaufeln und 38 zwei Halbspiralen für die Kühlluft. Der Eintritt der Kühlluft in das Kühlgebläse erfolgt zwischen Schwungrad und Kurbelgehäuse nahezu auf dem ganzen Umfang.36 in Fig. 3 is a flywheel designed here as a cooling air fan. 37 are the fan blades and 38 are two half-spirals for the cooling air. The entry the cooling air in the cooling fan takes place almost between the flywheel and the crankcase on the whole perimeter.

In Abb. 3 sind die beiden Pleuelstangen 3 und 6 der Arbeitskolben nebeneinander auf dem Kurbelzapfen gelagert. Der Exzenter 8 für den Pumpenantrieb ist rechts vom Kurbelzapfen, d. h. nach dem Drehschieber zu, angeordnet. An der linken Kurbelwange ist ein Gegengewicht 9 angeordnet. Zur Vermeidung von Kippmomenten ist ein weiteres und entsprechend seinem größeren seitlichen Abstand von den Achsen der Arbeits- und Pumpenzylinder und kleineres Gegengewicht4o in dem Drehschieber 20 untergebracht.In Fig. 3 the two connecting rods 3 and 6 are the working pistons stored side by side on the crank pin. The eccentric 8 for the pump drive is to the right of the crank pin, i.e. H. after the rotary valve to, arranged. At the A counterweight 9 is arranged on the left crank web. To avoid tilting moments is another and corresponding to its larger lateral distance from the axes the working and pump cylinders and a smaller counterweight4o in the rotary valve 20 housed.

Claims

PATENT APPROACH; ÜCfiE: i. Two-stroke internal combustion engine with two working cylinders in boxer form, in particular as a vehicle engine for road vehicles, their working cylinders flushed with air supplied by a double acting piston pump, and which is preferably designed with reverse flushing, in which the flushing channels close on both sides next to the outlet ducts and the scavenging air on the outlet ducts direct opposite cylinder wall, characterized in that the inlet and the outlet of the scavenging air on both piston sides of the double-acting piston pump from a single rotary valve is controlled, which is arranged on the crankshaft and revolves in a cylindrical space of the motor housing.

2. Two-stroke internal combustion engine according to claim i, characterized in that the rotary slide valve is a rotating one Intake manifold and a circumferential exhaust manifold that forms the intake manifold after the end of the Nfotorende and the exhaust manifold to the crankcase and that between the transverse wall of the crankcase and the rotary valve in the engine housing disc-shaped purge air space is available.

3. Two-stroke internal combustion engine according to claims i and 2, characterized in that the outlet channels of both working cylinders are directed in the longitudinal direction of the motor to the side of the rotary valve and that the scavenging air from the scavenging air space of the motor housing without any significant change in direction through inclined channels in the motor housing into the flushing channels connected to them the working cylinder flows in and through it to the outlet channels opposite wall of the working cylinder.

Two-stroke internal combustion engine according to the Claims i to 3, characterized in that the rotary slide valve on the flywheel opposite side of the crankshaft and the exhaust lines are directed away from the flywheel.

5. Two-stroke internal combustion engine according to the claims i to 4, characterized in that the junctions of the connecting channels between the pump cylinder and the rotary valve in the rotary valve housing are opposite one another, and that like the working cylinder in the horizontal direction, and that the connection channels are connected to the upper or lower side of the pump cylinder in such a way that the Purge air delivered on each pump piston side by the shortest route to that of the confluence of the connecting channel adjacent working cylinder flows.

6. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 5, characterized in that the piston pump of one Eccentric driven at one end of the crank pin on the rotary valve side is and that dab ° i the one counterweight of the crankshaft on the crank web on the the opposite side of the rotary valve and the other counterweight on the rotary valve is arranged.

7. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 6, characterized characterized in that the eccentric for driving the piston pump in the longitudinal center of the crank pin is arranged between the connecting rods of the working piston and that a counterweight is attached to both crank webs, so that through this symmetrical arrangement also no tilting moments arise.