DE868536C

DE868536C - Multi-cylinder two-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: DE868536C
Application number: DESCH869A
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl-Ing Elwert; Adolf Dr-Ing Schnuerle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-01-06
Filing date: 1950-01-06
Publication date: 1953-02-26

Description

Mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine, bei der bei jedem Arbeitszylinder eine Kolbenspülpumpe angeordnet und ein parallel zur Kurbelwelle liegender, über die Reihe der Spülpumpenzylinder sich erstreckender Drehschieber vorhanden ist, der den Einlaß der Luft in die Spülpumpenzylinder und den Auslaß der Luft aus .den Spülpumpenzylindern steuert.A multi-cylinder two cycle internal combustion engine The invention relates to a multi-cylinder two-stroke internal combustion engine in which edem at j working cylinder a Kolbenspülpumpe arranged and lying parallel to the crankshaft, over the series of Spülpumpenzylinder extending rotary valve is present, the intake of air into the Spülpumpenzylinder and Controls the outlet of the air from the flushing pump cylinders.

Gemäß der Erfindung soll der Drehschieber im Verhältnis i : a angetrieben werden und hierfür eine besonders vorteilhafte Ausbildung erfahren. Die Erfindung besteht darin, daß der Steuerquerschnitt des Drehschiebers symmetrisch ausgebildet ist, indem er mit zwei einander gegenüberliegenden gleichen Ausschnitten versehen ist, die sich über die ganze Länge eines Zylinderabschnittes erstrecken und mit ihrer ganzen Länge sowohl den Einlaß als auch den Auslaß der Spülluft abwechselnd steuern. Vorteilhaft wird hierbei die Anordnung und Ausbildung der Arbeitszylinder und Spülpumpen so getroffen, daß jeder Pumpenkolben die Spülluft durch den Drehschieber dem Arbeitszylinder zuführt, bei dem er angeordnet ist. Die Drehrichtung der Kurbelwelle ist :dann so zu wählen, daß der Spülpurnpenkolben sich in seinem Förderhub nach außen befindet, wenn der Arbeitskolben, bei dem er angeordnet ist, sich in den unteren Totpunktstellungen befindet und dieser Arbeitszylinder gerade gespült wird.According to the invention, the rotary valve should be driven in the ratio i: a and experience a particularly advantageous training for this. The invention consists in the fact that the control cross section of the rotary valve is symmetrical is provided by having two identical cutouts opposite one another is, which extend over the entire length of a cylinder section and with over its entire length both the inlet and the outlet of the scavenging air alternately steer. The arrangement and design of the working cylinder is advantageous here and scavenging pumps made so that each pump piston the scavenging air through the rotary valve supplies the working cylinder in which it is arranged. The direction of rotation of the crankshaft is: then to be selected so that the flushing pump piston follows in its delivery stroke is on the outside when the working piston on which it is located is in the lower Dead center is located and this working cylinder is being flushed.

Der in der angegebenen Weise ausgebildete Drehschieber besitzt große Strömungsquerschnitte. Durch die Steuerung über :die ganze Länge eines Zylinderabschnittes ist ein schnelles Öffnen und Schließen des Einlasses und des Auslasses gewährleistet. Die geringen Umfangsgeschivindigkeiten des Drehschiebers ergeben keineBiegebeanspruchungen. Durch dass symmetrische Profil treten außerdem keine freien Massenkräfte an dem Drehschieber auf.The rotary valve designed in the manner indicated has large Flow cross-sections. By controlling over: the entire length of a cylinder section rapid opening and closing of the inlet and outlet is guaranteed. The low circumferential speeds of the Turn valve surrender no bending stresses. Due to the symmetrical profile, there are also no free inertia forces on the rotary valve.

In der Zeichnung ist eine Ausführungform der Erfindung beispielsweise wiedergegeben. Es zeigt Abb. i einen; Querschnitt eines Zweitaktmotors mit seitlicher Kolbenspülpumpe mit Drehschiebersteuerung (die Abbildung gibt den Arbeitszylinder und den Spülpumpenzylinder während des Spülvorganges des Arbeitszylinders und des Förderhubes des Spülpumpenkolbens wieder; die Drehrichtung der Kurbelweile verläuft, in der Bildebene gesehen, entgegen dem Uhrzeigersinn), Abb.2 einen Teilschnitt der Kolbenspülpumpe des Motors nach Abb. i mit der äußeren Totpunktstellung des Spülpumpenkolbens, Abb.3 einen Teilschnitt derselben Kolbenspülpumpe beim ,Saughub des Spülpumpenkolbens, Abb.4 einen Längsschnitt eines Zweizylindermotors der Ausführung nach Abb. i durch die beiden Arbeitszylinder und das; Drehschiebergehäuse mit Draufsicht auf den Steuerdrehschieber.In the drawing, an embodiment of the invention is for example reproduced. Fig. I shows a; Cross section of a two-stroke engine with side Piston flushing pump with rotary valve control (the illustration shows the working cylinder and the flushing pump cylinder during the flushing process of the working cylinder and the Delivery stroke of the flushing pump piston again; the direction of rotation of the crankshaft runs, seen in the image plane, counterclockwise), Fig.2 a partial section of the Piston flushing pump of the motor according to Fig. I with the outer dead center position of the flushing pump piston, Fig.3 a partial section of the same piston wash pump during the suction stroke of the wash pump piston, Fig.4 shows a longitudinal section of a two-cylinder engine of the embodiment according to Fig. I the two working cylinders and that; Rotary valve housing with top view of the rotary valve control valve.

In dem Ausführungsbeispiel ist i der Arbeitszylinder, 2 der Arbeitskolben, 3 die Pleuelstange und 4 der Kurbelzapfen. 5 ist der Spülpumpenzylinder, 6 der Spülpumpenkolben und 7 dessen Pleuelstange, die auch auf dem Kuzbelzapfen 4 gelagert ist. Die Achse des Arbeitszylinders und die Achse des Spülpumpenzylinders bilden einen Winkel von go'°' und schneiden sich in der Kurbelwellenlängsachsie. Entgegengesetzt zum Kurbelzapfen 4 ist ein Gegengewicht 8 an der Kurbelwelle für den Ausgleich der rotierenden Massen des Kurbeltriebes und der hin und her gehenden Massen des Arbeits-und Spülpumpenzylinders angebracht.In the exemplary embodiment, i is the working cylinder, 2 is the working piston, 3 the connecting rod and 4 the crank pin. 5 is the wash pump cylinder, 6 is the wash pump piston and 7 its connecting rod, which is also mounted on the Kuzbel pin 4. The axis of the working cylinder and the axis of the flushing pump cylinder form an angle of go '°' and intersect in the longitudinal axis of the crankshaft. Opposite to the crank pin 4 is a counterweight 8 on the crankshaft for balancing the rotating masses of the crank mechanism and the reciprocating masses of the working and flushing pump cylinder appropriate.

9 ist der Steuerdrehschieber der Spülpumpen, der parallel zur Kurbelwelle liegt und sich über die Reihe der Spülpumpenzylinder 5 erstreckt. Er ist seitlich an der zylindrischen Spülpumpenwand angeordnet, die nach den Arbeitszylindern zu liegt. Der Drehschieber 9 besitzt zwei einander gegenüberliegende Ausschnitte io und i i, die sich über die ganze Länge eines Zylinderabschnittes erstrecken (vgl. Abb. 4). Die Seitenflächen des zwischen den beiden Ausschnitten io und ii befindlichen Steges sind konkav ausgebildet. Der Drehschieber wird im Drehzahlverhältnis i : 2 angetrieben. Beide Drehrichtungen des Drehschiebers sind möglich.9 is the rotary valve of the scavenging pumps, which is parallel to the crankshaft and extends over the row of flushing pump cylinders 5. He's on the side arranged on the cylindrical flushing pump wall, which leads to the working cylinders lies. The rotary valve 9 has two opposing cutouts io and i i, which extend over the entire length of a cylinder section (cf. Fig. 4). The side surfaces of the located between the two cutouts io and ii Bars are concave. The rotary valve is operated in the speed ratio i: 2 powered. Both directions of rotation of the rotary valve are possible.

Der Kanal 12 verbindet den Raum des Spülpumpenzylinders 5 mit dem Drehschieber 9. Er geht von. dem Zylinderkopf des Spülpumpenzylinders aus. 13 ist die Saugöffnung des Drehschiebergehäuses und 14 dessen Auslaßöffnung nach der Überströmleitung 1s. In Abb. i ist einer der beiderseitigen Spülkanäle 16 und ein Auslaßkanal 17 des Arbeitszylinders i sichtbar. Der Auslaßkanal 17 ist in dem Ausführungsbeispiel nach innen, d. h. nach .der Seite der Spülpumpe gerichtet. 18 ist die Auspuffsammelleitung.The channel 12 connects the space of the flushing pump cylinder 5 with the Rotary valve 9. He goes from. the cylinder head of the flushing pump cylinder. 13 is the suction opening of the rotary valve housing and 14 its outlet opening after the overflow line 1s. In Fig. I there is one of the flushing channels 16 on both sides and an outlet channel 17 of the working cylinder i visible. The outlet channel 17 is in the embodiment inward, d. H. directed towards the side of the flushing pump. 18 is the exhaust manifold.

Die Kurbelstellung nach Abb. i zeigt den Arbeitskolben 2 in der unteren Totpunktstellung. Der Arbeitskolben 2 hat die Spülkanäle 16 und die Auslaßkanäle 17 des Arbeitszylinders, i aufgesteuert, der sich dadurch im Spülvorgang befindet. Der bei dem Arbeitszylinder i angeordnete Spülpumpenkolben 6 bewegt sich bei der gewählten Drehrichtung der Kurbelwelle nach außen. Die Bewegungsrichtung ist ,durch einen Pfeil angezeigt. Der Spülpumpenkolben 6 befindet sich somit in seinem Förderhub.The crank position according to Fig. I shows the working piston 2 in the lower one Dead center position. The working piston 2 has the flushing channels 16 and the outlet channels 17 of the working cylinder, i opened, which is thereby in the flushing process. The flushing pump piston 6 arranged at the working cylinder i moves at the selected direction of rotation of the crankshaft outwards. The direction of movement is through an arrow is displayed. The flushing pump piston 6 is thus in its delivery stroke.

Der Weg der Spülluft von dem Spülpumpenzylinder 5 durch den Ausschnitt io des Drehschiebers 9, durch die Leitung 1s zu den Spülkanälen 16, .durch diese in den Arbeitszylinder i sowie ihre Umkehrspülströmung im Arbeitszylinder und ihr Austritt durch die Auslaßkanäle 17 in die Auspuffsammelleitung 18 sind in Abb. i und in Abb.4 durch Linienzüge mit Pfeilen dargestellt. Man sieht aus den Abb. i und 4, daß die Spülluft von dem Spülpumpenzylinder ohne wesentliche Richtungsänderung und Strömungswiderstände durch die Spülkanäle in den Arbeitszylinder einströmt. Die Anordnung,des Drehschiebers ist so getroffen, daß der die beiden Ausschnitte io und i i des Drehschiebers trennende Steg bei der vollen Öffnung. des Auslasses mit seiner flachen Seite parallel zur Pumpenzylinderwand steht.The path of the scavenging air from the scavenging pump cylinder 5 through the cutout io of the rotary valve 9, through the line 1s to the flushing channels 16, .through this in the working cylinder i and its reverse flushing flow in the working cylinder and you Exits through the outlet channels 17 into the exhaust manifold 18 are shown in Fig. I and shown in Fig.4 by lines with arrows. You can see from Fig. I and 4 that the purge air from the purge pump cylinder without any substantial change in direction and flow resistances flows into the working cylinder through the flushing channels. The arrangement of the rotary valve is made so that the two cutouts io and i i of the rotary valve separating web at the full opening. of the outlet with its flat side parallel to the pump cylinder wall.

i9 in Abb. i ist die Kraftstoffeinspritzpumpe, 2o die Einspritzdruckleitung und 21 die Einspritzdüse, 22 ist eine Zündkerze. Es ist sowohl Dieselbetrieb wie Betrieb mit Luftspülung und Benzineinspritzung möglich.i9 in Fig. i is the fuel injection pump, 2o the injection pressure line and 21 is the injector, 22 is a spark plug. It is both diesel and Operation with air purging and fuel injection possible.

In dem Teilschnitt der Abb.2 ist der Spülpumpenkolben 6 in seiner äußeren Totpunktstellung bei der Be-,vegungsumkehr vom Förderhub zum Saughub gezeichnet. Der Steuerdrehschieber 9 hat dabei den Einlaß 13 und den Auslaß 14 geschlossen.In the partial section of Fig.2, the flushing pump piston 6 is in his outer dead center position when the movement is reversed from the delivery stroke to the suction stroke. The rotary control valve 9 has the inlet 13 and the outlet 14 closed.

In dem Teilschnitt der Abb.3 sind der Spülpumpenkolben 6 und der Steuerdrehschieber 9 beim Saughub gezeigt. Der Drehschieber 9 steht in dieser Stellung mit seinem Steg senkrecht zur Pumpenzylinnderwand. Der Strömungsweg der angesaugten Luft durch die Saugöffnung 13 des Drehschieber-"01 -es und den Ausschnitt io des Drehschiebers 9 in den Spülpump:enzylinder 5 ist durch einen Pfeil dargestellt. Anschließend sperrt der Drehschieber 9 den Kanal i2 ab, um dann ,den Weg von dem Kanal 12 nach dem Auslaß 14 über den Ausschnitt i i freizulegen. In dem Ausführungsbeispiel wird der Drehschieber von der Kurbelwelle mittels einer Kette angetrieben. Er könnte beispielsweise auch mittels Zahnrädern in der anderen Drehrichtung angetrieben werden.In the partial section of Fig.3 are the flushing pump piston 6 and the rotary control valve 9 shown during the suction stroke. The rotary valve 9 is in this position with its web perpendicular to the pump cylinder wall. The flow path of the sucked air through the Suction opening 13 of the rotary valve "01" and the section io of the rotary valve 9 in the flushing pump: en cylinder 5 is shown by an arrow. Then locks the rotary valve 9 from the channel i2 to then, the way from the channel 12 to the outlet 14 to expose over the cutout i i. In the exemplary embodiment, the rotary valve driven by the crankshaft by means of a chain. For example, he could too be driven by means of gears in the other direction of rotation.

Abb.4 zeigt einen Längsschnitt durch einen Zweizylindermotor. i sind die beiden Arbeitszylinder mit Schnitt durch die Spülkanäle 16 und die Auslaßkanäle 17. Aus Abb. 4 ist ersichtlich, wie der Drehschieber 9 im Gehäuse gelagert ist. Die beiden durch die mittlere Lagerstelle 23 voneinander getrennten Stege des Drehschiebers 9 stehen senkrecht zueinander. 15 sind die von den Spülpumpenzylindern nach den Arbeitszylindern sich erstreckenden Überströmleitungen, die durch die Wand 24 voneinander getrennt sind. Der Weg der Spülluft geht bei der Drehrichtung der -Kurbelwelle gemäß Abb. i von den einzelnen Pumpenzylindern 5 durch die Leitungen 15 zu jedem Arbeitszylinder i, da die Spülluft jedem Arbeitszylinder von der bei ihm angeordneten Kolbenspülpumpe geliefert wird. Abweichend hiervon wäre auch eine Ausführungsform möglich, bei ,der die Spülpumpen in einen gemeinsamen Aufnehmer fördern. Durch Fortlassen der Wand 24 könnte ein gemeinsamer Aufnehmer geschaffen werden. Die Maschine könnte dann auch mit umgekehrter Drehrichtung laufen. Es würde dann jedoch nicht jede Spülpumpe die Spülluft für den Arbeitszylinder fördern, bei dem sie angeordnet ist.Fig.4 shows a longitudinal section through a two-cylinder engine. i are the two working cylinders with a section through the flushing channels 16 and the outlet channels 17. From Fig. 4 it can be seen how the rotary valve 9 is mounted in the housing. The two webs of the rotary valve separated from one another by the central bearing point 23 9 are perpendicular to each other. 15 are those from the flushing pump cylinders to the Working cylinders extending overflow lines passing through wall 24 from one another are separated. The path of the scavenging air goes according to the direction of rotation of the crankshaft Fig. i from the individual pump cylinders 5 through the lines 15 to each working cylinder i, because the scavenging air is supplied to each working cylinder by the piston scavenging pump located near it is delivered. Notwithstanding this, an embodiment would also be possible in which the flushing pumps convey into a common sensor. By leaving the wall away 24 a common transducer could be created. The machine could then can also run in the opposite direction of rotation. However, not every irrigation pump would then promote the purge air for the working cylinder in which it is located.

Um eine gute Abdichtung des Drehschiebers 9 gegenüber dem Gehäuse zu erreichen, kann der Drehschieber durch Längsleisten und an den Lagerstellen durch nach außen spannende Dichtungsringe abgedichtet werden. In Abb.3 und 4 sind Längsleisten 25 in Nuten des Drehschi,ebersteges eingelegt. Diese Längsleisten werden durch Fliehkraft nach außen gedrückt und legen sich gegen die Gehäusewand an. Um eine gute Abdichtung auch bei niedrigen Drehzahlen zu erhalten, können zwischen dem Nutengrund und den Dichtungsleisten Federn eingelegt sein, die die Längsleisten nach außen drücken. An zwei Lagerstellen des Drehschiebers nach Abb. 4 sind als Beispiel nach außen spannende Dichtungsringe 26. angeordnet, die in Nuten des Drehschiebers 9 eingelegt sind und eine gute Abdichtung des Drehschiebers in axialer Richtung bewirken.To ensure a good seal between the rotary valve 9 and the housing The rotary valve can be reached through longitudinal strips and at the bearing points sealing rings that tighten to the outside are sealed. In Fig.3 and 4 are longitudinal strips 25 inserted into the grooves of the rotary slide, ebersteges. These longitudinal strips are made by centrifugal force pressed outwards and lay against the housing wall. To make a good seal to get even at low speeds, can between the groove bottom and the Sealing strips should be inserted springs that press the longitudinal strips outwards. At two bearing points of the rotary valve according to Fig. 4 are as an example to the outside exciting sealing rings 26 arranged, which are inserted into grooves of the rotary valve 9 and cause a good seal of the rotary valve in the axial direction.

Der Drehschieber 9 wird zweckmäßig aus Stahl oder Gußeisen und das Gehäuse aus Leichtmetall hergestellt. Es ergibt sich dann stets, insbesondere auch bei betriebswarmer Maschine, ein genügendes Laufspiel für den Drehschieber.The rotary valve 9 is expediently made of steel or cast iron and that Housing made of light metal. It then always arises, in particular also When the machine is at operating temperature, there is sufficient running clearance for the rotary valve.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Multi-cylinder two-stroke internal combustion engine, at arranged in each working cylinder a piston flushing pump and a parallel to the Crankshaft lying, over the row of scavenging pump cylinders extending Rotary valve is present, which the. Inlet the air into the irrigation pump cylinders and controls the discharge of air from the flushing pump cylinders, characterized in that that the rotary valve is driven in the ratio i: 2 and its control cross-section is formed symmetrically by having two opposite equals Cutouts are provided that extend over the entire length of a cylinder section extend and with their entire length both the inlet and the outlet of the Alternately control the purge air.

2. Two-stroke internal combustion engine according to claim i, characterized characterized in that the connecting channel between the pump cylinder and rotary valve starting from the cylinder head of the pump cylinder and also laterally on the cylindrical Flushing pump wall arranged rotary valve leads.

3. Two-stroke internal combustion engine according to the claims i and 2, characterized in that the two sections of the Rotary valve separating web parallel to the pump cylinder wall when the outlet is fully open and is perpendicular to the pump cylinder wall when the inlet is fully open.

4. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 3, characterized in that that each pump piston supplies the scavenging air to the working cylinder in which it is arranged is, and the pump cylinder is connected to the working cylinder via separate lines controlled by the rotary valve.

5. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to: 4, characterized in that the rotary valve by longitudinal strips inserted in grooves of the web are sealed against the housing, which are placed against the housing wall by centrifugal force or by spring force.

6. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 5, characterized in that the rotary valve is sealed at its bearing points by inserted into grooves of the rotary valve, outwardly tensioning sealing rings. Cited pamphlets: German Patent Nos. 489 998, 554 041, 558 784, 61o 558; USA. Patent Nos. 2,186,290, 2,265,677, 2,436 O72.