Brennkraftmaschine mit Spülen und Laden durch die Saugwirkung der
Abgassäule Die Erfindung betrifft eine weitere Verbesserung und Ausgestaltung von
solchen Brennkraftmaschinen, bei denen das Spülen und Aufladen durch die Saugwirkung
der ausströmenden Abgassäule bewirkt oder unterstützt wird. Die Erfindung besteht
in einer Regelvorrichtung, durch welche der Schluß des Auslasses in Abhängigkeit
von der Drehzahl der Maschine geregelt wird, derart, daß der Auslaß bei niederen
Drehzahlen früher als bei höheren Drehzahlen geschlossen wird.Internal combustion engine with purging and loading through the suction of the
The invention relates to a further improvement and embodiment of
such internal combustion engines, in which the purging and charging by suction
the outflowing exhaust gas column is effected or supported. The invention exists
in a regulating device through which the closure of the outlet as a function
is controlled by the speed of the engine, so that the outlet at low
Speeds is closed earlier than at higher speeds.
In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielendargestellt.
Es zeigt Abb. i ein Druckdiagramm für eine Zweitaktdieselm.aschine, Abb. a einen
Längsschnitt durch eine solche, mit einem Drehschieber, Abb: 3 und q. je eine Drehschiebersteuerung.The invention is shown in several exemplary embodiments in the drawing.
It shows Fig. I a pressure diagram for a two-stroke diesel engine, Fig. A a
Longitudinal section through one with a rotary valve, Fig: 3 and q. one rotary valve control each.
In Abb. i bedeutet die Grundlinie x-x eine Abwicklung des Kurbelkreises
und gleichzeitig die o-Linie für die Drücke. Die Linien n,, n2 und 113
3
kennzeichnen den Druckverlauf im Auspuffstutzen während des Spül- und Aufladevorganges
bei den Drehzahlen n1 = 90o, n., = izoo und n3 = 1400 Umdrehungen in der
Minute. Das Diagramm zeigt,
daß unmittelbar nach dem Öffnen des
Auslasses v1 der Druck zunächst rasch. ansteigt, dann aber ebenso rasch, und zwar
unter o sinkt. Hernach stellt sich im dargestellten Diagramm, etwa im Bereich des
unteren Totpunktes Tu der Kolbenbewegung, wieder Überdruck ein. Wie ersichtlich,
verlagert sich mit wechselnder Drehzahl insbesondere der Zeltpunkt, in welchem der
Überdruck wiederkehrt, sehr erheblich, derart, .daß bei hohen Drehzahlen der Überdruck
später, bei langsameren Drehzahlen Bereits entsprechend früher wiederkehrt. Werden
nun wie in der Regel Ein- und Auslaßöffnungen durch den Kolben unveränderlich und
z. B. symmetrisch gesteuert, wie etwa durch die senkrechten Linien y1, v2, v3 und
v4 des Diagramms nach Abb. fii angedeutet, so ergibt sich vor allem der Nachteil,
daß ein einwandfreies Schließen des Auslaß@schlitzes nicht möglich ist, da die Umkehr
der Abgassäule und die Wiederkehr des Überdruckes bei einer niedrigeren Drehzahl
bereits wesentlich früher als bei der normalen oberen Drehzahl erfolgt und 'hierdurch
bei Einstellung .des Auslaßschlusses auf normale hohe Drehzahl das Spülen. und Laden
des Zylinders im unteren Drehzahlbereich sehr wesentlich behindert wird. So ergibt
sich beispielsweise aus dem dargestellten Diagramm, daß bei goo Umdrehungen in der
Minute bereits im unteren Totpunkt wieder Überdruck herrscht, während bei einer
Drehzahl von iq.oo in der Minute dieser ungefähr erst bei 30° nach dem unteren Totpunkt
einsetzt. Würde demnach: der Auslaß erst in diesem letzteren Zeitpunkt geschlossen;
so würde bei niederen Drehzahlen das Spülen und Laden des Zylinders durch den wiederkehrenden
Überdruck gestört werden, während bei einem unveränderlich früheren Schluß des Auslasses
die Saugwirkung der schwingenden Abgassäule bei !höheren Drehzahlen nicht voll ausgenutzt
werden könnte.In Fig. I, the base line xx means a development of the crank circle and at the same time the o-line for the pressures. Lines n 1 , n2 and 113 3 characterize the pressure profile in the exhaust port during the flushing and charging process at speeds n1 = 90o, n., = Izoo and n3 = 1400 revolutions per minute. The diagram shows that immediately after opening the outlet v1 the pressure is initially rapid. increases, but then just as rapidly, and decreases below o. After this, in the diagram shown, an overpressure again occurs, approximately in the area of the bottom dead center Tu of the piston movement. As can be seen, with changing speed, in particular the point at which the overpressure returns, shifts very considerably, in such a way that at high speeds the overpressure returns later, at slower speeds it returns correspondingly earlier. If now, as a rule, inlet and outlet openings through the piston invariably and z. B. symmetrically controlled, as indicated by the vertical lines y1, v2, v3 and v4 of the diagram according to Fig Exhaust gas column and the return of the overpressure at a lower speed already takes place much earlier than at the normal upper speed and 'as a result, when the outlet is set to normal high speed, purging. and loading of the cylinder in the lower speed range is very significantly hindered. For example, the diagram shown shows that at goo revolutions per minute there is already overpressure again at bottom dead center, while at a speed of iq.oo per minute this does not start until about 30 ° after bottom dead center. Would therefore: the outlet only be closed at this latter point in time; Thus, at low speeds, the purging and loading of the cylinder would be disturbed by the recurring overpressure, while if the outlet was closed earlier, the suction effect of the oscillating exhaust column could not be fully utilized at higher speeds.
Demgegenüber sieht die Vorrichtung eine von der Drehzahl der Maschine
abhängige Regeleinrichtung vor, durch welche der Absdhluß .des Auslaßschlitzes je
nach der Drehzahl derart verlegt wird, d,aß die aus dem Auspuffstutzen zurückschlagende
zweite Überdruckwelle den: Zustrom der frischen Ladung nicht mehr oder jedenfalls
nicht mehr wesentlich stören und die Füllung nicht mehr verschlechtern kann, gleichzeitig
aber auch der durch die schwingende Abgassäule erzeugte Unterdruck möglichst vollständig
ausgenutzt wird. Im Rahmen der Erfindung kann jede beliebige, an sich bekannte,
mechanische, pneumatische, hydraulische oder elektrische, von der Drehzahl abhängige
Regeleinrichtung in Verbindung mit einem beliebigen Absperrglied, wie Drehschieber,
Rohrschieber, Kclbenschieber, Tellerventil od. dgl., verwendet werden. So zeigt
die Abb. 2 z. B. einen an die Auslaßöffnung i einer Zweitaktdieselmaschine 2 angeordneten,
an sich bekannten Rohrschieber 3, der nach Abb. 3 z. B. über ein Fliehkraftpendel
.1. g°steuert wird. Der Stellarm des Fliehkraftpendels beeinflußt eine mit Draldnuten
5 versehene Schiebebüchse 6 innerhalb des Schieberantriebs 7, und je nachdem die
Büchse 6 mit Bezug auf die Zeichnungsebene nach links oder nach rechts verschoben
wird, wird der Einstellwinkel des Schiebers 3 gegenüber seinem Antrieb 7 und damit
dessen Steueröffnung 8 gegenüber dem Auspuffschlitz i im Zylinder verstellt, so
daß der Schieber den Auspuffschlitz bei niederer Dre'hza'hl früher, z. B. mit Bezug
auf die Linie % in Abb. i etwa 2o° nach dem unteren. Totpunkt, bei höheren Drehzahlen
entsprechend später schließt.In contrast, the device sees one of the speed of the machine
dependent control device, through which the Absdhluß .des outlet slot each
according to the speed is laid in such a way, d, ate the kicking back from the exhaust port
second overpressure wave denotes the inflow of fresh cargo no longer or at least
can no longer significantly disturb and the filling can no longer deteriorate, at the same time
but also the negative pressure generated by the oscillating exhaust column as completely as possible
is exploited. Within the scope of the invention, any, per se known,
mechanical, pneumatic, hydraulic or electrical, depending on the speed
Control device in connection with any shut-off element, such as rotary valve,
Pipe valve, valve gate, plate valve or the like. Can be used. So shows
Fig. 2 z. B. one arranged at the outlet opening i of a two-stroke diesel engine 2,
known pipe slide 3, according to Fig. 3 z. B. via a centrifugal pendulum
.1. g ° is controlled. The actuator arm of the centrifugal pendulum influences one with twist grooves
5 provided sliding sleeve 6 within the slide drive 7, and depending on the
Sleeve 6 shifted to the left or to the right with respect to the plane of the drawing
is, the setting angle of the slide 3 relative to its drive 7 and thus
whose control opening 8 is adjusted relative to the exhaust port i in the cylinder, so
that the slide closes the exhaust port earlier when the rotation speed is lower, e.g. B. with reference
on the line% in Fig. i about 20 ° after the lower one. Dead center, at higher speeds
closes accordingly later.
Auf diegleiche Weise wirkt die Vorrichtung nach Abb. 4., nur daß dort
an Stelle einer mit Drallnuten versehenen Büchse ein längs Keilen g verschiebbares
Schraubenrad io vorgesehen ist. Es können auch Mittel vorgesehen sein, um die Verstellung
von Hand vornehmen zu können.The device according to Fig. 4 works in the same way, only there
instead of a sleeve provided with twist grooves, a sleeve that can be displaced along wedges g
Helical gear io is provided. Means can also be provided for the adjustment
to be able to do by hand.