DE881423C

DE881423C - Two-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: DE881423C
Application number: DEP47038A
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl-Ing Elwert; Adolf Dr-Ing Schnuerle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-06-26
Filing date: 1949-06-26
Publication date: 1953-06-29

Description

Zweitakt-Brennkraftmaschine Die Erfindung bez,ie'ht sich auf eine, Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Patent 874225. Sie betrifft insbesondere einen Zweitakt-Otto-Moto,r für hohe Drehzahlen und zum Antrieb, von Straßenfahrzeugen. Der Motor besitzt nach Patent 874 225 vier Arbeitszylinder, die in zwei, Reihen von je zwei Arbeitszylindern in V-Form mit einem Gabelwinkel von 9a° angeordnet sind und mit Luft gespült werden. Die. Spülluft wird von einer Kolbenpumpe geliefert. Der Kraftstoff wird jedem Arbeitszylinder für jeden: Hub durch eine Kraftstoffpu:mp-e zugemessen und zugeführt und nach Auslaßschluß durch Druckluft von. erhöhtem Druck eingeblasen und zerstäubt. Das im Arbeitszylinder gebildete Kraftstoff-Luft-Gemisch wird durch eine Kerze ;gezündet.Two-stroke internal combustion engine The invention relates to a two-stroke internal combustion engine according to patent 874225. It relates in particular to a two-stroke Otto engine for high speeds and for driving road vehicles. According to patent 874 225, the engine has four working cylinders, which are arranged in two rows of two working cylinders each in a V shape with a fork angle of 9 ° and flushed with air. The. Purge air is supplied by a piston pump. The fuel is metered and supplied to each working cylinder for each: stroke by a fuel pump and, after the outlet is closed, by compressed air from. blown in at increased pressure and atomized. The fuel-air mixture formed in the working cylinder is ignited by a candle;

Nach der Erfindung wird zwischen den beiden Arbeitszylindern jeder Reihe eine doppelt wirkende Kolbenpumpe angeordnet. Der Pumpenkolben wird mit einer Pleuelstange von einem besonderen Kurbelzapfen angetrieben, der zwischen den beiden um i8o° versetzten Kurbelzapfen der Arbeitszylinder angeordnet .ist. Die vier Pumpenseiten der beiden doppelt wirkenden Kolbenspülpumpen beider Zylinderreiihen werden durch einen gemeinsamen Drehschieber gesteuert, der den Einlaß und den Auslaß der .Spülluft steuert, zwischen. den beiden Pumpenzylindern mit parallel zur Kurbelwelle liegender Achse angeordnet ist und im. Drehzahlverhältnis i ::2, jedoch im umgekehrten Drehsinn von der Kurbelwelle, angetrieben wird. Von dem oberen und unteren Pumpenraum führt je ein Verbindungskanal zu dem Drehschiebergehäuse, deren Einmündungen wegen des untersetzten: Antriebes um einen Winkel von 9o° auseinanderliegen., da die beiden Kolbenseiten in ihrer Arbeitsfolge eine gegenseitige Versetzung von i8o° Ku.rbeIwinkel ,haben. Der Drehschieber 'hat nur eine Länge von etwa dem Durchmesser der Pumpenzylinder und ist in vier Quadranten unterteilt, von denen zwei, gegenüberliegende für den Einlaß der Spülluft und die beiden. andern für den Auslaß der Spülluft dienen. Die Steuerzeiten für den Ein,laß und Auslaß betragen je etwa iSo° Kurbelwellendrehwinkel. Die geförderte Spülluft wird in einen gemeinsamen Spülluftaufnehmer .des Motorgehäuses geführt, der unterhalb und seitlich vom D.rehschiebergehäuse sich, befindet.According to the invention, each is between the two working cylinders Row a double-acting piston pump arranged. The pump piston is equipped with a Connecting rod driven by a special crank pin that sits between the two The crank pin of the working cylinder is arranged offset by 180 °. The four pump sides of the two double-acting piston wash pumps in both rows of cylinders are operated by a common rotary valve controlled, the inlet and outlet of the .Spülluft controls, between. the two pump cylinders with one lying parallel to the crankshaft Axis is arranged and in. Speed ratio i :: 2, but in the opposite direction of rotation is driven by the crankshaft. From the upper and lower pump room leads a connecting channel to the rotary valve housing, the junctions of which because of the squat: the drive is separated by an angle of 90 °, because the two Piston sides in their work sequence a mutual transfer of 180 ° Ku.rbeIwinkel have. The rotary valve 'has a length of only about that Diameter of the pump cylinder and is divided into four quadrants, one of which two, opposite one for the inlet of the purge air and the two. other for the Serve the purge air outlet. The timing for the inlet, outlet and outlet are each about iSo ° crankshaft rotation angle. The purging air conveyed is in a joint Purge air sensor of the motor housing, which is located below and to the side of the rotary valve housing located.

Die Kolbenpumpen dienen außer zur Förderung der Spülluft auch zur Verdichtung und Förderung von. Druckluft von erhöhtem Druck für das Einblasen des Kraftstoffes in die Arbeitszylinder. Jeder Kolbenseite ist ein bestimmter Arbeitszylinder, und zwar in derselben Zylinderreihe zugeordnet. Dies erfolgt erfindungsgemäß. dadurch, daß jede Kolbenseite mit dem ersten, meist größeren Teil ihres Förderhubes die Spülluft und mit dem zweiten Teil die Einblasel.uft. über den Druck der Spülluft weiter verdichtet und fördert. Die Verbindungskanäle zwischen jeder Pumpenseite und dem Steuer.drehschieber für das Ein- und Ausströmen der Spülluft münden zu diesem Zweck nicht im oberen und unteren Zylinderdeckel der Kalb,enpumpe, sondern. in der Lauffläche .der Zylinderwand, und zwar in einem bestimmten Abstand von. der Stellung der Kolbenkante in. der Totpunktstellung am Ende des Förderhubes, so daß der Spwlluftkanal von dem Pumpenkolben während seines Förderhubes überfahren und abgeschlossen wird. Dadurch beendigt der Pumpenkolben das Ende der Sp-ülluftförderung und beginnt die Verdichtung und Förderung der Einblaseluft durch seinen: weiteren Förderhub. Dieser zweite Teil des Förderhubes für die Einblaseluft beträgt beispielsweise 15 bis 300/0 des gesamten Förderhubes.The piston pumps serve not only to convey the scavenging air but also to Compaction and promotion of. Compressed air of increased pressure for blowing in the Fuel in the working cylinder. Each side of the piston is a specific working cylinder, assigned in the same cylinder bank. This is done according to the invention. through this, that each piston side with the first, mostly larger part of its delivery stroke the scavenging air and with the second part the Einblasel.uft. Further compressed by the pressure of the purging air and promotes. The connecting channels between each pump side and the control rotary valve for the inflow and outflow of the scavenging air do not open into the upper one for this purpose and lower cylinder cover of the calf, en pump, rather. in the running surface of the cylinder wall, at a certain distance from. the position of the piston edge in. the dead center position at the end of the delivery stroke, so that the flushing air duct from the pump piston during his The delivery stroke is exceeded and completed. This causes the pump piston to stop the end of the flushing air delivery and the compression and delivery of the injection air begins through its: further delivery stroke. This second part of the delivery stroke for the injection air is, for example, 15 to 300/0 of the total delivery stroke.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung übernimmt der Pumpenkolben durch seine Hubbewegung auch für jede Pumpenseite .die Auslaßsteuerung der Ei.nblaseluft in den Arbeitszylinder, indem von jeder Kolbenseite aus ein Druckkanal in Richtung auf die andere Kolbenseite angeordnet ist, der im Mantel des Pumpenkolbens ausmündet und kurz vor Erreichen der Totpunktstellun.g am Ende des Förderhubes mit einem Einblasekanal zwischen der Bohrung des Pumpenizylinders und der des Arbeitszylinders zur Deckung kommt. Dieser Einblasekanal wird möglichst :kurz gehalten zur Erzielung kleinen Rauminhaltes, damit der in ihm vorgelagerte. Kraftstoff durch ,die Strömung der Einblaseluft rasch und vollständig in den Arbeitszylinder eingeblasen und zerstäubt wird. Die Höhenlage der Einmündung des Ei.nblasekanals in den Arbeitszylinder auf etwa halber Hubhöhe ist so bestimmt, daß das Ende des Einblasevorganges kurz nach der oberen Totpunktstellung des Pumpenkolbens am Ende seines Förderhubes durch, den Arbeitskolben. gesteuert wird, indem er in seinem Verdichtungshub den Einblasekanal überfährt. Der Beginn des Einblasens wird demnach vom Pumpenkolben und der Schluß des Einblasens vom Arbeitskolben. gesteuert. Die Oberkante der Einmündung des Ei.nblasekanals ist ungefähr 50% des Hubes des Arbeitskolbens von der Zylinderoberkante entfernt. Das Benzin wird .in dem Einblasekanal zwischen Pumpenzylinder und Arbeitszylinder durch eine I#'-raftstoffpumpe für jeden Hub abgemessen und vorgelagert. Damit der Einblasekanal keine großen Höhenunterschiede zwischen Pumpenzylinder und Arbeitszylinder überwinden muß, sondern nur schräg nach oben nach dem Mittelpunkt der Luftladung des Arbeitszylinders zu gerichtet ist, ist der Pumpenzylinder gegenüber dem Arbeitszylinder um einen gewissen Betrag höher gelegt.In a further embodiment of the invention, the pump piston takes over through its stroke movement also for each side of the pump. the outlet control of the blown air into the working cylinder by adding a pressure channel from each side of the piston in the direction of is arranged on the other side of the piston, which opens into the jacket of the pump piston and shortly before reaching the Totpunktstellun.g at the end of the delivery stroke with an injection duct between the bore of the pump cylinder and that of the working cylinder to cover comes. This injection channel is as follows: Keep it short in order to achieve small Volume so that the one in front of it. Fuel through, the flow of the Injection air is blown quickly and completely into the working cylinder and atomized will. The height of the confluence of the inflation duct in the working cylinder about half the lifting height is determined so that the end of the blowing process shortly after the top dead center position of the pump piston at the end of its delivery stroke, the working piston. is controlled by the injection duct in its compression stroke run over. The beginning of the blowing in is therefore from the pump piston and the end of blowing in from the working piston. controlled. The upper edge of the confluence of the ovarian canal is about 50% of the stroke of the working piston from the top of the cylinder. The gasoline is in the injection duct between the pump cylinder and the working cylinder measured and upstream for each stroke by an I # 'fuel pump. So that the Injection channel no large differences in height between the pump cylinder and the working cylinder must overcome, but only obliquely upwards to the center of the air charge of the working cylinder is directed towards, the pump cylinder is opposite the working cylinder raised by a certain amount.

Dadurch., daß das Kraftstoffeinbiasen erst nach Auslaßschluß erfolgt, treten keine Verluste an Kraftstoff und an. Einblaseluft auf. Zu diesem Zweck ist die Kurbelversetzung der Pumpenkolben so, .daß sie dem Kurbelzapfen des Arbeitskolbens um etwa 75° vorauseilt. Bei niedrigen Drehzahlen und beim Anlassen ist durch die Vorverdichtung der Einblaseluft auf i bis 2 atü eine gute Zerstäubung und damit eine gute Gemischbildung und Verbrennung gewährleistet. Die Einblaseluftmenge selbst vermehrt die Luftladung des Zylinders und damit auch das Motordrehmoment.Due to the fact that the fuel is only injected after the outlet has closed, there is no loss of fuel and. Injection air. To that end is the crank displacement of the pump piston so that it fits the crank pin of the working piston Leading by about 75 °. At low engine speeds and when starting, the Pre-compression of the injection air to 1 to 2 atmospheres, and thus good atomization ensures good mixture formation and combustion. The amount of air to be injected increases the air charge in the cylinder and thus also the engine torque.

Erfindungsgemäß kann die Ei.nblaseluftmenge über die für das Zerstäuben. und Einblasen des Kraftstoffes nötige Menge vergrößert werden,, 'so daß eine erhöhte Nachladeluftmenge in den Arbeitszylinder einströmt und damit das Motordrehmoment und die Motorleistung weiter gesteigert wird. Die Bemessung der Nachladeluftmen.ge erfolgt durch die Bemessung des Hubraumes des Pumpenkolbens für die Verdichtung und Förderung der Einblaseluft.According to the invention, the quantity of blown air can be greater than that required for atomization. and injecting the fuel necessary amount can be increased ,, 'so that an increased Amount of recharging air flows into the working cylinder and thus the engine torque and the engine performance is further increased. The dimensioning of the recharge air quantity takes place by dimensioning the displacement of the pump piston for compression and conveying the injection air.

Das Ansaugen der Einblaseluft erfolgt zusammen mit dem Ansaugen der Spülluft beim Saughub des Pumpenkolbens nach .der Freigabe der Verbindungskanäle für die Spülluft zwischen Drehschiebergehäuse und Pumpenzylinderwand.The blowing air is sucked in together with the sucking in of the Purge air during the suction stroke of the pump piston after the connection channels have been released for the purge air between the rotary valve housing and the pump cylinder wall.

Bei höhen Motordrehzahlen steigt der Spülluftdruck und damit auch der Einblaseluftdruck. an, der durch die Weiterverdichtung der im Pumpenzylinder befindlichen Luft sich ergibt, die bereits auf Spülluftdruck vorverdichtet ist. Dadurch, daß der Einblasevorgang von dem Pumpenkolben und dem Arbeitskolben gesteuert wird und keine sonstigen Steuerorgane bewegt werden müssen., eignet sich .diese Steuerung der Ein:blaseluft auch für höchste Drehzahlen. Durch genügenden Querschnitt des Einblasekanals und den geringen Strömungswiderstand kann auch bei hohen Drehzahlen eine genügende Einblas-eluftmenge in den Arbeitszylinder gefördert werden. Nach Beendigung des Ei,nblasevorgangs durch Überfähren des Einblasekanals durch den Arbeitskolben entspannt sich die Druckluft im Einblasekanal durch den sich anschließenden Saughub des Pumpenkolbens wieder. Kurz darauf wird der Einblasekanal von dem Mantel des Pumpenkolbens abgedeckt. Beim Arbeitshub des Arbeitskolbens füllt sich das kleine Luftvolumen des Einblasekanals nach Aufsteuern der Einblaseöffnung durch den, Arbeitskolben auf den Druck der Gase des Arbeitszylinders auf. Der Überdruck der Gase ist bei dieser tiefen Kolbenstellung kurz vor Auslaßbeginn jedoch schon auf ein Fünftel seines Höchstdruckes bei der Verbrennung gefallen, und dementsprechend auch die Gastemperatur. Bei der kurzen Dauer der Einwirkung des «-eiterfallenden Druckes und der Temperatur der Gase und des raschen Abfalles nach Beginn des Vorauslasses entsteht keine unerwünschte mechanische und thermische Belastung des Pumpenkolbens.At high engine speeds, the purge air pressure rises and with it the injection air pressure. due to the further compression of the in the pump cylinder The resulting air that has already been pre-compressed to purge air pressure. In that the injection process is controlled by the pump piston and the working piston and no other control organs have to be moved., this is suitable Control of the inlet air, even for the highest speeds. By having a sufficient cross-section of the injection duct and the low flow resistance can also be used at high speeds a sufficient amount of blown air can be fed into the working cylinder. To End the blow-in process by moving the working piston over the injection channel The compressed air in the injection duct relaxes as a result of the subsequent suction stroke of the pump piston again. Shortly thereafter, the injection duct is covered by the jacket of the Pump piston covered. At the The working stroke of the working piston fills the small volume of air in the air inlet duct after opening the air inlet opening through the working piston to the pressure of the gases of the working cylinder. The overpressure At this low piston position, however, the gases are already shortly before the outlet begins dropped to a fifth of its maximum pressure on combustion, and accordingly also the gas temperature. With the short duration of the effect of the "falling off" Pressure and temperature of the gases and the rapid decline after the start of the pre-vent there is no undesirable mechanical and thermal stress on the pump piston.

Der Kraftstoff wird erst nach dem Vorauslaß, d. h. nach dem Druckausgleich des Arbeitszylinr ders im Einblasekanal vorgelagert, d. h. während des Spülvorganges, so daß bis zum Einblasevorgang für die Vorlagerung eine Dauer von 9o° KUrbelwellend.rehwinl@el zur Verfügung steht. Als Gegendruck ist .nur der Spüldruck vorhanden. Die Vorlagerung kann sich auch noch in den Einblasevorgang hinein erstrecken.The fuel is only after the pre-discharge, i. H. after pressure equalization of the working cylinder upstream in the injection duct, d. H. during the rinsing process, so that a period of 90 ° KUrbelwellend.rehwinl@el is available. The only counter pressure available is the flushing pressure. The pre-storage can also extend into the blowing process.

Die Arbeitszylinder sind vorteilhaft mit einer 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 als Umke'hrspülströmu.ng zu den Auslaßkanälen und durch diese in die Auspuffleitung. Damit die Einblaseleitung zwischen Pumpenzylinder und Arbeitszylinder möglichst kurz wird, werden die Auslaßkanäle nach den Enden der Zylinderreihe gerichtet, so daß die Pumpenzylinderwand an die den Auslaßkanälen gegenüberliegende und auch von Spülkanälen freie Zylinderwandseite des Arbeitszylinders zu liegen kommt. Die Auslaßkanäle haben eine Höhe von 25 bis 30% des Hubes des Arbeitskolbens, damit noch genügend Zeit für den Einblasevorgang nach Auslaßschluß vorhanden ist.The working cylinders are advantageously designed with a reverse flush, 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 as reverse flushing flow to the exhaust ducts and through them into the exhaust line. So that the injection line between the pump cylinder and the working cylinder is as short as possible, the outlet ducts become directed towards the ends of the cylinder bank, so that the pump cylinder wall to the The cylinder wall side opposite the outlet channels and also free from scavenging channels of the working cylinder comes to rest. The outlet channels have a height of 25 to 30% of the stroke of the working piston, so there is still enough time for the blowing process is present after the outlet is closed.

Die Pumpenkolben haben einen Kreuzkopf mit verhältnismäßig geringem Durchmesser zur Lager ung des Kolbenbolzens. Der Mantel des doppelt wirkenden Kolbens wird von dem Kreuzkopf aus geschmiert; Kreuzkopf und Kolbenmantel haben Dichtringe. Dieselbe Kolbenseite versorgt denselben Arbeitszylinder mit Einblaseluft und auch zum größten Teil mit Spülluft, wenn auch über einen gemeinsamen Spülluftaufnehmer. Der Pumpenkolben. hat zweckmäßig einen etwas kleineren Hub als der Arbeitskolben, damit die Bauhöhe der Pumpenzylinder nicht größer als die der Arbeitszylinder mit Zylinderkopf wird und damit die Massenkräfte der Pumpenkolben bei hohen. Drehzahlen nicht zu groß werden. In beiden Totpunktstellungen werden die Pumpenkolben bei hohen Drehzahlen durch die erhöhten Einblaseluftdrücke pneumatisch abgefangen, so daß die Kolbenbolzen und Pleuellager stark entlastet werden. Der Hub der Pumpenkolben beträgt beispielsweise 750/0 von dem der Arbeitskolben, die Spülluftmenge i5o% vom Hubraum des Arbeitskolbens, die Einblaseluftmen;ge io bis 20% und die erhöhte Nachladeluftmenge 2o bis 40% vom Hubraum .des Arbeitskolbens. Der Spülluftdruck erreicht bei. höchsten Motordrehzahlen ungefähr i atü, der Einblasedruck bei niedrigen Drehzahlen i bis 2 atü durch Vorverdichtung und bei höchsten Drehzahlen io bis 15 atü. Das Motordrehmoment steigt bei abnehmender Drehzahl immer mehr an durch die Zunahme der Nachladeluftmenge und wird auch bei geringsten Motordrehzahlen aufrechterhalten. Dadurch eignen sich diese Motoren insbesondere für den. Antrieb von Kraftfahrzeugen.The pump pistons have a cross head with a relatively low Diameter for bearing the piston pin. The jacket of the double-acting piston is lubricated from the crosshead; The cross head and piston skirt have sealing rings. The same piston side supplies the same working cylinder with air and also for the most part with purge air, albeit via a common purge air sensor. The pump piston. appropriately has a slightly smaller stroke than the working piston, so that the height of the pump cylinder is not greater than that of the working cylinder Cylinder head and thus the inertia forces of the pump piston at high. Speeds don't get too big. In both dead center positions, the pump pistons are at high Speeds are intercepted pneumatically by the increased injection air pressures, so that the piston pin and connecting rod bearings are greatly relieved. The stroke of the pump piston is, for example, 750/0 of that of the working piston, the scavenging air volume i5o% of Displacement of the working piston, the injection air volume; ge io up to 20% and the increased amount of post-charge air 2o to 40% of the displacement of the working piston. The purge air pressure reaches at. highest Engine speeds around i atü, the injection pressure at low speeds i bis 2 atmospheres through pre-compression and io to 15 atmospheres at the highest speeds. The engine torque increases more and more with decreasing speed due to the increase in the amount of post-charge air and is maintained even at the lowest engine speeds. This makes them suitable these engines especially for the. Propulsion of motor vehicles.

Um möglichst geringe Baugewichte zu erzielen, kann das gesamte Motorgehäuse mit Pumpenzylindern, Arbeitszylindern und Drehschiebergehäuse und SpÜlluftaufnehmer vorteilhaft in Leichtmetall gegossen werden. Die Pumpen- und Arbeitszylinder werden mit Laufbüchsen versehen:, deren Kanäle eingegossen, oder bearbeitet sein können.In order to achieve the lowest possible structural weight, the entire motor housing with pump cylinders, working cylinders and rotary valve housing and flushing air sensor are advantageously cast in light metal. The pump and working cylinders are provided with liners: whose channels can be cast or machined.

Durch den Gabelwinkel von 9o° der beiden. Zylinderreihen sind die Massenkräfte erster Ordnung sowohl der Arbeitskolben wie auch .der Pum-,penl:olben durch Gegengewichte der Kurbelwelle voll ausgeglichen. Dadurch, daß die Pumpenzylinder zwischen denArbeitszylindern liegen und nahezu um 9o° versetzt sind, im vorliegenden Falle um 75°, werden auch die Massenkräfte zweiter Ordnung der hin und her gehenden Massen der Arbeitszylinder und der Pumpenzylinder gegenseitig zur Hälfte ausgeglichen. Bei go° Kurbelversetzung ist voller Ausgleich auch der Massenkräfte zweiter Ordnung vorhanden.Due to the fork angle of 9o ° of the two. Rows of cylinders are those First order inertial forces of both the working piston and the pump piston fully balanced by counterweights on the crankshaft. By the fact that the pump cylinder lie between the working cylinders and are offset by almost 90 °, in the present case If it falls by 75 °, the inertial forces of the second order are also going back and forth The masses of the working cylinder and the pump cylinder are mutually half-balanced. At go ° crank displacement, there is also full compensation of the second-order inertia forces available.

Die Regelung der Spülluftmenge erfolgt vorteilhaft durch eine Drosselklappe in einer Kurzschlußleitung zwischen dem Spülluftaufnehmer und der Saugleitung des Drehschiebergehäuses und zur Verstärkung von .deren Wirkung durch eine zusätzliche Drosselklappe in der Saugleitung. Bei geringen Motorbelastungen genügt die Einblaseluftme-nge allein als Verbrennungsluft für die Arbeitszylinder, so daß dabei keine Spülung der Zylinder mehr stattfindet. Bei Leerlauf kann die Einblasemenge als Frischluftmenge bereits zu viel sein. Dabei wird durch die Saugdrosselklappe nur so viel Frischluft zugeführt, daß die Kolbenpumpe als Einblasemenge nur zum Teil Frischluft ansaugt und zum andern Teil Restgase über die Spülkan,äl.e aus den Arbeitszylindern, die dabei einen Kreislauf ausführen. Der Spülluftaufnehmer des Motorgehäuses erhält dabei einen gewissen Unterdruck statt des normalen Spülluftüberdruckes und ein Gemisch von Frischluft und Abgasen.The amount of scavenging air is advantageously regulated by a throttle valve in a short-circuit line between the scavenge air sensor and the suction line of the Rotary valve housing and to reinforce their effect by an additional Throttle valve in the suction line. The amount of air injected is sufficient for low engine loads solely as combustion air for the working cylinder, so that there is no flushing the cylinder takes place more. When idling, the amount of air blown in can be used as the amount of fresh air already be too much. The suction throttle valve only gets that much fresh air supplied so that the piston pump only partially draws in fresh air as an injection quantity and on the other hand, residual gases via the flushing duct, äl.e from the working cylinders, the carry out a cycle in the process. The purge air sensor of the motor housing receives a certain negative pressure instead of the normal overpressure and a mixture of fresh air and exhaust gases.

Der Motor hat mit seinen vier Arbeitszylindern den Gleichförmigkeitsgrad der Drehbewegung eines Achtzylinder-Viertakt-Motors und einen fast vollkommenen Massenausgleich erster und zweiter Ordnung. Er hat eine .kurze Baulänge, 'hohe Dreh. momente, auch bei niedrigsten Drehzahlen bis zu Mitteldrücken von io kg/cm2, hohe Literleistung, große Betriebssicherheit, Geräuschlosigkeit und. benötigt keine Wartung der Arbeits- und Pumpenzylinder. Ein Fahrzeugmotor von ioo PS hat eine Baulänge von ungefähr 5oo mm und ein Gewicht von i kg je PS. Der Drehmomentverlauf macht ihn für den Antrieb insbesondere von Personenwagen geeignet. Durch die wirksame Zerstäubung des Kraftstoffes durch Druckluft ist der Motor auch bei Kälte sofort startbereit und auch nicht an leicht verdampfliche Kraftstoffe gebunden.With its four working cylinders, the engine has the degree of uniformity the rotary motion of an eight-cylinder four-stroke engine and an almost perfect one First and second order mass balancing. He has a "short length," high rotation. torques, even at the lowest speeds up to mean pressures of 10 kg / cm2, high Liter output, great operational reliability, noiselessness and. does not require any maintenance the working and pump cylinders. A vehicle engine of 100 hp has one Overall length of about 500 mm and a weight of 1 kg per PS. The torque curve makes it is particularly suitable for driving passenger cars. Through the effective The engine is instantly atomized by compressed air, even in cold weather Ready to start and not tied to easily vaporizable fuels.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Abbildungen gezeigt und beschrieben. Es zeigt Abb. i einen Längsschnitt des Motors durch die eine Zylinderreihe mit den beiden. Arbeitszylindern und: -der dazwischenliegenden doppelt wirkenden Kolbenpumpe, wobei der Arbeitszylinder auf der Schwungradseite sich im Einblasevorgang befindet, Abb. 2 einen Querschnitt .durch die Zylinderreihe nach Abb. i mit Schnitt durch den oberen VeT-bindungskanal zwischen Pumpenzylinder und Drehschiebergehäuse und Schnitt des linken Arbeitszylinders durch die Spül- und Auslaßkanäle und des rechten Arbeitszylinders durch den Einblasekanal" Abb. 3 einen Querschnitt des Motors duTch. die beiden. Arbeitszylinder mit Einblasevorgan.g des linken Arbeitszylinders und Spülvorgang des rechten Arbeitszylinders, Abb. 4 einen Querschnitt des Motors durch die beiden Pumpenzylinder und den gemeinsamen Steuerdrehschieber mit Einblasestellung der oberen Kolbenseite des linken Pumpenkolbens.In the following the invention is shown with reference to figures and described. Fig. I shows a longitudinal section of the engine through one row of cylinders with the two. Working cylinders and: -the intermediate double-acting Piston pump, with the working cylinder on the flywheel side in the injection process Fig. 2 shows a cross-section through the cylinder row according to Fig. i with a section through the upper VeT connection channel between the pump cylinder and the rotary valve housing and section of the left working cylinder through the flushing and exhaust channels and the right working cylinder through the inlet duct "Fig. 3 a cross section of the engine youTch. the two. Working cylinder with injection device g of the left working cylinder and flushing process of the right working cylinder, Fig. 4 a cross section of the engine by the two pump cylinders and the common rotary control valve with injection position the upper piston side of the left pump piston.

In Abb. i ist i das Oberteil des Motorgehäuses mit den beiden Zylinderreihen und dem Drehschiebergehäuse. Das Motorgehäuse ist hier aus Leichtmetall ,gegossen. 2 ist das Unterteil des Motorgehäuses, das hier in Höhe der Kurbelwelle mit dem Oberteil verschraubt ist. Die Arbeits-und Pumpenzylinder haben eingesetzte Laufbüchsen. 3 ist der Arbeitszylinder, 4 die Laufbüchse, 5 der Arbeitskolben, 6 die Pleuelstange und 7 der Kurbelzapfen des linken Arbeitszylinders. 8, 9, io, ii und 12 sind die entsprechenden Teile des rechten Arbeitszylinders. 13 ist .die Laufbüchse .des Pumpenzylinders, 14 der untere Zylinderdeckel, 15 die damit verbundene Führung für den Kreuzkopf, 16 der Kreuzkopf, 17 die Pleuelstange und 18 der Kurbelzapfen für die Kolbenpumpen. i9 ist der doppelt wirkende Pumpenkolben, der hier oben und unten Kegelflächen aufweist. 2o ist der durchgehend ausgebildete Zylinderkopf einer Zylinderreihe. Die Laufbüchse 13 des Pumpenzylinders ist in den Zylinderkopf eingelassen zur besseren Ausnutzung der Motorhöhe. 21 ist der obere Zylinderdeckel des Pumpenzylinders, der aus einem Stück mit dem Zylinderkopf besteht. 2,2 ist ein .Kanal auf der linken Seite des Pumpenkolbens für die untere Kolbenfläche und 23 ein Kanal auf der rechten Seite für die obere Kolbenfläche, die hier dem rechten Arbeitszylinder zugeordnet ist. Die Oberseite des Pumpenkolbens und der rechte Arbeitskolben sind in der Einblasestellu.ng gezeichnet. 24 ist der Einblasekanal .des rechten Arbeitszylinders. Er ist zur Deckung gekommen mit dem Kanal 23 des Pumpenkolbens, der den Beginn .des Einblasevorgan.gs gesteuert hat. Der Einblasekanal ist schräg nach oben auf den Mittelpunkt der Luftladung des Arbeitszylinders .gerichtet. 25 ist eine Zündkerze, die im Verbrennungsraum in der Richtung des Einblaseluftstra'hles angeordnet ist. 26 ist ein Einblasekanal des linken Arbeitszylinders, der mit dem Kanal 22 des Pumpenkolbens zusammenarbeitet. Der linke Arbeitskolben ist in einer Stellung gezeichnet, bei der er während seines Arbeitshubes nach: unten den Einblasekanal 26 aufgesteuert hat. Der Mantel des Scheibenkolbens i9 hat diesen Einblasekanal .dabei abgeschlossen. 27 ist ein Kolbenring am oberen und unteren Ende des Pumpenkolbens und 28 ein Dichtungs- und Ölabstreifring am oberen Ende des Kreuzkopfes. 29 sind Gegengewichte der Arbeitskurbel und 30 Gegengewichte der Pumpenkurbel für den Ausgleich der rotierenden und der hin und her gehenden Massen. 3i ist das Schwungrad, 32 ein Zahnrad für .den Antrieb .des Steuerdrehschiebers und der Hilfsgeräte und 33 ein Zahnrad der Schmierälpumpe.In Fig. I, i is the upper part of the motor housing with the two rows of cylinders and the rotary valve housing. The motor housing is here made of light metal. 2 is the lower part of the engine housing, which is here at the level of the crankshaft with the Upper part is screwed. The working and pump cylinders have inserted liners. 3 is the working cylinder, 4 is the liner, 5 is the working piston, 6 is the connecting rod and 7 the crank pin of the left working cylinder. 8, 9, io, ii and 12 are the corresponding parts of the right working cylinder. 13 is .the liner .of the pump cylinder, 14 the lower cylinder cover, 15 the associated guide for the cross head, 16 the crosshead, 17 the connecting rod and 18 the crank pin for the piston pumps. i9 is the double-acting pump piston, which has conical surfaces here at the top and bottom. 2o is the continuously formed cylinder head of a cylinder bank. The rifle 13 of the pump cylinder is embedded in the cylinder head for better utilization the engine height. 21 is the upper cylinder cover of the pump cylinder, which consists of a Piece with the cylinder head. 2.2 is a .channel on the left side of the Pump piston for the lower piston surface and 23 a channel on the right side for the upper piston area, which is assigned to the right working cylinder here. The top of the pump piston and the right working piston are in the injection position drawn. 24 is the inlet duct of the right working cylinder. He's for cover come with channel 23 of the pump piston, which marks the beginning of the injection device has controlled. The injection duct is inclined upwards towards the center of the air charge of the working cylinder. 25 is a spark plug that is in the combustion chamber is arranged in the direction of the Einblaseluftstra'hles. 26 is an injection port of the left working cylinder, which works together with channel 22 of the pump piston. The left working piston is drawn in a position in which he during his Working stroke down: has opened the injection duct 26 below. The jacket of the disc piston i9 has closed this injection duct. 27 is a piston ring on the top and lower end of the pump piston and 28 a seal and oil control ring at the upper End of the cross head. 29 are counterweights of the working crank and 30 are counterweights the pump crank for balancing the rotating and reciprocating Crowds. 3i is the flywheel, 32 a gearwheel for .the drive .the control rotary valve and the auxiliary devices and 33 a gear of the lubricating pump.

In Abb. 2 sind 34 .die beiderseitigen Spülkanäle und 35 die nach dem Ende der Zylinderreihe gerichteten Auslaßkanäle des linken Arbeitszylinders. In .den Abb.2 und 4 ist 36 ein oberer Verbindungskanal zwischen Pumpenzylinder und Drehschiebergehäuse. Die Laufbüchse 13 des Pumpenzylinders hat durch Stege .getrennte Schlitze 37, die sich auf annähernd den halben Pumpenzylinderumfang erstrecken zur Erzielung großer Querschnitte. 38 in Abb. 4 ist ein unterer Verbindungskanal zwischen Pumpenzylinder und Drehschiebergehäuse. 39 in Abb.2 ist die Welle des Steuerdrehschiebers und 4o sein Antriebszahnrad. Die D@rehschieberwelle ist vorn und hinten in einem Gehäuse gelagert, das in der Ausdrehung .des Motorgehäuses für die Aufnahme des Drehschiebers zentriert ist. In dem linken Gehäuse 41 ist hier beispielsweise noch ein Fliehkraftregler angeordnet, und ;in dem rechten Gehäuse 42 wird vorteilhaft die Kraftstoffpumpe und. der Zündverteiler angeordnet. 43 ist ein Saugraum auf der linken Seite des. Drehschiebers, in dem .die angesaugte Frischluft von oben her einströmt, und 44 der Druckraum auf der rechten Seite des Drehschiebers, der ,die geförderte Spülluft nach unten in den Spülluftaufnehmer des Motorgehäuses führt. 45 sind Kühlwassermäntel der Arbeitszylinder, 46 sind Spülluftdruckleitungen. 24 in Abb. i und 2 ist der Einblasekanal des rechten Arbeitszylinders, 47 ist die Kraftstoffleitung, die den Kraftstoff für jeden Hub- und Arbeitszylinder dem Ein:blasekanal. zugemessen zuführt und ihn dort vorlagert. 48 ist eine Bohrung im Motorgehäuse für das Einführen des Kraftstoffes in den Einblasekanal.In Fig. 2 there are 34. The flushing channels on both sides and 35 the one after the End of the cylinder bank directed exhaust ports of the left working cylinder. In .Den Fig.2 and 4, 36 is an upper connecting channel between the pump cylinder and Rotary valve housing. The liner 13 of the pump cylinder is separated by webs Slots 37, which extend to approximately half the pump cylinder circumference Achieving large cross-sections. 38 in Fig. 4 is a lower connecting channel between Pump cylinder and rotary valve housing. 39 in Fig.2 is the shaft of the rotary control valve and 4o its drive gear. The rotary valve shaft is in one front and rear Housing mounted in the recess of the motor housing for receiving the Rotary valve is centered. In the left housing 41, for example, is still a centrifugal governor arranged, and; in the right housing 42 is advantageous the fuel pump and. the distributor arranged. 43 is a suction space on the left side of the rotary valve, in which the fresh air drawn in from above flows in, and 44 the pressure chamber on the right side of the rotary valve, the, the conveyed purge air down into the purge air sensor of the motor housing. 45 are cooling water jackets of the working cylinders, 46 are purge air pressure lines. 24 in fig. i and 2 is the injection port of the right working cylinder, 47 is the fuel line, which feeds the fuel for each lifting and working cylinder to the injection duct. measured supplies and stores it there. 48 is a hole in the motor housing for insertion of the fuel in the injection duct.

In Abb. 3 befindet sich der linke Arbeitszylinder im Einblasevorgang und der rechte im Spülvorgang. Zum Unterschied von der Ausführung nach den Abb. 1, 2 und 4 ist hier das Motorgehäuse aus Gußeisen gegossen, und die Zylinder haben keine besonderen eingesetzten Laufbüchsen. 49 ist der Spülluftaufnehmer des Motorgehäuses, von .dem aus die Spülluft allen vier Arbeitszylindern zuströmt.In Fig. 3 the left working cylinder is in the process of blowing and the right one in the rinsing process. In contrast to the version according to Fig. 1, 2 and 4 here the engine housing is cast from cast iron, and the cylinders have no special bushings used. 49 is the purge air sensor of the motor housing, from which the scavenging air flows to all four working cylinders.

In Abb.4 ist 5o der Steuerdrehschieber, der in vier Quadranten aufgeteilt ist. Die Quadranten 5 i und 52 dienen der Weiterleitung der geförderten Spülluft, die Quadranten, 53 und 54 dienen der Zuströmung der Saugluft. Der.Steuerdrehschieber ist im Drehzahlverhältnis i : 2 von der Kurbelwelle, jedoch im umgekehrten Drehsinn augetrieben. Der .rechte Pumpenkolben befindet sich im Förderhub der oberen und im Saughub der unteren Kolbenseite. Der Weg der Spülluft ist durch Linienzüge dargestellt. Der linke Pumpenkolben hat Einblasestellung der oberen Kolbenseite. Der Steuerdrehschieber wechselt für den linken Pumpenzylinder von Saugen auf Drücken und umgekehrt.In Fig.4 is the control rotary valve, which is divided into four quadrants is. Quadrants 5 i and 52 are used to forward the pumped scavenging air, the quadrants 53 and 54 serve for the inflow of the suction air. The rotary control valve is in the speed ratio i: 2 from the crankshaft, but in the opposite direction of rotation driven. The right pump piston is in the delivery stroke of the upper and in the suction stroke of the lower side of the piston. The path of the purge air is shown by lines. The left pump piston has the upper piston side in the injection position. The control rotary valve changes for the left pump cylinder from suction to pressure and vice versa.

Als Kraftstoffpumpe 'kann eine Plungerpumpe mit Schrägkantensteuerung oder Schrägnocken oder eine Zahnradpumpe mit Verteiler verwendet werden. Als Gegendruck ist nur der Spüldruck vorhanden. Am Ende der Kraftstoffleitung 47 in Abb. 2 oder der Bohrung 48 kann ein Rückschlagventil angebracht werden.A plunger pump with sloping edge control can be used as the fuel pump or inclined cams or a gear pump with distributor can be used. As counter pressure only the flushing pressure is available. At the end of the fuel line 47 in Fig. 2 or a check valve can be attached to the bore 48.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Two-stroke internal combustion engine with four working cylinders, those according to patent 874: 2:25 in two rows of: two working cylinders each in V-shape at a fork angle of. 9o ° are arranged and flushed with air, the is supplied by a piston pump, the fuel to the working cylinders is supplied separately, especially as a gasoline engine for high speeds: or for driving road vehicles, characterized in that between .the two Working cylinders of each row a double-acting piston pump is arranged, whose Piston offset by 180 ° between the two by a special crank pin The crank pin of the working cylinder is driven by a connecting rod that the Piston scavenging pump both the scavenging air with the first, mostly larger part of its delivery stroke promotes air at increased pressure as well as with the second part of its delivery stroke further compresses and promotes, .the for injecting the fuel into the working cylinder is used, and that the upper piston side of the piston pump is a pure one Working cylinder of this row and the lower side of the piston to the other working cylinder assigned to this series.

2. Two-stroke internal combustion engine according to claim i, characterized .Identified that .the inlet and outlet control of the scavenging air of the four Piston sides of the double-acting piston pumps of both rows of cylinders through one common rotary valve in the V-space between the two piston pumps takes place, the in the speed ratio i: 2, however, driven in the opposite direction of rotation by the crankshaft. is, and that the passage of the injection air from the pump cylinder in the associated Working cylinder through short injection channels in the cylinder wall between the bore .of the pump cylinder and that of the working cylinder.

3. Two-stroke internal combustion engine according to claims i and 2, characterized in that the start of blowing controlled by the pump piston by a pressure channel of the pump piston, towards the end its delivery stroke to coincide with the injection duct between the bore of the pump cylinder and that of the working cylinder comes and that the end of the injection through the working piston is controlled, which passes over the injection duct in its compression stroke.

4. Two-stroke internal combustion engine according to .den claims i to 3, characterized in that the pump piston side leads the assigned working piston by approximately 75 °.

5. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 4, characterized in that the start of injection is only is controlled by the pump piston after the outlet is closed.

6. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 5, characterized in that the upper edge of the injection duct in the working cylinder has a distance of about 40 to 5o % of the stroke of the working piston from: the position of the piston edge of the working piston in its top dead center position.

7. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 6, characterized in that that the injection duct in the working cylinder wall obliquely upwards approximately to the center the air charge of the working cylinder is directed. B.

Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 7, characterized in that the spark plug is in the combustion chamber of the working cylinder lies in the direction of the Einblaseluftsträhles.

9. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 8, characterized in that the fuel for each Working cylinder metered for each stroke by a fuel pump and via a Fuel line in the injection channel between the pump cylinder and the injection cylinder is upstream. ok

Two-stroke internal combustion engine according to claims i 'to 9, characterized in that the fuel only after the pressure equalization by the Vorla.ß, i.e. during the flushing process of the working cylinder in the injection duct is upstream. i i.

Two-stroke internal combustion engine according to claims i to io, characterized in that the injection channel during the working stroke of the working piston and closed off by the pump piston on the pump side during the flushing process is.

12. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to i i, characterized in that the holes of the pump cylinder and the working cylinder close together so that the injection line is short .ist and. despite a sufficient cross-section has the smallest possible volume.

13. Two-stroke internal combustion engine according to the claims i to 12, characterized in that the stroke of the pump piston is smaller than the of the working piston is.

14 .. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 13, characterized in that the top dead center position of the pump piston higher than the top dead center position of the working piston.

15. Two-factor internal combustion engine according to claims i to 14, characterized in that d.aß .the motor housing from Light metal is cast with pressed-in liners of the pump and service cylinders and .that the liner of the pump cylinder protrudes into the cylinder head (i6.

Two-stroke internal combustion engine according to Claims i to 15, characterized in that that the working cylinders are designed with reverse flushing, in which the flushing channels lie on both sides next to the outlet channels and the scavenging air on the outlet channels align the opposite cylinder wall and that the outlet ducts according to the Ends of the cylinder block. are directed so that the outlet channels opposite Cylinder wall without flushing. and outlet channels come to rest on the pump cylinder wall.

17. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 16, characterized in that that the scavenging air of all four pump piston sides via the rotary valve in one common Purge air receiver, 4hmer of the motor housing is promoted., Which is below and partly is arranged laterally from the rotary valve housing.

18. Zwei.taikt - internal combustion engine according to claims 1 to 17, characterized in that the shaft of the rotary control valve is mounted in bearing housings in the recess for receiving the rotary valve are centered in the motor housing and to accommodate auxiliary devices and their drive, such as fuel pumps, ignition distributors, centrifugal governors, etc., serve. i9. Two-stroke - Internal combustion engine according to claims i to 18, characterized in that .die Connecting channels between the rotary valve housing and pump cylinder in such a Distance from the end of the running surfaces of the pump cylinder wall open into this, ; as intended for the delivery stroke for the compression and delivery of the injection air is, for example, io to 2o% of the delivery stroke. 2o. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to i9, characterized in that the delivery displacement for the injection air is made so large that a recharge air quantity of 20 to q: o / o the displacement of the working piston results.