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Zweizylinder-Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Spülluftpumpe Die Erfindung
bezieht sich auf eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit zwei Arbeitszylindern in einer
Reihe, die durch Luft aus einer doppelt wirkenden Spülluftpumpe gespült werden.
Die Brennkraftmaschine kann als Dieselmotor oder als Ottomotor arbeiten. Der Kraftstoff
wird in die Zylinder durch eine Kraftstoffeinspritzpumpe eingespritzt. Der Kurbelkasten
wird nicht zur Förderung und Verdichtung von Luft oder Gemisch herangezogen und
kann daher mit Gleitlagern und Umlaufschmierung ausgebildet werden.
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Zweck der Erfindung ist eine möglichst günstige Anordnung und ein
einfacher Antrieb und Aufbau der doppelt wirkenden Spülluftpumpe, wodurch ein billiger
und einfacher Motor insbesondere für den Antrieb von leichten Straßenfahrzeugen
geschaffen wird. Gegenstand der Erfindung ist, die doppelt wirkende Spülluftpumpe
durch einen Exzenter zwischen den beiden um i8o° versetzten Kurbelzapfen für die
beiden Arbeitszylinder anzuordnen und die Pumpe mit einem großen Durchmesser des
doppelt wirkenden Pumpenkolbens und einem verhältnismäßig kleinen Hub auszubilden,
etwa 5 : i, so daß die Pumpe nicht weit ausbaut.
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Die äußere Pumpenkolbenseite ist dem einen Arbeitszylinder und die
innere Pumpenkolbenseite dem anderen Arbeitszylinder zugeordnet. Durch Gleichphasigkeit
der Bewegungen von Pumpenkolben und Arbeitskolben kann das Ansaugen der Frischluft
in den Pumpenraum durch Schlitze in der Pumpenzylinderwand erfolgen, die für beide
Pumpenseiten gemeinsam sind und vom Pumpenkolben auf- und zugesteuert werden. Die
Auslaß-
Steuerung der Spülpumpe wird von den Arbeitskolben übernommen,
indem diese die Spülschlitze für die Freigabe der Spülluftströmung aufsteuern. Der
Pumpenkolben wird mit geringster Masse ausgebildet. Durch das Fehlen bewegter besonderer
Steuerungsteile für den Eintritt und den Austritt der Spülluft und den geringen
Hub des Pumpenkolbens ist der Motor für hohe Drehzahlen und Leistungen geeignet.
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Die Pumpe kann den Arbeitszylindern in Boxerform gegenüberliegend
angeordnet werden oder auf der einen Längsseite des Kurbelgehäuses, so daß die Achsen
der Arbeitszylinder und des Pumpenzylinders einen rechten Winkel bilden. Im ersten
Falle ergibt sich ein verhältnismäßig schmaler Motor; im zweiten Falle ergeben sich
kurze Druckleitungen für die Spülluft von der doppelt wirkenden Spülluftpumpe bis
zu den Spülkanälen der beiden Arbeitszylinder und die Möglichkeit der Ausbildung
eines genügend tiefen und großen Ölsumpfes unter dem Kurbeltrieb -und Exzentertrieb.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Ausbildung der Arbeitszylinder
mit der bekannten Umkehrspülung. Die Ausiaßkanäle können dabei vorteilhaft nach
der einen Längsseite der Zylinderreihe gerichtet sein, an der die doppelt wirkende
Spülluftpumpe angeordnet ist, so daß die Spülluft den Spülkanälen bereits in der
gewünschten Strömungsrichtung zufließt. Bei Anordnung der Spülluftpumpe gegenüber
den Arbeitszylindern werden die Spülluftkanäle von der Spülluftpumpe zu den Spülkanälen
der Arbeitszylinder vorteilhaft auf der Auslaßseite der Zylinderreihe hochgeführt.
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Die Einspritzpumpe für den Kraftstoff wird vorteilhaft auf der verlängerten
Kurbelwelle am vorderen Ende des Motors angeordnet, so daß durch diesen unmittelbaren
Antrieb eine große Betriebssicherheit, Geräuschlosigkeit und Billigkeit erzielt
ist. Zweckmäßig wird die Einspritzpumpe mit einem pneumatischen Unterdruckregler
versehen, der an die Saugleitung der doppelt wirkenden Spülluftpumpe hinter einer
Drosselklappe angeschlossen ist, die vom Gashebel betätigt wird. Bei Dieselmotoren
dient die Drosselklappe zur Einstellung einer bestimmten Drehzahl, bei der sich
der kritischeUnterdruck einstellt, auf den der Unterdruckregler abgestimmt ist.
Bei Ottobetrieb mit Luftspülung, Benzineinspritzung und Kerzenzündung dient die
vom Gashebel betätigte Drosselklappe in der Saugleitung der Spülluftpumpe auch zur
Regelung der Spülluftmenge in Abhängigkeit von der Belastung. Die Feder des pneumatischen
Reglers ist dabei kräftiger ausgebildet und stellt je nach dem vorhandenen Unterdruck,
d. h. der Spülluftmenge, eine bestimmte Kraftstoffeinspritzmenge ein zur Herstellung
des richtigen Mischungsverhältnisses von Kraftstoff und im Zylinder verbleibender
Spülluftmenge.
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Die Erfindung ist an Hand von Abbildungen gezeigt und beschrieben.
Es zeigt Abb. i einen Längsschnitt eines Zweizylinder-Ottomotors mit doppelt wirkender
Spülluftpumpe, die den Arbeitszylindern gegenüberliegend angeordnet ist, und einer
als Einsteckpumpe ausgebildeteil Kraftstoffeinspritzpumpe am vorderen Kurbelwellenende;
Abb.2 einen Querschnitt durch den rechten Arbeitszylinder des Motors nach Abb. i
mit Schnitt durch die Saugleitung der doppelt wirkenden Spülluftpumpe mit Drosselklappe;
Abb.3 einen Querschnitt durch einen Arbeitszylinder eines Zweizylindermotors mit
auf der rechten Längsseite des Kurbelgehäuses angeordneter doppelt wirkender Spülluftpumpe.
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In den Abb. i und: 2 'ist z oder linke und 2 der rechte Arbeitszylinder,
3 der linke und 4. der rechte Arbeitskolben mit Pleuelstangen 5 und 6. 7 ist der
linke und 8 der rechte Kurbelzapfen. 9 ist der Zylinderkopf, io die Wand eines halbkugelförmig
ausgebildeten, abgesetzten Verbrennungsraumes zur Erzielung einer Durchwirbelung
und einer besseren Vermischung von Luft und Kraftstoff. 1i ist die Einspritzdüse,
i2 die Zündkerze, 13 sind die beiden Einspritzleitungen, 1q. ist die hier als Einsteckpumpe
ausgebildete Einspritzpumpe, 15 der pneumatische Unterdruckregler der Einspritzpumpe
und 16 die Verbindungsleitung zwischen Unterdruckregler und der Saugleitung der
Spülluftpumpe. 17 sind die beiden Nocken für die Einspritzpumpe, 18 ist ein kleines
Zahnrad der Kurbelwelle zum Antrieb des Zahnrades i9 der Schmierölpumpe 2o. 21 ist
eine Keilriemenscheibe am vorderen Ende der Kurbehvelle für den Antrieb von Hilfsgeräten.
22 sind die beiderseitigen Spülkanäle der Arbeitszylinder und 23 die nach der rechten
Längsseite gerichteten Auslaßkanäle. 2q. ist der Exzenter in der Mitte der Kurbelwelle
zwischen den beiden Kröpfungen 7 und B. 25 ist die Exzenterstange, 26 der Führungskolben
und 27 der damit verbundene doppelt wirkende Scheibenkolben der Spülluftpumpe. Der
Führungskolben ragt in den Raum zwischen den beiden Gegengewichten hinein zur Einsparung
von Baulänge nach unten. 28 ist der äußere Deckel der Spülluftpumpe, 29 der äußere
Pumpenraum, der mit dem Zylinder i, und 3o der innere Pumpenraum, der mit dem Zylinder
2 zusammenarbeitet. 31 ist ein ringförmiger Saugraum der Spülluftpumpe, aus dem
die Spülluft durch die vom Spülluftpumpenkolben 27 gesteuerten Einlaßschlitze 32
abwechselnd in den äußeren oder inneren Pumpenraum einströmt. 33 ist die Saugleitung
der Spülluftpumpe und 34 eine darin angeordnete Drosselklappe, die durch das Gestänge
35 von dem Gashebel 36 betätigt wird. 37 ist die Einmündung der Verbindungsleitung
16 zwischen Unterdruckregler 15 und Saugraum 31 der Spülluftpumpe. 38 sind die Druckleitungen
für die Spülluft von der Kolbenpumpe zu den Arbeitszylindern, die hier auf der Auslaßseite
angeordnet sind, damit die Spülluft mit möglichst geringer Richtungsänderung durch
die Spülkanäle 22 in den Arbeitszylinder eintritt.
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Die Spülluftdruckleitung 38 verzweigt sich nach Abb. i in die beiderseitigen
Spülluftleitungen 39, die in die Spülschlitze 22 ausmünden. 40 ist der Kurbelraum,
der nicht als Kurbelkastenpumpe dient und für Druckumlaufschmierung ausgebildet
ist. Die Arbeitszylinder sind mitdemKurbelgehäuseoberteil
und die
Spülluftpumpe mit dem Kurbelgehäuseunterteil zusammengegossen.
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In Abb. 3 ist die Spülluftpumpe auf der rechten Längsseite des Kurbelgehäuses
4o angeordnet und hier als gesondertes Gußstück an die Fläche 41 des Motorgehäuses
angesetzt. Es ist ersichtlich, daß die Spülluftdruckleitungen 42 von der seitlichen
doppelt wirkenden Spülluftpumpe zu den Spülschlitzen 22 der Arbeitszylinder kurz
sind und die Spülluft zwanglos den Zylindern zuführen. 27 ist wieder der doppelt
wirkende Scheibenkolben der Spülluftpumpe und 28 der äußere Deckel, der hier die
Saugleitung 33 mit Drosselklappe 34 und Betätigungsgestänge 35 enthält, die vom
Gashebel 36 bewegt werden. 31 ist wieder der ringförmige Saugraum der Spülluftpumpe,
und 32 sind die Einlaßschlitze für die Spülluft. 16 ist die Verbindungsleitung zwischen
Spülluftpumpe und Unterdruckregler. 43 ist die zulässige Ölspiegelhöhe des groß
bemessenen Kurbelraumes 40.
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Die Zweizylinder-Zweitaktmotoren nach der Erfindung ergeben eine sehr
einfache, betriebssichere, billige und geräuschlose Antriebsmaschine, die außerdem
eine kurze Baulänge und infolge des hohen Drehzahlbereiches nach unten und oben
ein gutes Fahrverhalten und eine hohe Leistung ergibt. Bei Ottobetrieb sind Kraftstoffverluste
durch die Einspritzung vermieden, da die Zylinder mit reiner Luft ausgespült werden.
Durch die gegenüber Kurbelkastenmotoren wesentlich vergrößerte Spülluftmenge werden
die Restgase weitestgehend aus dem Zylinder hinausgespült. Dadurch ist die Zylinderladung
kühler und läßt eine höhere Verdichtung zu, die einen geringeren Kraftstoffverbrauch
und eine erhöhte Leistung ergibt.