DE916603C

DE916603C - Device in slot-controlled two-stroke internal combustion engines for directing the flow of scavenging air in the scavenging ducts and in the cylinder

Info

Publication number: DE916603C
Application number: DEF1507D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hermann Foettinger; Dr-Ing Rudolf Wille
Original assignee: EMMA SCHMIDT GEB TAMM; RUDOLF WILLE DR ING
Current assignee: EMMA SCHMIDT GEB TAMM; RUDOLF WILLE DR ING
Priority date: 1938-08-07
Filing date: 1938-08-07
Publication date: 1954-08-12

Description

Einrichtung bei schlitzgesteuerten Zweitakt-Brennkraftmaschinen zur Lenkung des Spülluftstromes in den Spülkanälen und im Zylinder Im Patent 715 734 ist eine Einrichtung beschrieben worden, mit der bei schlitzgesteuerten Zweitaktmaschinen der Spülluftstrom an die die Spülschlitze aufnehmende Zylinderwand angelenkt werden kann. Das technische Hilfsmittel besteht aus einer Düse, die im Spülkanal aus dem Hauptstrom einen kleinen Teilstrom abzweigt. Die physikalische Wirkung beruht darauf, daB der in der Düse durch den Zwang der Wandführung beschleunigte Teilstrom mit erhöhter Geschwindigkeit auf eine Wandstelle hingeleitet wird, an der Wirbelablösung droht. Durch die Verhinderung der Wirbelablösung übt der in der Düse geführte und beschleunigte Teilstrom eine Steuerwirkung auf den Hauptstrom aus.Device for slot-controlled two-stroke internal combustion engines Control of the scavenging air flow in the scavenging ducts and in the cylinder in patent 715 734 a device has been described with the slot-controlled two-stroke engines the flushing air flow can be articulated to the cylinder wall receiving the flushing slots can. The technical aid consists of a nozzle in the flushing channel from the Main stream branches off a small partial stream. The physical effect is based on that the partial flow accelerated in the nozzle by the pressure of the wall guide is also involved increased speed is directed to a wall point, at the vortex shedding threatens. By preventing the vortex shedding, the guided in the nozzle exercises accelerated partial flow has a control effect on the main flow.

Diese Steuerwirkung eines in einer Düse beschleunigten Teilstroms zur Bestimmung der Richtung des Hauptstroms kann nun vorteilhaft in solchen Spülkanälen verwendet werden, bei denen infolge des ungünstigen Verhältnisses von lichter Weite zur Länge von einer eindeutigen Führung der Luft keine Rede mehr sein kann. Solche kurzen Spülkanäle treten besonders bei Zweitaktmaschinen mit eingesetzter Laufbüchse auf, bei denen die Spülkanäle lediglich in die Laufbüchse eingearbeitet sind und bei denen die Spülluft aus einem im Maschinengestell liegenden weiten Aufnehmerraum den Kanälen zuströmt. In solchen Fällen kAhn die Steuerwirkung einer oder mehrerer in den Spülkanal eingesetzter Düsen abgestuft werden, derart, daB entweder der den Spülkanal verlassende Hauptstrom an die die Spülschlitze aufnehmende Zylinderwand angelenkt wird oder daB der Hauptstrom ohne Kontraktion und Wirbelablösung der Richtung der an und für sich zu kurzen Kanalwand folgt. Das technische Mittel zur wahlweisen Hervorrufung einer mehr oder weniger starken Steuerwirkung besteht darin, daß die Düse eine der beabsichtigten Wirkung angepaßte Länge erhält oder daß die düsenbildende Leitwand eine der beabsichtigten Wirkung angepaßte Krümmung bzw. Stromlinienform erhält. Beide Mittel können auch in Kombination angewandt werden.This control effect of a partial flow accelerated in a nozzle to determine the direction of the main flow can now be advantageous in such flushing channels are used in which due to the unfavorable ratio of clear width the length of a clear guidance of the air can no longer be said. Such Short flushing channels occur particularly in two-stroke machines with an inserted liner in which the flushing channels are only incorporated into the liner and where the purging air comes from a wide pick-up space in the machine frame flows towards the canals. In such cases, one or more of them are unaware of the tax effect nozzles inserted into the flushing channel are graded in such a way that either of the The main flow leaving the flushing channel to the cylinder wall receiving the flushing slots is articulated or that the main stream without contraction and vortex shedding of direction which in and of itself follows too short a canal wall. The technical means to choose Evocation of a there is a more or less strong tax effect in that the nozzle is given a length adapted to the intended effect or that the nozzle-forming baffle has a curvature adapted to the intended effect or streamlined shape. Both means can also be used in combination.

Bei einer Zweitaktmaschine, bei der die Spülschlitze den Auspuffschlitzen im wesentlichen gegenüberliegen und bei der der Spülluftstrom nach dem Verlassen der Spülkanäle zunächst steil zum Zylinderkopf hin gerichtet werden soll, wird man vor der oberen Spülkanalwand die Düsen so einrichten, daß sich der austretende Spülstrom an die Zylinderwand anlegt, während vor einer oder vor den beiden Seitenwänden eines Spülkanals die Steuerwirkung der Düse so eingestellt wird, daß der Spülluftstrom der Richtung der an sich bei Fortfall der Düse zu kurzen Kanalwand folgt. Aus strömungstechnischen Messungen ist bekannt, daß zur Richtung eines aus einer Mündung austretenden Strahls der führende Kanal vor der Mündung ein Verhältnis von lichter Weite zu Länge von i : 4 bis i : 5 je nach den Zulaufbedingungen haben muß. Nach dem Einbau der steuernden Düsen läßt sich die gewünschte Richtwirkung in Kanälen mit einem Verhältnis von lichter Weite zu Länge von i : i und in noch kürzeren Kanälen erzwingen. Durch den Einbau der steuernden Düsen treten keine erhöhten Strömungswiderstände auf, da jede Wirbelablösung verhindert wird.On a two-stroke machine, where the scavenging slots are the exhaust ports substantially opposite and in which the purge air flow after leaving the flushing channels should initially be directed steeply towards the cylinder head, one will Set up the nozzles in front of the upper flushing channel wall in such a way that the exiting flushing flow is released applies to the cylinder wall, while in front of one or in front of the two side walls one Flushing channel the control effect of the nozzle is adjusted so that the purging air flow the direction of the channel wall that is too short if the nozzle is omitted. From aerodynamic Measurements are known to be related to the direction of a jet emerging from an orifice the leading canal in front of the mouth has a ratio of clear width to length of i: 4 to i: 5 must have, depending on the feed conditions. After installing the controlling Nozzles can be the desired directivity in channels with a ratio of Force clear width to length from i: i and in even shorter channels. Through the Installation of the controlling nozzles, there is no increased flow resistance, as each Vortex shedding is prevented.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung beispielsweise für solche Fälle erläutert, bei denen die Spülkanäle nur in der Laufbüchse liegen.The invention is based on the drawing, for example, for such Cases explained in which the flushing channels are only in the liner.

Abb. i stellt einen Längsschnitt und Abb. 2 einen Querschnitt durch den Zylinder einer Zweitaktmaschine dar, bei der die Auslaßschlitze a den Spülschlitzen b gegenüberliegen; d ist eine verkürzte Düse, die im Spülkanal nahe der oberen Kanalbegrenzung, hier beispielsweise nahe am Kanaleinlauf angeordnet ist und einen Teilstrom der Spülluft auf die obere Schlitzkante y hinbläst. c ist der Aufnehmerraum, aus dem die Spülluft den einzelnen Schlitzen zuströmt. Die obere Eintrittskante a des kurzen Spülkanals wird zweckmäßig abgerundet, damit die Spülluft ohne Kontraktion in die Düse und in den Spülkanal eintreten kann. Infolge seiner höheren kinetischen Energie bläst der Düsenstrom jeden toten Grenzschicht- oder Wirbelansatz an der Kanalmündung y bereits im Entstehen fort, so daß der Hauptstrom nicht mehr von der Wand abgedrängt wird, vielmehr steil nach oben zum Zylinderkopf hochströmt. Der gefürchtete Querbügel wird auf diese Weise vermieden.Fig. I shows a longitudinal section and Fig. 2 shows a cross section through the cylinder of a two-stroke engine, in which the outlet slots a are opposite the scavenging slots b; d is a shortened nozzle which is arranged in the scavenging channel near the upper channel boundary, here for example near the channel inlet, and blows a partial flow of the scavenging air onto the upper slot edge y. c is the pick-up space from which the scavenging air flows to the individual slots. The upper entry edge a of the short scavenging channel is appropriately rounded so that the scavenging air can enter the nozzle and the scavenging channel without contraction. As a result of its higher kinetic energy, the nozzle flow blows away any dead boundary layer or eddy attachment at the channel mouth y as it is forming, so that the main flow is no longer pushed away from the wall, but rather flows steeply upwards to the cylinder head. The dreaded cross bar is avoided in this way.

In Abb. 2 sind in den beiden äußersten Kanälen b1 und b" andere Düsen e1 und e. angeordnet, die in der Nähe der bei einer stehenden Maschine senkrechten Eintrittskanten ß1 und ß, sitzen und die Horizontalkomponenten der Strömung beeinflussen. Die in diesen Düsen beschleunigten Teilströme blasen jeden Wirbelansatz hinter der Eintrittskante fort' Kontraktionserscheinungen werden vermieden, der Spülstrom füllt den ganzen Kanalquerschnitt aus und wird von beiden senkrechten Kanalwänden geführt. Die Hochrichtung des Spülstroms kann in diesen Kanälen unabhängig davon- durch die früher. beschriebenen Düsen d erfolgen. In den Kanälen b2, b3 und b4 sind dagegen die Düsen e nicht erforderlich, da die Zuströmung der Luft im horizontalen Sinne dort günstiger ist. In Abb. 3 ist ein Spülkanal b dargestellt, in dem sich die Düse d über die ganze Kanallänge in der Zylinderbüchse erstreckt.In Fig. 2 there are other nozzles in the two outermost channels b1 and b ″ e1 and e. arranged near the vertical when the machine is stationary Leading edges ß1 and ß, sit and influence the horizontal components of the flow. The partial flows accelerated in these nozzles blow every vortex approach behind the The leading edge continues' Contraction phenomena are avoided, the flushing flow fills the entire cross-section of the duct and is guided by both vertical duct walls. The upward direction of the flushing flow in these channels can be independent of the previously. nozzles d described. In the channels b2, b3 and b4 are on the other hand the nozzles e are not required, since the inflow of air in the horizontal sense is cheaper there. In Fig. 3 a flushing channel b is shown, in which the nozzle d extends over the entire length of the channel in the cylinder liner.

Abb. 4 zeigt eine Düse, die nur einen Teil der Kanallänge in der Zylinderbüchse einnimmt und sowohl von der Lauffläche als auch von der Außenwand der Zylinderbüchse einen bestimmten Abstand hat.Fig. 4 shows a nozzle that is only part of the channel length in the cylinder liner occupies and both from the running surface and from the outer wall of the cylinder liner has a certain distance.

Abb. 5 zeigt eine Sonderausführung, wobei die freie Düsenwand g bis in den Aufnehmerraum c herausgezogen ist. Solche Düsen werden nach dem Einsetzen der Laufbüchse zum Beispiel von außen durch besondere Öffnungen mit Hilfe von Lappen, Flanschen od. dgl. eingebaut. Auch kann der im Aufnehmerraum liegende Teil von g abgetrennt und dort für sich befestigt sein.Fig. 5 shows a special design, with the free nozzle wall g to is pulled out into the pick-up space c. Such nozzles are after insertion the liner, for example, from the outside through special openings with the help of rags, Flanges or the like installed. The part of g separated and fixed there for themselves.

Die Düsen werden im einfachsten Falle durch die Kanalwände sowie durch eine in der Nähe der Kanalwand sitzende Blechwand gebildet. Die Düsen können außerdem aus dem Vollen herausgearbeitet oder als besondere Formstücke gesondert eingesetzt werden.In the simplest case, the nozzles are through the channel walls as well as through a sheet metal wall seated in the vicinity of the duct wall is formed. The nozzles can also Carved out of the solid or used separately as special fittings will.

Wie im Patent 715 734 angegeben, können auch bei der vorliegenden Erfindung mehrere Düsen im gleichen Spülkanal erfindungsgemäß angeordnet werden, deren freie Wände im besonderen nach Art von Vorsegeln gestaffelt sein können.As indicated in Patent 715 734, a plurality of nozzles in the same flushing channel can be arranged according to the invention, the free walls may be staggered in particular in the manner of jibs also in the present invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device in slot-controlled two-stroke internal combustion engines for directing the scavenging air flow in the scavenging channels and in the cylinder, characterized in that nozzles (d or e1, e5) are arranged in the scavenging channels opening into the cylinder at any inclination, which a part of the scavenging air flow with high Direct speed to that wall part of the flushing channel where there is a risk of vortex shedding.

2. Device for slot-controlled two-stroke internal combustion engines according to claim i, characterized by their application to such cylinders of two-stroke internal combustion engines, whose flushing channels are so short and run so that the sole wall guide a Control of the flushing flow during the entire flushing period in and of itself does not affect can.

3. Device for slot-controlled two-stroke internal combustion engines according to claim i or according to claims i and 2, characterized in that the nozzles are only about extend part of the length of the flushing channel.

4. Set up for slot-controlled Two-stroke internal combustion engines according to claim i or according to claims i and 2, characterized characterized in that the free nozzle wall (g) already a certain distance before Flushing channel begins.