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Zweitakt-Brennkraftmaschine Die Erfindung beseht sich auf schnell
laufende Zweitakt-Brennkraftmaschimen mit einem Arbeitszylinder, der mit Luft mittels
einer Kolbenspülpumpe gespült wird. Der Arbeitszylinder hat Spül-
und Auslaßkamäle,
die vom Arbeitskolben gesteuert werden. Der Motor soll sich auch für hohe Drehzahlen
und insbesondere für den Antrieb von Straßenfahrzeugen eignen.
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Der Spülpumpenzylinder ist unter einem Gabelwinkel von 9o° zum Arbeitszylinder
angeordnet. Beide Zylinderachsen schneiden sich in der Kurbelwellenlängsachse. Der
Pumpenkolben und der Arbeitskolben sind je mit einer Pleuelstange an demselben Kurbelzapfen
angelenkt. Beide Pleuelstangen sind vorteilhaft nebeneinander auf dem Kurbelzapfen.
gelagert. Die Ein- und Auslaßsteuerung der Kolbenspülpumpe erfolgt durch einen Drehschieber.
Die Erfindung besteht darin, daß ein Drehschieber für die Ein- und Auslaßstewerung
der Spülpumpe auf der Kurbelwelle zwischen dem Schwungrad und der Kurbelraumwand
angeordnet wird und mit der Kurbelwelle umläuft. Der Steuerdrehschieber bildet zwei
iumlaufendje Krümmer, wobei der Saugkrümmer die Saugluft axial von der Schwungradseite
aus eintreten und durch eine Steueröffnung in der zylindrischen Umfangswand in einen
Verbindungskanal zwischen dem Drehschiebergehäuse und dem Pumpenhubraum einströmen
läßt. Der Druckkrümmer läßt die vom Pumpenkolben geförderte Spülluft aus demselben
Verbindungskanal in eine andere Steueröffnung in der zylindrischen Umfangswand des
Drehschiebers eintreten und axial in einen ;scheibenförmigen Spülluftaufnehmer des
Motorgehäuses zwischen dem Drehschieber und der Kurbelgehäusewand austreten.
Der
Drehschieber selbst ist zur Erzielung kurzer Baulänge mit großem Durchmesser und
kleiner axialer Länge ,ausgebildet. Dadurch sind sowohl große Strömungsquerschnitte
für die Steuerung als auch hohe Steuergeschwindigkeiten erreicht. Die Steuerzeiten
für den Einlaß und den Auslaß der Luft erstrecken sich über einen Kurbeldrehwinkel
von je annähernd i 8o'. Der Durchmesser des Drehschiebers ist durch den Abstand
des Anlassers von der Kurbe:wellenmitte begrenzt, dessen Ritzel in :den Zahnkranz
des Schwungrades eingreift. Es ist vorie@:haft, den Steuerdrehschieber an dem Schwungrad
zu befestigen oder mit diesem aus einem Stück .herzustellen, damit der Steuerdrehschieber
keime eigene auf der Kurbelwelle und damit zusätzliche Baulänge beansprucht. Dadurch
kann auch .die Lagerung der Kurbelwelle bis dicht an das Schwungrad herangeführt
und die Baulänge des Motors kurz gehalten werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Arbeitszylinder mit
Umkehrspülung ausgebildet, bei der in an sich bekannter Weise 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 die Spülluft um und strömt als Umkehrspülströmung zu den Auslaßkanälen.
Der Arbeitszylinder wird dabei so auf das Kurbelgehäuse aufgesetzt, daß die Auslaßkanäle
nach der Schwungradseite zu ge-
richtet sind. Dies ergibt den wesentlichen
Vorteil, daß die Spülluft aus dem scheibenförmigen Spülluftaufnehmer des Motorgehäuses
zwischen Steuerdrehschieber und Kurbelraumwand fast geradlinig durch die Spülkanäle
und die Spülschlitze des Arbeitszylinders auf die den Auslaßkanälen gegenüberliegende
Zylinderwand strömt und somit die gewünschte Strömungsrichtung für die Ausbildung
einer günstigen Umkehrspülströmung auf kürzestem Wege ohne unnötige Strömungswiderstände,
ohne ungleiche Druck- und Flußverteilung und ohne verzweigte Spülluftleitungen im
Motorgehäuse erreicht. Durch diesle günstige Strömungsführung ist eine wirksame
Ausspülung des Zylinders bei verhältnismäßig geringen Spüldrücken und Spülluftmengen
und damit geringen Leistungsverbräuchen der Kolbenspülpumpe erzielt.
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Die Drehrichtung der Kurbelwelle ist in Verbindung mit der Lage der
Kolbenpumpe derart, daß der Pumpenkolben sich in. seinem Förderhub befind,et, wenn
der Arbeitskolben sich in den unteren Totpunktstellungen und der Arbeitszylinder
sich demnach im Spülvorgang befindet. Damit wird die Spülluft unmittelbar vom Pumpenkolben
über den Verbindungskanal, den Steuerdrehschieber und den scheibenförmigen Spülluftaufnehmer
in den Arbeitszylinder gefördert, ohne eine wesentliche Aufnehmenvirkung zu beanspruchen.
Der Spülluftaufnehmer kann daher klein gehalten werden.
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Werden erfindungsgemäß die hin und her gehenden Massen des Pumpenzylinders
gleich groß wie die des Arbeitszylinders gemacht, so werden die Massenkräfte erster
Ordnung in beiden Zylindern in Verbindung mit zusätzlichen Gegengewichten der Kurbelwelle
gegenseitig voll ausgeglichen.
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Bei einem Diesehnotor wird, um den Aufbau weiter zu vereinfachen,
der Nocken der Einspritzpumpe des Dieselmotors ebenfalls unmittelbar auf der Kurbelwelle
angeordnet, jedoch auf der dem Drehschieber entgegengesetzten Seite. Die Einspritzpumpe
selbst ist als Flansch- oder Einsteckpumpe ausgebildet und parallel zur Achse des
Arbeitszylinders angeordnet, damit die Einspritzdruckleitung zwischen Einspritzpumpe
und Einspritzdüse im Zylinderkopf möglichst kurz wird, was bei Di@eselhetrieb mit
direkter Einspritzung und hoher Drehzahl wichtig ist. Außerdem ist die Einspritzpumpe
und die Einspritzdüse dabei von derselben Motorsleite aus gut zugänglich.
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Der Drehzahlregler und .die Schmierölpumpe werden zweckmäßig auf einer
Hilfswelle im Kurbelraum angeordnet, die von :der Kurbelwelle durch Stirnräder .oder
Schraubenräder angetrieben wird. Die Kurbelwelle des Motors hat .nur eine Kröpfung
und zwei Grundlager. Am Ende der Kurbelwelle, entgegengesetzt zum Schwungrad, wird
zweckmäßig eine Riemenscheibe zum Antrieb der Lichtmaschine mit Kühlgebläse angeordnet.
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Bei Wasserkühlung mit Thermosiphanumlauf des Kühlwassers wird der
Arbeitszylinder vorteilhaft liegend angeordnet und der Pumpenzylinder stehend nach
oben. Der Kühler liegt dabei über dem Arbeitszylinder zur Erzielung eines Höhenunterschiedes
zur Steigerung des Wasserumlaufes.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand von mehrere. Abbildungen gezeigt
und beschrieben. Es Zeigt Abb. i einen Längsschnitt eines Dieselmotors durch Arbeitszylinder,
Steuerdrehschieber, Schwungrad und Einspritzpumpe, Abb.2einen Querschnitt des Arbeitszylinders
durch die Spül- und Auslaßkanäle, Abb.3 leinen Querschnitt des Motors durch den
Arbeitszylinder und den Pumpenzylinder, Abb. q, meinem größeren. Maßstab einen Querschnitt
,durch den Steuerdrehschieber und das Drehschiebergehäuse und .durch den Verbindungskanal
zwischen Steuerdrehschieber und Pumpenzylinder.
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In den Abb. i bis ¢ ist i der Arbeitszylinder, 2 der Arbeitskolben,,
3 die Pleuelstange des Arbieitskolberns, 4 ,der Kurbelzapfen,der Kurbelwelle, 5
die Pleuelstange des Pumpenkolbens, 6 das Motorgehäuse, 7 .das Schwunggrad und 8
dessen Anlasserzahnkranz. g ist der Pumpenzylinder, io der Pumpenkolben und i i
der Deckel des Pumpenzylinders. 12 ist der Verbindungskanal zwischen Kolbenpumpe
Und Steuerdrehschieber im Pumpenzylinder und 13 seins Fortsetzung im Motorgehäuse.
14 ist der Steuerdrehschieber mit dem Saugkrümmer 15 und dem Druckkrümmer 16. 17
ist die Saugöfnung des Motorgehäuses und 18 ein Saugraum, der als Sauggeräusch.dämpfer
wirkt. 19 sind Gegengewichte der Kurbelwelle für den Ausgleich der rotierenden
und der hin und her gehenden Massen beider Zylinder. 20 sind Auslaßkanäle und 21
die beiderseitigen Spülkanäle des Arbeitszylinders. 22 ist
der Kopf
des Arbeitszylinders und 23 die Einspritzdüse. 24 ist die Elnspritzdruckle itung
und 25 die Einspritzpumpe, die hier mixt Plunger, Feder, Stößel und Rolle in das
Motorgehäuse eingesetzt ist. 26 ist der Nocken für die Einspritzpumpe, der auf der
Kurbelwelle angeordnet ist. 27 ist eine Riemenscheibe am linken Ende der Kurbelwelle,
die auch eine Andrehklaue .aufweist. 28 in Abb.3 ist der Anlasser und 29 die Lichtmaschine,
die mit Keälriemen angetrieben wird. Nach Abb.4 ist der Durchmesser des Steuerdrehschiebers
14 durch die Ausdrehung des Motorgehäuses zur Aufnahme des Anlassers begrenzt.
30 in Abb. i ist eine Hilfswelle für die Schmierölpumpe 3 r und den Fliehkraftregler
32. Der Drehsinn der Kurbelwelle ist in den Abb. 3 und 4 .durch einen Pfeil angegeben.
Der Weg der Spülluft ist in den Abb. i bis 4 durch Linienzüge dargestellt.
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Die Erfindung eignet sich für Dieselmotoren sowie für Einspritzmotoren
mit Fremdzündung; durch den guten Massenausgleich und die großen Steuerquerschnitte
eignet sich der Motor für hohe Drehzahlen und als Fahrzeugmotor.
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Durch eine Verdoppelung des Motors mit den Merkmalen der vorliegenden
Erfindung kann beispielsweise auch ein Boxermotor mit zwei gegenüberliegenden Arbeitszylindern
.mit einem einzigen Steuerdrehschieber gebaut werden; dabei ist es auch möglich,
statt zweier Pumpenzylinder mit einfach wirkendem Kolben nur einen einzigen Pumpenzylinder
mit einem doppelt wirkenden Kolben anzuordnen.