DE922311C

DE922311C - Gemischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE922311C
Application number: DEA2700D
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl-Ing Boxan
Original assignee: Audi AG; Auto Union AG
Current assignee: Audi AG; Auto Union AG
Priority date: 1943-09-10
Filing date: 1943-09-10
Publication date: 1955-01-13

Description

Gemischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine In einer bekannten Zweitaktbrennkraftmaschine mit Umkehrspülung wird der Kraftstoff in die laminar strömende Spülluft an der von den Auslaßschlitzen abgewandten Seite der Einl.aßschlitze vor Eintritt in die Stauzone eingespritzt, und zwar so, dali eine trennende Luftschicht entsteht zwischen .dem Kraftstoff-Luft-Gemisch und den abwärts strömenden Abgasen.
In einer anderen bekannten. Zweitaktbrennkraftmaschine, in der diametrale Spülströme anfänglich im wesentlichen parallel zur Zylinderwand aufwärts eingeführt werden und nach der Umlenkung am Zylinderkopf unter Energievernichtung durch Aufeinanderprallen und Durchwirbelung die Abgase von oben her vor sich her zu dem Auslaßschlitz in der Nähe des äußeren Totpunktes ausschieben, wird der Kraftstoff in die beim Frischluftladevorgang sich abwärts bewegende Frischluft nach Beginn der Durchwirbelung eingespritzt. In dieser bekannten Bauart werden die Spülströme im Zylinder jedoch zweimal umgelenkt, bevor sie aufeinandertreffen, und zwar an den Kolbenausnehmungen und am Zylinderkopf. Erst nach dieser zweimaligen Umlenkung kommen sie im Zylinderkopf in der Nähe der Zündkerze miteinander in Berührung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine, gemischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine mit Schlitzsteuerung, Kraftstoffeinspritzung und Zeitpunktfremdzündung, deren Einlaßschlitze zu beiden Seiten der Auslaßschlitze in der Nähe des äußeren Totpunktes angeordnet und gegen die, den Auslaßschlitzen gegenüberliegende Zylinderwand gerichtet sind, in .der die Einspritzdüse angeordnet ist und in die Spül- oder Ladeluft abspritzt.
Die Erfindung besteht darin, da,ß die Achse des Spritzkegels durch den Schnittpunkt der Achsen der unmittelbar aufeinanderprallenden Einzelspülströme verläuft, der vorzugsweise mit dem Schwerpunkt des voll entfalteten Spritzkegels etwa zusammenfällt.
Hierdurch wird erreicht, daß sich der Spritzkegel mit seinem Schwerpunkt mitten in der Stauzone- der Spülung entwickelt, wo ihm dauernd Frischluft zugeführt wird, .daß sich der Sammelspülstrom gleichmäßig mit Kraftstoff anreichert, da er die größtmögliche Berührungsfläche mit dem Spritzkegel hat. Somit wird in dem frühestmöglichen Zeitpunkt ein inniges Mischen eingeleitet, das sich im weiteren Verlauf des Verdichtungshubes bis zur Zündung fortsetzt. Es rnuß nur dafür gesorgt werden, z. B. durch Abstimmen der Spritzzeit und durch richtiges Einsetzen der Zündung, daß kein nennenswerter Teil des Kraftstoffes mit dem Sammelspülstrom über die Auslaßschlitze ins Freie entweicht.
Damit der Spritzkegel möglichst ganz in der Stauzone an der hinteren Zylinderwand gehalten wird, ist er nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorzugsweise gegen den Zylinderkopf gerichtet und hat einen Öffnungswinkel von mindestens 5o°. Mit dieser Ausbildung werden erfahrungsgemäß die Bestwerte der Gemischbildung erzielt.
Die: Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung veranschaulicht, welche zeigt in Fig. i einen Längsschnitt durch den Zylinder einer gemischverdichtenden Zweitaktbrennkraftmaschine und in Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. i. Bei dieser Maschine sind die Einlaßschlitze 2 zu beiden Seiten der Auslaßschlitze 3 und etwa in; gleicher Höhe wie diese am unteren Zylinderende angeordnet. Die Einlaßschlitze 2, die durch die Überströmkanäfe q. mit dem nicht gezeichneten Kurbelgehäuse der Maschine in Verbindung stehen, sind gegen die den i Auslaßschlitzen 3 gegenüberliegende (hintere) Zylinderwand 5 :gerichtet, ihre Achsen A-A schneiden sich in. einem Punkt S, der in der Nähe dieser Zylinderwand liegt. Die Einspritzdüse 6 ist oberhalb der Schlitzzone in der hinteren Zylinderwand 5 angeordnet und derart schräg nach oben gegen den Zylinderkopf 7 gerichtet, daß ihre Achse B-B durch den Schnittpunkt S hindurchläuft. Die Düse 6 spritzt in einem Kegel ab, .der so breit bemessen ist, daß seine Schwerpunkt etwa mit dem Schnittpunkt -S zusammenfällt. Der Düse 6 wird der Brennistoff im Takt einer nicht gezeichneten Einspritzpumpe über die Leitung 9 zugeführt. Der Brennraum To der Maschine liegt vollständig im Zylinderkopf 7; er ist beispielsweise durch eine Stufe i i, der sich der Arbeitskolben 12 bis zu dem aus mtchanischen Gründen nötigen Spalt e nähert, gegenüber dem Zylinderraum 13 abgesetzt. An der der Düse 6 gegenüberliegenden Maschinenseite ist die Zündkerze 1q. im Brenntraum To angeordnet, deren zeitlich gesteuerter Funke das vom Arbeitskolben 12 nachdem Brennraum To verdrängte Gemisch zündet. Die Arbeitsweise dieser Maschine ist folgende: Gegen Ende des unteren Totpunktes werden zuerst die Auslaßschlitze 3 und dann die Einlaßschlitze 2 vom Arbeitskolben 12 geöffnet. Nach Beendigung des Vorauspuffs tritt die Spülluft in zwei symmetrischen Ein@zelspülströmen 15 in den Zylinderraum 13 ein. Die Einzelspülströme 15 vereinigen sich in der Stauzone zu einem Sammelspülstrom 16, der längs der Zylinderwand 5 aufwärts und nach Umlenkung an der Stufe i i des Zylinderkopfes 7, die Abgase vor sich hertreibend, A-wärts strömt. Etwa im unteren Totpunkt, sobald sich der Sammelspülstrom 16 voll entfaltet hat, beginnt die Einspritzung. Dabei entwickelt sich der Spritzkegel 8 mitt seinem Schwerpunkt in der Stauzone der Spülung, wo. ihm dauernd Frischluft zugeführt wird. Der Samm@elspülstrom 16 kann. auf diese- Weise ziemlich gleichmäßig mit Brennstoff angereichert werden, wobei allerdings dafür zu sorgen ist, daß kein nennenswerter Teil des Brennstoffes mit dem S.ammelspülstrom 16 über die Auslaßschlitze 3 ins Freie entweicht. Die Einspritzung kann, solange der Arbeitskolbeni r2 die Düsenmündung nicht überschleift, nach Abschluß der Ausl.aßschlitze 3 aufrechterhalten werden. Nach Zurücklegung des Arbeitshubes H hat der Arbeitskolben 12 das ganze Gemisch aus dem Zylinderraum 13 in den Brennraum To verdrängt, wobei durch die Überverdichtung im Spalt e eine Querströmung einsetzt, die das Gemisch kräftig durchwirbelt und im zündfähigen Zustand an die Zündkerze 1q. heranführt.
Um den Kegel 8 möglichst ganiz in der Stauzone an der hinteren Zylinderwand 5 zu halten, wird er mit verhältnismäßig breitem öffnungswinkel a ausgestaltet; erfahrungsgemäß sind dazu mindestens 5o° nötig.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gemischverdichtende Zweitaktbrenukraftmaschine mit Schlitzsteuerung, Kraftstoffeinspritzung und Zeitpunktfremdzündung, deren Einlaßschlitze zu beiden Seiten der Auslaßschlitze für der Nähe des äußerem Totpunktes angeordnet und gegen die den Auslaßschlitzen gegenüberliegende Zylinderwand gerichtet sind, in der die Einspritzdüse angeordnet ist und in die Spül- oder Ladeluft abspritzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (B-B) des Spritzkegels (8) durch denn Schnittpunkt (S) der Achsen (A-A) der unmittelbar aufeinanderprallenden Einzelspülströme (i5) verläuft, der vorzugsweise mit .dem Schwerpunkt des voll entfalteten Spritzkegels (8) etwa zusammenfällt. z. Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise gegen den Zylinderkopf gerichtete Spritzkegel einen Öffnungswinkel von mindestens 5o° hat. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 653 125; schweizerische Patentschrift Nr. 209 72q..