DEM0001662MA - Spülung von Zweitakt-Verbrennungskraftmaschinen mit Aufladung - Google Patents

Description

Die Aufladung von Viertaktmaschinen mit Hilfe von Gebläsen ist schon mit viel Erfolg betrieben worden. Sie macht technisch auch keine besonderen Schwierigkeiten, da der Einlaß und der Auslaß bei ventilgesteuerten Maschinen in jedes erforderliche Verhältnis zueinander gebracht werden kann.

Ähnlich verhalten sich ventilgesteuerte Zweitaktmaschinen. Es hat sich als günstig erwiesen, bei solchen Maschinen den Auslaß durch ein Ventil im Zylinderkopf und den Einlaß durch Schlitze am Hubende des Zylinders zu steuern. Bei einer solchen Anordnung läßt man selbstverständlich das Auspuffventil vor dem Aufsteuern der Einlaßschlitze öffnen und vor dem Zusteuern der Einlaßschlitze schließen. Dadurch ergibt sich ein Aufladen des Zylinders auf den Druck des Spülgebläses ganz automatisch.

Anders ist die Lage bei Motoren mit reiner Schlitzsteuerung. Da die Auspuffschlitze immer vor den Einlaßschlitzen öffnen müssen, um einen Druckausgleich mit der Atmosphäre zu schaffen, bevor die Spülung einsetzt, liegen die Oberkanten der Auspuffschlitze immer über denen der Spülschlitze. Dadurch werden aber die letzteren beim Einwärtsgang des Kolbens früher geschlossen als die ersteren, so daß bei Abschluß aller Schlitze höchstens Atmosphärendruck im Zylinder herrscht.

Man hat nun versucht, diesem Übel dadurch abzuhelfen, daß man die Auspuffschlitze steuert. Meistens wurden dazu Dreh- oder Gleitschieber verwendet. Diese Organe sind aber umständlich, teuer und nicht betriebssicher, da sie den heißen Auspuffgasen und der Verschmutzung ausgesetzt sind. Sie neigen daher sehr zum Klemmen. Diese Organe geben jedoch nicht nur leicht zu Betriebsstörungen Anlaß, sondern nehmen der schlitzgesteuerten Zweitaktmaschine auch ihren größten Vorzug, nämlich ihre Einfachheit.

Ein anderes Mittel besteht darin, den Auspuff im letzten Teil der Ladungswechsel-Periode zu drosseln. Aber auch für die Drosselorgane trifft das oben Gesagte zu.

Weiterhin hat man eine Überladung der Zylinder durch Auspuffschwingungen versucht. Das ist an sich auch grundsätzlich möglich, erfordert jedoch für jeden Zylinder einer Mehrzylinder-Maschine eine besondere Auspuffleitung und ist immer nur für eine Drehzahl wirksam, da eine solche Schwingung ein zeitlich begrenzter Vorgang ist, der in Resonanz mit den Kolbenpendelungen bzw. den Auspuffstößen verlaufen muß.

Auch mit sogenannten Nachladeschlitzen hat man die Motoren ausgerüstet. Das sind Schlitze, die oberhalb der Auspuffschlitze liegen und daher gesteuert werden müssen. Sie arbeiten sicherer als die gesteuerten Auspuffschlitze, da sie im kühlen und sauberen Spülluftstrom liegen. Aber sie stellen immerhin ein kompliziertes und teueres Zusatzelement dar, das weitere Durchbrechungen des Zylinders und zusätzlich Luftzuführungskanäle erforderlich macht.

Nun haben Untersuchungen an ausgeführten Motoren ergeben, daß die Überschneidung der Einlaß- und Auslaßschlitze, d.h. also der Vorauslaß, sehr klein sein kann. Man hat sogar schon Maschinen gebaut, bei denen die Steuer- bzw. Oberkanten beider Schlitzarten zu einer Ebene lagen, ohne eine wesentliche Verschlechterung im Betriebsverhalten des Motors festzustellen. Zu einer Aufladung reicht das aber selbstverständlich nicht aus. Die günstigsten Betriebsdaten setzen immerhin einen Vorauspuff von ungefähr 20% Gesamtschlitzhöhe voraus.

Nach der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, die Einlaßschlitze höher als die Auspuffschlitze auszubilden, so daß sie noch nach Abschluß des Auspuffes wirksam sind. Die Überhöhung der Einlaßschlitze soll natürlich nicht mehr betragen, als zur

Herstellung des Gebläsedruckes im Zylinder unbedingt erforderlich ist. Dieses Mindestmaß ist durch Versuch festzustellen.

Um den Verbrennungsgasen am Expansionsende bzw. beim Öffnen der Schlitze den Eintritt in die Spülleitung zu verwehren, sind die Einlaßschlitze mit Verschlußorganen versehen, die durch den Druck der Verbrennungsgase geschlossen und durch den Druck der Spülluft geöffnet werden. Man kommt dabei meistens mit billigen Luftklappen aus, die keine mechanische Steuerung benötigen, sondern nur durch die Druckdifferenz zwischen Arbeitszylinder und Spülleitung betätigt werden.

Die beiliegende Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In dem Ausschnitt 1 aus dem Arbeitszylinder einer Zweitaktmaschine sind der Spülschlitz 2 und der Auspuffschlitz 3 dargestellt. Die Oberkante des Spülschlitzes 2 überragt diejenige des Auspuffschlitzes 3 um das Maß a. Dieses Maß a ist so gewählt, daß bei Abschluß des Spülschlitzes 2 während des Aufwärtsganges des Kolbens der volle Spüldruck im Zylinder erreicht ist. Die Spülleitung 4 ist mit einer Art Jalousie 5 versehen, die durch die Verbrennungsgase im Zylinder zugedrückt wird und den Verbrennungsgasen den Eintritt in die Spülleitung 4 verwehrt. Ist jedoch nach Öffnen des Auspuffschlitzes 3 der Druck im Zylinder auf Atmosphärendruck abgesunken, so wird die Jalousie 5 durch den Druck der Spülluft geöffnet, und die Luft tritt so lange in den Arbeitszylinder ein, bis der Kolben die Oberkante des Spülschlitzes 2 überschliffen hat.

Claims (4)

1. Spülung von Zweitakt-Verbrennungskraftmaschinen mit Aufladung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßschlitze vor den Auspuffschlitzen geöffnet und dementsprechend nach den Auspuffschlitzen geschlossen werden.

2. Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine zur Ausübung der Spülung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßschlitze über die Oberkante der Auspuffschlitze überhöht sind und zwar so weit, als es zur Herstellung des Gebläsedruckes im Zylinder notwendig ist.

3. Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaßweg ein Verschlußorgan vorgesehen ist, das nur durch die Druckdifferenz zwischen Arbeitszylinder und Spülgebläse gesteuert wird.

4. Zweitakt-Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaßweg ein mechanisch gesteuertes Verschlußorgan vorgesehen ist.