DEP0032158DA - Zweitaktbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweitaktbrennkraftmaschine für Landfahrzeuge mit vom Kolben gesteuerten Spül- bzw. Lade- und Auspufföffnungen in der Zylinderwand und einem von der Maschine selbst mit unveränderlicher Übersetzung angetriebenen Gebläse zum Vorverdichten des Spül- und Lademittels.

Einer der Gründe, die die Zweitaktbrennkraftmaschine gegenüber der Viertaktbrennkraftmaschine in den Vordergrund schieben, ist die Einfachheit ihrer Bauweise. Sie hat jedoch den Nachteil, daß sie nicht ohne weiteres durch Aufladung in ihrer Leistung gesteigert werden kann. Will man ihre Leistung durch Aufladung steigern, so ist es notwendig, besondere Aufladeöffnungen in der Zylinderwand vorzusehen, die höher liegen als die Oberkante der Auspufföffnungen. Dabei ist es noch notwendig, zu den Aufladeöffnungen Mittel zur Steuerung derselben vorzusehen. Der für die Aufladung erforderliche Aufwand ist für einfache Zweitaktbrennkraftmaschinen zu groß. Um diesen Aufwand zu vermeiden, hat man vorgeschlagen, die Aufladeöffnungen mit den Spülöffnungen zu vereinigen und in die auf diese Weise für den Einlaß des Spül- und Lademittels entstehenden Öffnungen, die höher sind als die Auspufföffnungen, Einsätze einzubauen, die verhindern sollen, daß die gegen Ende des Krafthubes zuerst in die Einlaßöffnungen hineinpuffenden hochgespannten Verbrennungsgase sich zu sehr mit der in den Einlaßöffnungen stehenden frischen Ladung vermischen. Die Einsätze bedeuten jedoch ebenfalls einen beträchtlichen Aufwand. Darüber hinaus ist ihre Wirkungsweise, insbesondere bei schnellaufenden Maschinen, nicht sicher.

Es wurde ermittelt, daß eine für manche Zwecke genügende Aufladung noch möglich ist, wenn die Einlaßöffnungen die gleiche oder annähernd die gleiche Höhe haben wie die

Auspufföffnungen. Bei einer solchen Ausführung der Öffnungen ist die Beherrschung der gegen Ende des Krafthubes in die Einlaßöffnungen hineinströmenden hochgespannten Verbrennungsgase wesentlich einfacher. Es ist jedoch ein gegenüber der Zweitaktbrennkraftmaschine mit üblicher Ausführung der Öffnungen in der Zylinderwand erhöhter Druck des Spül- und Lademittels notwendig. Entsprechend den Gesetzen strömender Gase wächst der Leistungsaufwand für die Förderung des Spül- und Lademittels mit der dritten Potenz der Maschinendrehzahl an. Eine Steigerung des Spül- und Lademitteldruckes über das bei bekannten Maschinen gewohnte Maß hinaus wird besonders bei hohen Drehzahlen eine unangenehme Leistungseinbuße und damit verbunden eine unerträgliche Verschlechterung des spezifischen Brennstoffverbrauchs bedeuten.

Bei Zweitaktbrennkraftmaschinen für Landfahrzeuge, auf die sich die neue Erfindung bezieht, ist nunmehr eine Leistungscharakteristik erwünscht, nach der im unteren Drehzahlbereich ein hohes Drehmoment vorhanden ist, während bei den hohen Drehzahlen das Drehmoment wesentlich niedriger bleiben kann. Es wird daher gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Spül- bzw. Lade- und Auspufföffnungen die gleiche oder annähernd die gleiche Höhe haben, daß das Gebläse in Bezug auf den von ihm erzeugten Druck des Spül- und Lademittels und die Förderung der Menge dieses Mittels überbemessen ist und daß das Gebläse mit einer Regelvorrichtung ausgerüstet ist, mit deren Hilfe nach einem Teil des unteren Drehzahlbereiches, innerhalb dessen die Überbemessung des Gebläses voll ausgenutzt wird, der Druck und die Fördermenge des Gebläses mit zunehmender Drehzahl verringert werden. Die Überbemessung und die Regelung des Gebläses sind an sich bekannt.

Durch die Erfindung wird eine Zweitaktbrennkraftmaschine geschaffen, die im unteren Drehzahlbereich ein hohes Drehmoment abgibt und daher insbesondere für Landfahrzeuge geeignet ist. Die Leistung, die das Gebläse aufnimmt, ist der Drehmoment-Charakteristik angepaßt. Es wird vermieden, daß der spezifische Brennstoffverbrauch durch das Gebläse bei hohen Drehzahlen in unzulässiger Weise ansteigt. Der Aufwand für die Zweitaktbrennkraftmaschine ist verhältnismäßig geringfügig.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Die Zeichnung zeigt schematisch eine Zweitaktdieselmaschine mit vom Kolben 1 gesteuerten Spülöffnungen 2 und Auspufföffnungen 3 in der Zylinderwand 4. Die Spül- und Auslaßöffnungen haben die gleiche oder annähernd die gleiche Höhe. Zum Vorverdichten des Spül- und Lademittels ist die Zweitaktdieselmaschine mit einem Schleudergebläse 5 versehen, das von der Kurbelwelle 6 mit einer unveränderlichen Übersetzung, die die Zahnräder 7 und 8 bilden, angetrieben wird. Das Schleudergebläse 5 ist in Bezug auf den von ihm erzeugten Druck des Spül- und Lademittels und die Förderung der Menge dieses Mittels überbemessen. Es ist weiterhin mit einer Regelvorrichtung ausgerüstet, mit deren Hilfe nach einem Teil des unteren Drehzahlbereiches, innerhalb dessen die Überbemessung des Gebläses voll ausgenutzt wird, der Druck und die Fördermenge des Gebläses mit zunehmender Drehzahl verringert werden. Die Regelvorrichtung besteht aus einer in die zu den Spülöffnungen 2 führenden Druckleitung 9 des Schleudergebläses 5 eingebauten Drosselklappe 10, die über ein Gestänge 11, 12 und 13 vom Regler 14 der Zweitaktdieselmaschine aus betätigt wird. Eine aus dem Regler 14 herausragende Stange 15 bewegt sich mit steigender Drehzahl der Dieselmaschine nach rechts, mit fallender Drehzahl dagegen nach links. Das Gestänge 11, 12 und 13 ist zu der aus dem Regler 14 herausragenden Stange 15 so angeordnet, daß die Stange 15 mit ihrem Ende 16 erst beim Erreichen einer bestimmten Drehzahl gegen das Ende 17 des Hebels 13 stößt und bei ihrer Weiterbewegung über das Gestänge 11, 12 und 13 die Drosselklappe 10 allmählich in die Schließstellung bringt. Beim Stillstand der Maschine ist die Drosselklappe 10 vollständig geöffnet. Das Ende 16 der Stange 15 ist um den Abstand a von dem Ende 17 des Hebels 13 entfernt.

Anstelle der Drosselklappe 10 kann in der Eintrittsöffnung 18 des Schleudergebläses ein verstellbarer Leitschaufelsatz oder eine Drosselklappe oder dergleichen angeordnet werden. Statt eines Schleudergebläses 5 kann auch ein anderes Gebläse zur Anwendung gelangen, z.B. ein Kapselgebläse. Zur Regelung eines solchen Gebläses wird eine das Gebläse umgehende, von der Druckleitung zur Saugleitung führende Kurzschlußleitung angeordnet, in die die verstellbare Drosselklappe eingebaut ist.

Claims (2)

1. Zweitaktbrennkraftmaschine für Landfahrzeuge mit vom Kolben gesteuerten Spül- bzw. Lade- und Auspufföffnungen in der Zylinderwand und einem von der Maschine selbst mit unveränderlicher Übersetzung angetriebenen Gebläse zum Vorverdichten des Spül- und Lademittels, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse in Bezug auf Druck und Menge des Spül- und Lademittels im Verhältnis zum Bedarf des Motors überbemessen ist und mit einer Regelvorrichtung ausgerüstet ist, mit deren Hilfe nach Überschreiten einer Drehzahl, unterhalb derer die Überbemessung des Gebläses voll ausgenutzt wird, das Spül- und Lademittel vor oder nach dem Gebläse gedrosselt wird.

2. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spül- und Auspufföffnungen die gleiche oder annähernd die gleiche Höhe haben und in annähernd gleicher Höhe im Zylinder liegen.