EP0345436A1 - Two-stroke double piston engine - Google Patents
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- EP0345436A1 EP0345436A1 EP89106235A EP89106235A EP0345436A1 EP 0345436 A1 EP0345436 A1 EP 0345436A1 EP 89106235 A EP89106235 A EP 89106235A EP 89106235 A EP89106235 A EP 89106235A EP 0345436 A1 EP0345436 A1 EP 0345436A1
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- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
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- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
Definitions
- a further acceleration of the rotation takes place in that the ignition jet of the spark plug flows out of an outflow channel and the direction of this channel also takes place in the direction of the rotation, so that the rotation flow is in turn supported thereby.
- the spark plug 7 is located in the cylinder head 6. According to FIG. 1, this is seated in a prechamber 8 with an adjoining outflow channel 9, the longitudinal axis of the outflow channel 9 pointing in the direction of the rotation 20 of the fuel-air mixture generated in the combustion chamber 15.
- the left piston 3 has an oblique piston head, which is directed obliquely upward in the form of a straight line 25, the straight line 25 being parallel and at a short distance from the associated straight wall of the cylinder head 6 in the top dead center position, thereby forming a pinch gap 19 .
- a groove 28 is machined in the piston 2, which forms a piston arch 12, which in turn runs into a straight line 29.
- the straight line 29 in connection with an assigned upper cylinder head wall forms a second, shorter pinch gap 18.
- a pinch gap 19 is formed between the top edge of the piston 10 and the cylinder head 6, from which the gas mixture flows out at a very high pressure in the direction 16 and generates a rotational flow in the combustion chamber 15.
- the rotation is generated by the shape of the cylinder arc 11, the piston arc 12 and of the deflection bend 13. It is also conveyed in the flow by escaping gases from the pinch gap 18. A further conveyance in the flow direction is brought about by the outflowing fuel gas from the spark plug chamber 8 via the outflow channel 9.
- the mixture When ignited, the mixture burns in the pre-combustion chamber 14 and flows at high pressure and speed in the direction 16 into the main combustion chamber 15a, where a rotation also occurs in this way.
- This rotation is further extended or supported by the ignition of a second spark plug 31.
- the ignition of this second spark plug 31 takes place only later in comparison to the ignition of the first spark plug 7, namely only when the mixture ignited by the first spark plug 7 has reached the region approaches the second spark plug 31.
- an injection nozzle 33 is arranged in the channel of the inlet slot 4 so that it injects fuel into the channel at a certain point in time.
- the injection time is controlled so that the fuel in the overflowing air quantity only in the second part of the total amount of air is injected.
- the richer mixture is in the area of the nip 19 or the recess 30. There it is ignited by the spark plug 7 and flows in the directions 16 and 32 into the other fuel-free ones or lean part of the combustion air. In this way, the ignited mixture rotates in directions 16 and 20.
- the second spark plug 31 can be omitted.
- pistons 2 and 3 are interchanged with one another, inlet slot 4 and outlet slot 5 according to FIG.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Zweitakt-Doppelkolbenmotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie er beispielsweise nach dem System Puch bekannt geworden ist.The invention relates to a two-stroke twin-piston engine according to the preamble of claim 1, as has become known for example according to the Puch system.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Doppelkolbenmotor so weiterzubilden, daß bei erniedrigten Abgasemissionswerten noch zusätzlich der Verbrauch gesenkt werden kann.The invention has for its object to develop a double-piston engine mentioned at the outset so that consumption can also be reduced if the exhaust gas emission values are reduced.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in der gemeinsamen Brennkammer eine Rotation des Brennstoff-Luftgemisches bzw. des gezündeten Gemisches erzeugt wird.To achieve the object, the invention is characterized in that a rotation of the fuel-air mixture or the ignited mixture is generated in the common combustion chamber.
Mit der gegebenen technischen Lehre wird der Vorteil erzielt, daß auch Magergemische schnell durchbrennen, wodurch ein niedriger Verbrauch bei sehr geringer Abgasemission erreicht wird.With the given technical teaching, the advantage is achieved that even lean mixtures burn out quickly, as a result of which low consumption is achieved with very low exhaust gas emissions.
Bei einer Gemischzusammensetzung von Lambda 1,3 und höher werden die NOx so stark gesenkt, daß diese den Vorschriften entsprechen. Um ein solch mageres Gemisch einwandfrei und rasch genug durchzubrennen, ist eine starke Rotation in der Brennkammer notwendig. Nur bei einer solchen läuft der Brennvorgang so schnell ab wie bei Gemischen von Lambda 0,9 - 1,0. Dies ist notwendig, um bei guter Leistung einen sehr niedrigen Verbrauch zu erreichen.With a mixture composition of lambda 1.3 and higher, the NOx are reduced so much that they comply with the regulations. In order to burn out such a lean mixture properly and quickly enough, a strong rotation in the combustion chamber is necessary. Only with such a combustion process runs as fast as with mixtures of lambda 0.9 - 1.0. This is necessary in order to achieve very low consumption with good performance.
Der Erfinder hat bereits Erfahrungen mit Viertaktmotoren mit ähnlich gestalteten Brennkammern. Hierbei wurde der Verbrauch um ca. 20% gesenkt und liegt ab 120 km/h unter 260 g/KWh. Bei Vollast beträgt er zwischen 2.000 - 5.000 1/min 240 - 245 g/KWh. Der FTP 75 (CVS) Test bei einem Fiat Ritmo 75 brachte mit dieser Brennkammer und einem Minikatalysator folgende Werte:
HC: 0,32 - CO: 2,8 - NOx: 0,71 g/mile, Verbrauch: 6,3 1/100 km = 37,1 M/GAL.The inventor already had experience with four-stroke engines with similarly designed combustion chambers. The consumption has been reduced by approx. 20% and is below 260 g / KWh from 120 km / h. At full load, it is between 2,000 - 5,000 rpm 240 - 245 g / KWh. The FTP 75 (CVS) test on a Fiat Ritmo 75 brought the following values with this combustion chamber and a mini catalytic converter:
HC: 0.32 - CO: 2.8 - NOx: 0.71 g / mile, consumption: 6.3 1/100 km = 37.1 M / GAL.
Auch hier liegt der Verbrauch extrem niedrig, im Composite-Test um 32% unter der USA-Vorschrift.Consumption is also extremely low here, in the
Die Abgaswerte liegen um 20 - 30% unter der USA-Vorschrift. Die ECE-Abgasvorschriften werden um 30 - 70% unterschritten.The exhaust gas values are 20 - 30% below the USA regulation. The ECE emissions regulations are undercut by 30 - 70%.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Doppelkolbenmotor als Zweitaktmotor System Puch ausgebildet.In a preferred embodiment of the present invention, the double-piston engine is designed as a two-stroke engine system Puch.
Der Doppelkolben-Zweitaktmotor System Puch hat in der Serienausführung keinen höheren Verbrauch, als ein Viertakter, da er keine Frischgasverluste bei der Ladung und außerdem unterschiedliche Steuerzeiten für Ein- und Auslaß hat.In the series version, the double-piston, two-stroke System Puch engine has no higher consumption than a four-stroke engine, since it has no fresh gas losses during charging and also has different control times for the inlet and outlet.
Es werden mit einem solchen Motor gleiche Werte zu erreichen sein wie mit einem Viertakter mit einer Brennkammer mit schneller Rotation des Gasgemisches vor und während des Brennvorganges.The same values can be achieved with such an engine as with a four-stroke engine with a combustion chamber with rapid rotation of the gas mixture before and during the combustion process.
Der Zweitakter hat jedoch folgende Vorteile:
- 1. Ein ruhiger Lauf des Motors wird mit drei Zylindern anstelle sechs Zylindern beim Viertakter erreicht.
- 2. Die Literleistung ist höher.
- 3. Der Zylinderkopf ohne Ventile hat eine kleinere Bauhöhe, ist sehr einfach aufgebaut und ist preiswert herzustellen.
- 1. The engine runs smoothly with three cylinders instead of six cylinders with the four-stroke engine.
- 2. The liter output is higher.
- 3. The cylinder head without valves has a smaller overall height, is very simple and is inexpensive to manufacture.
Zusammenfassend ergeben sich folgende Vorteile:
Der Motor wird für gleiche Leistung ca. 30% kleiner, leichter und preiswerter als ein entsprechender Vierzylinder-Viertakter und hat den ruhigen Rundlauf eines Viertakt-Sechszylinders.In summary, the following advantages result:
For the same performance, the engine is approx. 30% smaller, lighter and cheaper than a corresponding four-cylinder four-stroke engine and has the smooth running of a four-stroke six-cylinder engine.
Bei der Verwirklichung der erfindungsgemässen technischen Lehre ist es wichtig, daß in der gemeinsamen Brennkammer eine starke Rotation des Brennstoff-Luftgemisches bzw. des gezündeten Gemisches dadurch erzeugt wird, daß mit der Oberkante des einen Kolbens ein längerer Quetschspalt mit dem Zylinderkopf gebildet wird und der Zylinderkopf außerhalb dieses Quetschspaltes die Form annähernd eines Kreisbogens hat.When realizing the technical teaching according to the invention, it is important that a strong rotation of the fuel-air mixture or the ignited mixture is generated in the common combustion chamber by forming a longer pinch gap with the cylinder head and the cylinder head with the upper edge of the one piston outside this nip has the shape of an arc of a circle.
Der eine, den Auslaßschlitz steuernde, Kolben weist also an seiner nächst dem Auslaßschlitz liegenden Seite zunächst eine schräge, gegen den Zylinderkopf gerichtete Gerade auf, die in einer (bei vertikal stehendem Motor) horizontal liegenden, sich über die gesamte Breite des Kolbens erstreckenden, Kolbenoberkante endet.One of the pistons controlling the exhaust port therefore has on its side closest to the exhaust port an inclined line directed towards the cylinder head, which in a horizontal piston (with the engine standing vertically) extends across the entire width of the piston and extends across the top of the piston ends.
An diese kammartige Kolbenoberkante schließt sich eine Hohlkehle im Kolbenboden an, die in der oberen Totpunktlage beider Kolben mit dem benachbarten Kolbenboden des Kolbens, welcher den Überströmschlitz steuert, eine durchgehende Fläche bildet.This comb-like upper piston edge is followed by a fillet in the piston crown, which in the top dead center position of both pistons forms a continuous surface with the adjacent piston crown of the piston, which controls the overflow slot.
Diese Fläche des den Überströmschlitz steuernden Kolbens ist bevorzugt ebenfalls als Gerade ausgebildet und ist im Bereich einer Ausnehmung angeordnet, die wiederum in einer Hohlkehle mündet, die ihrerseits in eine Gerade übergeht, wobei diese Gerade Teil eines weiteren Quetschspaltes ist.This surface of the piston controlling the overflow slot is preferably likewise designed as a straight line and is arranged in the region of a recess which in turn opens into a fillet which in turn merges into a straight line, this straight line being part of a further pinch gap.
In der oberen Totpunktlage bildet also der den Ausströmschlitz steuernde Kolben eine erste, lange Quetschspalte, die zu einem raschen Ausstoß des in dieser Quetschspalte eingeschlossenen Gemisches in Richtung auf die Brennkammer führt. In der Brennkammer wird daher bedingt durch die ei-förmige Formgebung der oberen Zylinderwandung eine stark rotierende Strömung erzeugt, die an allen gemischberührten Teilen abgerundete, ineinander übergehende Radien vorfindet, so daß die Rotation keine wesentlichen Strömungswiderstände vorfindet.In the top dead center position, the piston controlling the outflow slot thus forms a first, long pinch gap, which leads to rapid ejection of the mixture enclosed in this pinch column leads towards the combustion chamber. Due to the egg-shaped shape of the upper cylinder wall, a strongly rotating flow is generated in the combustion chamber, which finds rounded, merging radii on all parts in contact with the mixture, so that the rotation does not encounter any significant flow resistances.
Diese schnell rotierende Strömung wird noch verstärkt durch den rechten, kürzeren Quetschspalt; der ebenfalls eine Quetschspaltenströmung in Richtung auf die Rotation ausstößt und hierdurch die Rotation noch beschleunigt.This fast rotating flow is reinforced by the right, shorter pinch gap; which also emits a nip flow in the direction of the rotation and thereby accelerates the rotation.
Eine weitere Beschleunigung der Rotation erfolgt dadurch, daß der Zündstrahl der Zündkerze aus einem Ausströmkanal entströmt und die Richtung dieses Kanales ebenfalls in Richtung der Rotation erfolgt, so daß hierdurch wiederum die Rotationsströmung unterstützt wird.A further acceleration of the rotation takes place in that the ignition jet of the spark plug flows out of an outflow channel and the direction of this channel also takes place in the direction of the rotation, so that the rotation flow is in turn supported thereby.
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß statt der Anordnung der Zündkerze in einer Zündkerzenkammer mit einem davor liegenden Ausströmkanal in dem Kolben, welcher den Ausströmschlitz steuert, eine Aussparung angeordnet ist, in der die Zündkerze angeordnet ist. Der Grund dieser Aussparung ist wiederum als Gerade ausgebildet, die schräg nach oben gerichtet ist und stufenlos die obere Zylinderwandung fortsetzt. Diese Aussparung im Kolbenboden des linken Kolbens in Verbindung mit der schräg gerichteten Gerade wirkt zunächst als Quetschspalte. Darüberhinaus bewirkt aber der von der Zündkerze erzeugte Zündstrahl eine zusätzliche Beschleunigung des diesen Vorbrennraum verlassenden gezündeten Gemisches, so daß hierdurch wiederum eine starke Rotationsströmung entsteht.In a second embodiment of the present invention, it is provided that instead of arranging the spark plug in a spark plug chamber with an outflow channel in front of it, a recess in which the spark plug is arranged is arranged in the piston which controls the outflow slot. The reason for this recess is again formed as a straight line, which is directed obliquely upwards and continues the upper cylinder wall. This recess in the piston crown of the left-hand piston in conjunction with the oblique straight line initially acts as a pinch gap. In addition, however, the ignition jet generated by the spark plug causes an additional acceleration of the ignited mixture leaving this pre-combustion chamber, so that this again results in a strong rotational flow.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, eine Schichtladung der einströmenden Brennluft zu erzeugen, was mit der erfindungsgemässen Motorkonstruktion besonders einfach und günstig erfolgt. Nämlich erst mit der erfindungsgemässen Brennkammer für den Doppelkolbenmotor und der erfindungsgemäss vorgesehenen Rotation des Gemisches wird eine Schichtladung erreicht, die eine gute Durchmischung mit dem Magergemisch nach der Zündung ermöglicht.In another embodiment of the present invention it is provided to generate a stratified charge of the incoming combustion air, which is particularly simple and inexpensive with the engine design according to the invention. It is only with the combustion chamber according to the invention for the double-piston engine and the rotation of the mixture provided according to the invention that a stratified charge is achieved which enables thorough mixing with the lean mixture after ignition.
Bis zur Zündung wird also eine Durchmischung der Schichtladung vermieden, wobei erst das fettere Gemisch gezündet wird, wonach dann erst das Magergemisch mit dem gezündeten fetteren Gemisch gemischt wird.Mixing of the stratified charge is thus avoided until ignition, with the richer mixture being ignited first, after which the lean mixture is only then mixed with the ignited richer mixture.
Bei der Ausführung der erfindungsgemässen Motors ohne Schichtladung kann eine zweite Zündkerze sehr wichtig für die schnelle Durchbrennung sein, während bei der erfindungsgemässen Ausführung mit Schichtladung die in einem modifizierten Ausführungsbeispiel vorgesehene zweite Zündkerze entfallen kann.When designing the engine according to the invention without stratified charge, a second spark plug can be very important for the rapid burnout, while in the embodiment according to the invention with stratified charge the second spark plug provided in a modified exemplary embodiment can be omitted.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject matter of the present invention results not only from the subject matter of the individual patent claims, but also from the combination of the individual patent claims with one another.
Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All of the information and features disclosed in the documents, in particular the spatial configuration shown in the drawings, are claimed to be essential to the invention insofar as they are new to the prior art, individually or in combination.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to drawings showing several possible embodiments. Further features and advantages of the invention which are essential to the invention emerge from the drawings and their description.
Es zeigen:
- Figur 1: Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines Zweitakt-Doppelkolbenmotors im oberen Totpunkt der Kolben;
- Figur 2: Schnitt durch den gleichen Motor im unteren Totpunkt der Kolben;
- Figur 3: eine gegenüber Figur 1 abgewandelte Ausführungsform eines Doppelkolbenmotors.
- Figure 1: Section through a first embodiment of a two-stroke double-piston engine in the top dead center of the pistons;
- Figure 2: Section through the same engine at the bottom dead center of the pistons;
- Figure 3: an alternative to Figure 1 modified embodiment of a double-piston engine.
Der Zweitakt-Doppelkolbenmotor nach dem Ausführungsbeispiel besteht gemäss Figur 1 aus einem Doppelzylinder 1, in dem die Kolben 2,3 durch eine gehäusefeste Trennwand 24 laufen.According to FIG. 1, the two-stroke double-piston engine according to the exemplary embodiment consists of a double cylinder 1 in which the
Durch den Einlaßschlitz 4 wird beim Ladevorgang aus der Kurbelkammer Brennstoff-Luftgemisch in den linken Zylinder 1b gepresst. Dieses Gemisch schiebt die abgebrannten Gase des vorhergehenden Arbeitstaktes vor sich her zum Auslaßschlitz 5, der vom rechten Kolben 2 gesteuert wird. Der Auslaßschlitz 5 wird durch die bekannte Steuerung des Puch-Motors eher geöffnet als der Einlaßschlitz 4.Through the inlet slot 4, fuel-air mixture is pressed into the
Beim Aufwärtsgang der Kolben 2,3 schließt der Auslaßschlitz 5 eher als der Einlaßschlitz 4, wodurch vermieden wird, daß Frischgase verlorengehen, was beim normalen Zweitakter der Fall ist und dort zu höherem Verbrauch führt.During the upward movement of the
Im Zylinderkopf 6 befindet sich die Zündkerze 7. Diese sitzt gemäss Figur 1 in einer Vorkammer 8 mit einem sich daran anschließenden Ausströmkanal 9, wobei die Längsachse des Ausströmkanals 9 in Richtung auf die in der Brennkammer 15 erzeugte Rotation 20 des Brennstoff-Luftgemisches zeigt.The
Die in der Figur 1 dargestellte Rotation wird durch folgende konstruktive Maßnahmen erreicht.The rotation shown in Figure 1 is achieved by the following design measures.
Der linke Kolben 3 weist einen schrägen Kolbenboden auf, der in der Form einer Geraden 25 schräg nach oben gerichtet ist, wobei die Gerade 25 in der oberen Totpunktlage parallel und in geringem Abstand zur zugeordneten Geradenwandung des Zylinderkopfes 6 liegt und dadurch ein Quetschspalt 19 gebildet wird.The
Die Gerade 25 am Kolbenboden des Zylinders 3 endet in einer sich in horizontaler Richtung erstreckenden, kammartigen Kolbenoberkante 10, an welche sich eine Hohlkehle 26 im Kolbenboden des Kolbens 3 anschließt.The
Der den Auslaßschlitz 5 steuernde Kolben 2 weist nächst der gehäusefesten Trennwand 24 ebenfalls eine Ausnehmung 27 im Kolbenboden auf, deren Grund als Gerade 21 ausgebildet ist.The
Diese Gerade 21 ist schräg nach unten gerichtet und setzt stetig die Kontur der Hohlkehle 26 des linken Kolbens 3 fort.This
Am Grund der Ausnehmung 27 ist eine Hohkehle 28 im Kolben 2 eingearbeitet, die einen Kolbenbogen 12 ausbildet, der seinerseits in eine Gerade 29 einläuft. Die Gerade 29 in Verbindung mit einer zugeordneten oberen Zylinderkopfwandung bildet einen zweiten, kürzeren Quetschspalt 18.At the bottom of the
Nähern sich die Kolben 2 und 3 dem oberen Totpunkt, so entsteht zwischen der Kolbenoberkante 10 und dem Zylinderkopf 6 ein Quetschspalt 19, aus dem mit sehr hohem Druck das Gasgemisch in Richtung 16 ausströmt und in der Brennkammer 15 eine Rotationsströmung erzeugt. Die Rotation wird erzeugt durch die Form des Zylinderbogens 11, des Kolbenbogens 12 und des Umlenkbogens 13. Sie wird außerdem in der Strömung gefördert durch austretende Gase aus dem Quetschspalt 18. Eine weitere Förderung in Strömungsrichtung wird durch das ausströmende Brenngas aus der Zündkerzenkammer 8 über den Ausströmkanal 9 bewirkt.When the
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 unterscheidet sich von dem nach den Fig. 1 und 2 nur dadurch, daß im linken Kolben 3 eine Aussparung 30 angeordnet ist, deren Grund als Gerade 22 ausgebildet ist, die wiederum etwa parallel zu der oberen, gerade ausgeführten Zylinderkopfwandung des Zylinderkopfes 6 ist. Hierdurch wird ein Vorbrennraum 14 für eine im Zylinderkopf 6 angeordnete Zündkerze 7 gebildet.The embodiment of Figure 3 differs from that of FIGS. 1 and 2 only in that a
Bei der Zündung brennt zuerst das Gemisch in der Vorbrennkammer 14 und strömt mit hohem Druck und Geschwindigkeit in Richtung 16 in den Hauptbrennraum 15a, wo auf diese Weise ebenfalls eine Rotation entsteht.When ignited, the mixture burns in the
Diese Rotation wird noch verlängert bzw. unterstützt durch die Zündung einer zweiten Zündkerze 31. Die Zündung dieser zweiten Zündkerze 31 erfolgt erst später im Vergleich zur Zündung der ersten Zündkerze 7, nämlich erst dann, wenn das von der ersten Zündkerze 7 gezündete Gemisch sich dem Bereich der zweiten Zündkerze 31 nähert.This rotation is further extended or supported by the ignition of a
Im folgenden wird bei der vorliegenden Erfindung nun die Möglichkeit beschrieben, bei allen gezeigten Ausführungsformen der Figuren 1 bis 3 eine Schichtladung zu erzeugen, die mit dem erfindungsgemässen Motorenkonzept unerwartete Vorteile erbringt.In the following, the present invention now describes the possibility of generating a stratified charge in all of the embodiments shown in FIGS. 1 to 3, which brings about unexpected advantages with the engine concept according to the invention.
Zu diesem Zweck wird eine Einspritzdüse 33 im Kanal des Einlaßschlitzes 4 so angeordnet, daß diese Brennstoff in den Kanal zu einem bestimmten Zeitpunkt einspritzt. Die Steuerung der Einspritzzeit erfolgt so, daß der Kraftstoff in die überströmende Luftmenge erst in den zweiten Teil der Gesamtluftmenge eingespritzt wird.For this purpose, an
Das heisst, daß der Brennstoff dann in den Kanal des Einlaßschlitzes 4 gespritzt wird, wenn ein Teil der einströmenden Luft den Einlaßschlitz 4 bereits passiert hat.This means that the fuel is then injected into the channel of the inlet slot 4 when part of the inflowing air has already passed the inlet slot 4.
In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Gedankens wird bevorzugt, wenn der Brennstoff erst dann in den Kanal des Einlaßschlitzes 4 gespritzt wird, wenn die Luft bereits schon zu einem Viertel bis zu einer Hälfte der gesamten Luftmenge den Einlaßschlitz 4 passiert hat.In a preferred embodiment of this idea, it is preferred if the fuel is only injected into the channel of the inlet slot 4 when the air has already passed the inlet slot 4 by a quarter to a half of the total amount of air.
Durch diese Maßnahme ergibt sich, daß der erste Teil der überströmenden Luftmenge ohne Kraftstoff ist und die Verbrennungsgase vor sich in Richtung zum Auslaßschlitz 5 schieben und aus diesem Auslaßschlitz 5 herausbefördern. Dadurch wird vermieden, daß auch nicht kleinste Anteile von Brennstoff beim Spülvorgang in den Auspuff gelangen.This measure results in that the first part of the overflowing amount of air is without fuel and push the combustion gases in front of them in the direction of the
Eine Schichtladung bei den üblichen Zweitaktmotoren wurde bereits vorgeschlagen (DE-OS 36 19 794).A stratified charge in the usual two-stroke engines has already been proposed (DE-OS 36 19 794).
Bei diesen bekannten Zweitaktern wird jedoch kaum eine Schichtladung erreicht, daß eine direkte Verbindung über den offenen Zylinder hinweg vom Einlaßschlitz zum Auslaßschlitz besteht.In these known two-stroke engines, however, stratified charge is hardly achieved that there is a direct connection across the open cylinder from the inlet slot to the outlet slot.
Dies wird bei der Erfindung vermieden. Hier befindet sich die Trennwand 24 zwischen dem Einlaßschlitz 4 und dem Auslaßschlitz 5. Die überströmende Luftmenge geht erst dann im linken Zylinder 1b nach oben, dort über die Trennwand 24 nach unten in den rechten Zylinder 1a.This is avoided in the invention. Here is the
Damit ist im wesentlichen die Luft ohne Brennstoff am Ende des Spültaktes im Zylinder 1a, und die mit Brennstoff versehene Luft befindet sich im Zylinder 1b.This is essentially the air without fuel at the end of the purge cycle in the
Beim Verdichtungstakt (Hinaufgehen der Kolben 2 und 3 bzw. 3a) befindet sich das fettere Gemisch im Bereich des Quetschspaltes 19 bzw. der Aussparung 30. Dort wird es von der Zündkerze 7 gezündet und strömt in Richtung 16 und 32 in den anderen kraftstoff-freien oder mageren Teil der Brennluft. Auf diese Weise entsteht die Rotation des gezündeten Gemisches in Richtung 16 und 20.During the compression stroke (
Hierbei erfolgt eine gute Durchmischung und Durchbrennung des Gesamtgemisches, was ingesamt sehr mager sein kann, da die Zündung beim nicht so mageren, fetteren Gemisch im Bereich der Aussparung 30 erfolgt. Mit dieser Schichtladung wird es möglich, noch magerere Gemische zu fahren, als es bei Magermotoren ohne Schichtladung möglich ist. Auf diese Weise werden die NOx-Anteile noch weiter gesenkt.This results in thorough mixing and burning through of the overall mixture, which overall can be very lean since the ignition takes place in the region of the
Bei der Ausführung des Motors mit Schichtladung, wie oben beschrieben, kann die zweite Zündkerze 31 entfallen.When the engine is stratified, as described above, the
In der oben stehenden Beschreibung wurde als bevorzugtes Ausführungsbeispiel angegeben, daß der rechte Kolben 2 mit der beschriebenen, spezifischen Bodenform dem Auslaßschlitz 5 zugeordnet ist, während der linke Kolben 3 mit seiner anders ausgebildeten, spezifischen Bodenform dem Einlaßschlitz 4 zugeordnet ist.In the above description it was stated as a preferred embodiment that the
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es auch umgekehrt sein, daß nämlich die Kolben 2 und 3 zueinander vertauscht sind, wobei Einlaßschlitz 4 und Auslaßschlitz 5 gemäss Figur 2 beibehalten werden.In another embodiment of the present invention, it can also be the other way round, namely that
- 1 Doppelzylinder1 double cylinder
- 1a rechter Zylinder1a right cylinder
- 1b linker Zylinder1b left cylinder
- 2 Kolben2 pistons
-
3 Kolben 3a Kolben3
pistons 3a pistons - 4 Einlaßschlitz4 inlet slot
- 5 Auslaßschlitz5 outlet slot
- 6 Zylinderkopf6 cylinder head
- 7 Zündkerze7 spark plug
- 8 Zündkerzenkammer8 spark plug chamber
- 9 Ausströmkanal9 outflow channel
- 10 Kolbenoberkante10 piston top edge
- 11 Kreisbogen11 arcs
- 12 Kolbenbogen12 piston elbows
- 13 Umlenkbogen13 deflection bend
- 14 Vorbrennkammer14 pre-combustion chamber
- 15 Brennraum15 combustion chamber
- 15a Brennraum15a combustion chamber
- 16 Richtung16 direction
- 18 Quetschspalt rechts18 Pinch gap on the right
- 19 Quetschspalt links19 Pinch gap on the left
- 20 Rotation20 rotation
- 21 Gerade21 straight
- 22 Gerade22 Straight
- 23 Kurbelkammer23 crank chamber
- 24 Trennwand24 partition
- 25 Gerade25 straight
- 26 Hohlkehle26 fillet
- 27 Ausnehmung27 recess
- 28 Hohlkehle28 fillet
- 29 Gerade29 Straight
- 30 Aussparung30 recess
- 31 Zündkerze31 spark plug
- 32 Strömungskreisbogen32 flow circular arc
- 33 Einspritzdüse33 injector
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
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