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Zweitaktbrennkraftmasehine.
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wenn er an das untere Hubende gelangt und alsdann wieder verdeckt, wenn der Kolben ansteigt. Die Zündkerze wird in der Öffnung 14 am Kopf eingesetzt.
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messers D des Zylinders beträgt. Ausserdem ist der nasenfÏrmige Teil 21 des Kopfes durch eine leicht gewölbte Fläche 15 mit derjenigen Zylinderseite verbunden, auf der die Auspufföffnung angebracht ist. Der Kolbenboden besitzt einen Vorsprung, welcher auf der Auspuffseite in eine Fläche 16 von gleicher Krümmung wie die Fläche 15 übergeht und auf der Überströmseite durch eine senkrechte Fläche 17 begrenzt ist. Die Kammer 9 ist durch eine Fläche 18, welche ungefähr spiralförmig verläuft, mit der der Auspufföffnung entgegengesetzten Zylinderseite verbunden.
Im Moment des Einströmen der Frischladung in den Zylinder befindet sieh der Kolben in der
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empor und strömt dann längs der Fläche Ja in die Kammer 9, wo sie eine wirbelnde Bewegung an- nimmt. Die näher der Zylinderachse liegenden Gasschichten stossen gegen die Fläche 18, und da sich wegen der schwachen Krümmung dieser Fläche der Ablenkungswinkel nur unwesentlich ändert, werden sie nicht in das Zylinderinnere reflektiert, sondern in die Kammer 9 abgelenkt (siehe strichpunktierte
Linie a-b-c, Fig. 1), so dass sie ebenfalls von der wirbelnden Bewegung ergriffen werden.
Diese
Wirbelbewegung hält-wie bekannt-während der Ladeperiode die Frischladung im Zylinderkopf und im oberen Teil des Zylinders zurück und verhindert, dass sie zusammen mit den verbrannten Gasen durch die Auspufföffnung entweicht. Es ist aber ebenfalls sehr wichtig, dass dieser Gaswirbel die Drehung um sich selbst mit grosser Geschwindigkeit fortsetzt, bis zur und mit Einschluss der Zündungsperiode, damit die in der Nähe der Zündkerze liegenden und sofort sieh entzündenden Gasteile mit grosser Ge- schwindigkeit in das Innere der in Wirbelbewegung befindliehen Gasmasse hineingeschleudert werden.
In dieser Weise wird die Zündung mit einer viel grösseren Geschwindigkeit als die eigene Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Flamme in die Gasmasse übergreifen, ohne dass sieh die wohlbekannte "Flammenfront" bilden kann, welche unter anderm die Ursache des Klopfen von Verbrennungsmotoren ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Gase, auch bei Vermeidung des "K1opfens", viel stärker zu verdichten, als es bis jetzt üblich war. Die Erfahrung hat gezeigt, dass diese grosse Geschwindigkeit der Wirbelbewegung während der Zündung am besten erreicht werden kann, wenn man der Wirbelkammer 9 angenähert kreisförmigen Querschnitt derart erteilt, dass dessen Durchmesser d ein Halb bis ein Viertel des Durchmessers D des Zylinders beträgt. Diese Kammer 9 muss einen verhältnismässig kleinen Durchmesser besitzen, damit die Wirbelung der Gase sehr stark ist.
Wenn aber anderseits der Durchmesser dieser Kammer zu klein ist, so wird ein Teil der Erisehladung nicht in sie hineinströmen und nimmt daher an der wirbelnden Bewegung nicht teil. Auch darf der Kolbenansatz, der von den Flächen 16 und 17 gebildet wird, in der oberen Totpunktlage des Kolbens nicht in den Wirbel eindringen, da dies zur Zerstörung des Wirbels führen würde. Ausserdem darf der Wirbel nicht durch die Ladung, die der Kolben während seines Verdichtungshubes in die Kammer 9 stösst, behindert oder zerstört werden. Zu diesem Zweck wurden die Flächen 15 und 16 so ausgeführt, dass sie am Ende des Verdichtungshubes zwischen sich einen Kanal bilden, aus dem der verdrängte Teil der Ladung annähernd tangential und im gleichen Drehsinn in die in der Wirbelkammer kreisende Strömung übertritt.
Diese Ladung strömt in Richtung des Pfeiles fi in die Kammer 9 und trägt zum Unterhalt oder sogar zur Beschleunigung der wirbelnden Bewegung bei.
Im zweiten Ausführungsbeispiel sind Ein-und Auslass auf derselben Seite der Maschine vorgesehen. Zur Erzielung einer symetrischen Gasströmung sind die Überströmkanäle 20 und 20'zu beiden Seiten der Auspufföffnung 13 angeordnet, und die Frischladung folgt dem in Fig. 3 und 4 strichliert eingezeichneten Weg. Der Kolbenboden besitzt einen Ansatz 22, welcher auf der Einströmseite durch einen gekrümmten Teil 16, der parallel zum Teil 15 des Zylinderkopfes verläuft und der Einströmseite gegenüberliegend durch einen Teil 19 begrenzt ist, welcher parallel zum Teil 18 des Zylinderkopfes verläuft. Daraus ergibt sieh, dass, wenn der Kolben am Ende des Verdichtungshubes angelangt
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zwischen sich Kanäle bilden, welche in ungefähr tangentialer Richtung zur Wirbelströmung in die Kammer 9 einmünden.
In dieser Weise strömt die vom Kolben gestossene Ladung gemäss dem Pfeil fi auf der rechten Seite und gemäss dem Pfeil t2 auf der linken Seite in die Kammer 9 und trägt dazu bei, die wirbelnde Bewegung in dieser Kammer zu unterhalten und wenn möglich zu beschleunigen.
Es wurde zur Vereinfachung der Zeichnungen jedesmal ein Zweitaktmotor von elementarer Form mit Ansaugung und Verdichtung der Frischgase im Kurbelkasten und mit nur einem Zylinder dargestellt. Es ist wohl bekannt, dass dieser Motortyp den Nachteil besitzt, nur eine unvollständige Zylinderfüllung vom Vergaser anzusaugen und in den Zylinder zu pumpen, und dass. ausserdem das Schmierungsproblem nicht einwandfrei gelöst ist. Die Erfindung kann aber ebensogut an mit eigener Ladepumpe versehenen Zweitaktmotoren verwendet werden, bei denen der Kolben die Einlass-und Auslassöffnungen in der unteren Totlage freigibt. Diese Ladepumpe könnte als einfach oder doppelt wirkende Kolbenpumpe, als Rotationspumpe oder selbst als Zentrifugalpumpe ausgeführt sein.
Zur Verwendung der Erfindung bei mehrzylindrigen Kraftwagen-oder Flugzeugmotoren kann ein Rotationsverdiehter, Exzenter-oder Zentrifugalverdichter, von der schon zur Überladung von solchen Motoren
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zweitaktbrennkraftmasehine mit einer im Zylinderkopf liegenden Wirbelkammer (9), die zum Zylinder hin durch einen in den Brennraum hineinragenden, nasenförmigen Teil (15) des Zylinder-
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aufweist, und genügend seitlich gegenüber der Zylinderachse versetzt ist, so dass der Kolbenansatz (16, 17) in der oberen Totlage den Gaswirbel nicht stört, und dass der Kolbenansatz und der nasenförmige Teil des Zylinderkopfes derart gestaltet sind, dass der aus dem Raum zwischen dem Kolbenboden (16)
und dem nasenförmigen Teil (15) gegen Ende des Verdichtungshubes verdrängte Teil der Ladung tangential zur Wirbelkammer (9) und in diese in der Richtung der kreisenden Strömung geleitet wird.