Zweitaktverbrennungskraftmaschine mit Gleichstromspülung. Zweitaktverbrennungskraftmaschinen mit Gleichstromspülung, bei welchen der Einlass der Luft durch auf der einen Totpunktseite des Arbeitsraumes angeordnete Öffnungen er folgt und die Abgase durch auf der andern Totpunktseite des Arbeitsraumes vorgesehene Ventile aus dem Zylinder entfernt werden, haben nicht nur den Nachteil, dass diese Ven tile sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sind, sondern dass infolge der durch die Leistung der Maschine pro Zylinder und Arbeitsspiel gegebenen Dimensionen der für d en Aus tritt der Verbrennungsgase zur Verfügung stehende Querschnitt verhältnismässig gering ist.
Die Erfindung ermöglicht, diese Nach teile zu vermeiden und Verbrennungskraft lnaschinen mit Gleichstromspülung für hohe Drehzahlen zu bauen. Die Erfindung besteht darin, dass der Austritt der Verbrennungsgase in mindestens zwei Phasen unterteilt ist, indem diese in einer ersten Phase durch auf der einen Totpunktseite des Zylinders vorge sehene, vom Kolben gesteuerte Öffnungen in einer weitern Phase durch auf der andern Totpunktseite angeordnete, unabhängig vom Kolben gesteuerte Öffnungen aus dem Zylin der entfernt werden. Die vom Kolben ge steuerten Öffnungen können unterteilt und nur ein Teil .derselben an den Auslass ange schlossen sein.,Sie können sich über -den gan zen Zylinderumfang erstrecken.
Vom Kolben beim Kompressionshub zuletzt zugedeckte Öffnungen sind vorteilhafterweise vom Aus lassdurch ein gesteuertes Organ getrennt. Die in der ersten Phase abgeleiteten Verbren nungsgase können infolge des ihnen inne wohnenden Druckgefälles aus dem Zylinder austreten, während die Entfernung der Ab gase in jener weiteren Phase durch Erzeu gung eines Druckunterschiedes zwischen Ein- lass und. Auslass, zum Beispiel eines Unter druckes erfolgt.
Durch Erzeugung eines Un terdruckes aus dem Zylinder entfernte Ab gase werden vorteilhafterweise nach dem Austritt aus dem Zylinder gekühlt.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes.
In Fig. 1 ist eine Einspritzbrennkraft- inaschine schematisch im Schnitt dargestellt. Fig. 2 bis 5 zeigen schematisch eine an dere Brennkraftmaschine zu verschiedenen Zeiten während des Auspuffs im Schnitt, die im folgenden auch als Einspritzbrennkraft- maschine beschrieben wird.
Fig. 6 ist das Diagramm ihrer Zeitquer schnitte.
Der Kolben 1 geht nach Fig. 1 im Zylin der 2, der von einem Mantel 3 umgeben ist, hin und her und überträgt vermittelst der Schubstange 4, die von den Verbrennungs gasen auf den Kolben ausgeübten Kräfte auf die Kurbelwelle. in dem mit Kühlräumen 5 versehenen Zylinderdeckel 6 sind die Aus lassventile 7 und 8, sowie das Brennstoff ventil 9 angeordnet. Die Auslassventile wer den durch von der Kurbelwelle aus in nicht g o ezeichneter Weise angetriebene Nocken 10 und 11 gesteuert und verbinden gegen Ende des Expansionshubes den Arbeitsraum 12 des Zylinders mit den Auslassleitungen 13 und 14, die mit einem Kühlmantel 15 bezw. 16 versehen sind. Auf der dem Zylinderdeckel entgegengesetzten Totpunktseite sind auf dem ganzen Zylinderumfang vom Kolben ge steuerte Öffnungen, in vom Kolben nach einander freigegebene Reihen 17 und 18 un terteilt, vorgesehen.
Diese Öffnungen sind einerseits durch die Räume 19 und 20 mit der Aussenluft verbunden. Die Öffnungen der Reihe 17 können durch ein gesteuertes Organ 21 bezw. 22 auch mit den Auslässen 23 bezw. 24 verbunden werden. Die Brennstoffzufuhr in den Zylinder kann durch ein gesteuertes Ventil oder eine offene Düse mit oder ohne Druckluft erfolgen.
Nach Fig. 2 bis 5 ist nur ein Auslassventil vorgesehen und die Öffnungen 17 und 18 sind nur auf einer Seite des Zylinders angeordnet. Der Lufteinlass erfolgt über einen Luftbehäl ter 32, der von einem nicht gezeichneten Ver dichter mit Druckluft versehen wird. Öff nungen beider Reihen oder einer derselben können tangential und andere radial in den Zylinder einmünden, wie auch ein Teil der Öffnungen gegen den Zylinderdeckel gerich tet sein kann, während andere wenigstens annähernd senkrecht zur Zylinderachse in den Arbeitsraum einmünden.
Die Arbeitsweise der Maschine gemäss Fig. 2 bis 5 ist folgende: Gegen Ende des Expansionshubes gelangt die Kurbel 30, die sich im Sinne des Pfeiles 31 dreht, und der Kolben 1 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung. Das Steuerorgan 22 hat die Verbindung zwischen dem Auslass 24 und den Öffnungen 17 des Zylinders hergestellt, wenn der Kolben 1 in seiner Stellung a die Öff nungen 17 freigibt. Der Austritt der Ver brennungsgase erfolgt somit in einer ersten Phase (Fig.2) durch die Öffnungen 17 in die Auslassleitung 24. In derKurbelstellung b wird das Auslassventil 8 geöffnet, so dass in einer zweiten Phase (Fig. 3) die Auspuffgase auch durch den Auslass 14 wegströmen.
Wenn die Kurbel 30 sich in der Stellung c befindet ist im Zylinder Druckausgleich eingetreten, das Organ 23 unterbricht -die Verbindung zwischen dem Auslass 24 und den Öffnungen 17 und verbindet diese mit dem Luftbehälter 32, so -dass in einer weiteren Phase (Fig. 4) die Verbrennungsgase nur .durch den Ausla.ss 14 aus dem Arbeitsrauen des Zylinders ent fernt werden und durch die Öffnungen 1-1 lind 1;
8 ,die Zufuhr von Luft aus dem Druck behälter 32 erfolgt.. Durch diese Luft wird der Zylinder gründlich gespült und für die folgende Verbrennung mit frischer Luft ge füllt. Das Auslassventil :8 ist vom Punkte e an gesehlossen, so dass durch die durch die Öffnungen 1 7 einströmende Luft der Zylin der bis zum Punkt f noch geladen wird (Feg. 5). Ist der Kolben in der Nähe .des obern Totpunktes angekommen, so wird der Brennstoff in die komprimierte Luft einge spritzt, worauf der Expansionshut beginnt und mit demselben ein neues Arbeitsspiel des Kolbens.
In Fig. 6 sind über der Zeit t auf der obern Seite der Figur die vom Auslass- ventil 8 freigegebenen Quersohnitte q, auf der untern Seite der Figur die von den Öffnungen 17, 18 frei gegebenen Querschnitte aufge tragen.
Dabei stellt A,den Zeitquerschnitt für den Auslass durch das Auslassventil 8, die Fläche Y den Zeitquerschnitt für den Auslass durch die Öffnungen 17, die Flächen E1 und E2 den Einlass durch die Öffnungen 17, bezw. 18 dar.
Während die durch den Auslass 24 ab geleiteten Verbrennungsgase infolge des ihnen innewohnenden Druckbefälles aus dem Zylinder austreten, erfolgt die Entfernung der Abgase durch Ventile 7 und 8, bei der Maschine gemäss Fig. 1 vorteilhafterweise dadurch, dass eine Vorrichtung einen Unter n im Auslass erzeugt. Wenn die durch die Auslässe 13 und 14 in der zweiten Phase austretenden Abgase vor dem Eintritt in jene Vorrichtung noch gekühlt werden, ergibt sich der Vorteil, dass die für die Erzeugung des Unterdruches notwendige Vorrichtung kleiner ausbeführt sein kann und weniger Energie bedarf.