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DE2402508A1 - Zweitakt-brennkraftmaschine mit unterteiltem brennraum - Google Patents

Zweitakt-brennkraftmaschine mit unterteiltem brennraum

Info

Publication number
DE2402508A1
DE2402508A1 DE2402508A DE2402508A DE2402508A1 DE 2402508 A1 DE2402508 A1 DE 2402508A1 DE 2402508 A DE2402508 A DE 2402508A DE 2402508 A DE2402508 A DE 2402508A DE 2402508 A1 DE2402508 A1 DE 2402508A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
cylinder
stroke internal
engine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2402508A
Other languages
English (en)
Inventor
Helmut Werner Boensch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
Fichtel and Sachs AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fichtel and Sachs AG filed Critical Fichtel and Sachs AG
Priority to DE2402508A priority Critical patent/DE2402508A1/de
Publication of DE2402508A1 publication Critical patent/DE2402508A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/12Engines characterised by precombustion chambers with positive ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B17/00Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

PICHTEL & SACHS AG - SCHWEINFURT
PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG
Zweitakt-Brennkraftmaschine mit unterteiltem Brennraum
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung und geschichteter Ladung.
Aus der deutschen Patentschrift 7^9 ^56 ist eine Zweitakt-Brennkraftmaschine bekannt, welche eine Vorkammer aufweist, in welche fettes Gemisch eingebracht wird und welche mit dem Zylinderraum durch einen Kanal verbunden ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit möglichst geringem Aufwand die relativ hohe Emmission von Schadstoffen wesentlich zu senken.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Brennraum durch eine durchbrochene Trennscheibe unterteilt ist, zumindest auf der die Zündkerze enthaltenden Seite ein Einlaßorgan zur Einführung von Spülluft oder Kraftstoff-Luft-Gemisch vorgesehen ist und die Trennscheibe ganz oder teilweise aus Katalysator-Material besteht oder mit katalytischem Material beschichtet ist. Durch diese erfindungsgemäße Unterteilung des Brennraumes mit einer durchbrochenen Trennscheibe sowie die Anordnung eines zusätzlichen Einlaßorganes auf der mit der Zündkerze ausgestatteten Brennraumseite ist eine Ladungsschichtung erzielbar, welche in ganz erheblichem Maße verhindert, daß unverbrannte Kraftstoffanteile den Brennraum während des Spülvorganges durch den noch nicht geschlossenen Auslaßschlitz verlassen. Weiterhin ermöglicht die Brennstoffschichtung ein sehr mageres Gesamtgemisch, wodurch infolge von reichlich vorhandenem Sauerstoff eine vollkommenere Verbrennung von CO und CH möglich ist. Weiterhin wird gleichzeitig die Entstehung von Stickoxyden (NOx) von vornherein weitgehend dadurch unterbunden, daß durch die Entzündung
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des fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches eine niedrige Brenngeschwindigkeit erzielbar ist, welche die üblichen Temperatur- und Druckspitzen vermeidet, bei welchen die Stickoxyde erst entstehen. Dabei besteht die katalytische Wirkung der Trennscheibe in ihrem Crack-Effekt vor der Verbrennung und einer Unterstützung der Oxydation von CO und CH während und nach der Verbrennung mit Hilfe des im Überschuß vorhandenen Sauerstoffes. Beim Einführen von Spülluft durch das Einlaßorgan ist eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzdüse in diesem Bereich des Brennraumes nutig, um gegen Ende des Spülvorganges im Bereich der Zündkerze ein fettes Gemisch zum Zünden zu erzielen. U. a. besteht jedoch auch di· Möglichkeit, durch das Einlaßorgan nur den fetten Anteil der Gesamtmenge an Gemisch einzuleiten, wobei dieses fette Gemisch von vornherein zur Zündung durch die Zündkerze geeignet ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß im Zylinderkopf ein Einlaßventil, welches über einen Kanal mit einer Spülpumpe ο. dgl. in Verbindung steht, sowie ein· Zündkerze angeordnet sind und zwischen Zylinderkopf und Zylinder die durchbrochene Trennscheibe eingespannt ist. Damit ist die Unterteilung des Brennraumes durch die unterbrochene Trennscheibe an einer Stelle durchgeführt, an welcher sowieso eine Trennfuge vorhanden ist. Außerdem ist durch das zusätzliche Einlaßventil eine äußerst exakte Steuerung für denjenigen Anteil des Gemisches möglich, welcher durch die Zündkerze entzündet werden soll. Dabei ist es beispielsweise denkbar, über das Einlaßventil reine Luft zu fördern und erst im letzten Pörderzeitraum durch eine Einspritzdüse die entsprechende Kraftstoffmenge einzuspritzen oder über dieses Einlaßventil ein entsprechend fettes Gemisch in den Brennraum einzubringen.
Eine Ausführung gemäß der Erfindung sieht vor, daß die Spülung im Zylinder in an sich bekannter Weise überffimäle durch die Kurbelkammerpumpe erfolgt und dazu reine Luft bzw. durch eine Zündkerze nicht zündfähiges, mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch Verwendung findet. Es ist also möglich, die bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine übliche Spülung durch die Kurbelkammerpumpe und
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Überströmkanäle zu übernehmen und entweder reine Luft anzusaugen oder ein nicht durch die Zündkerze zündfShiges3 mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch zu verwenden. Damit können die Spülverluste3 insbesondere bei Verwendung von reiner Luft, keine negativen Auswirkungen auf den Kraftstoffverbrauch und auf die Abgaszusammensetzung haben.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß im Zylinderkopf oberhalb der Trennscheibe eine Kraftstoffeinspritzdüse angeordnet ist. der Zylinder lediglich einen kolbengesteuerten Auslaßsehlitz aufweist und das Einlaßorgan reine Luft bzw. nicht zündfähigesj mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch liefert. Mit dieser Ausführung ist eine reine Gleichstromspülung durchführbar* welche insbesondere in Verbindung mit einer Ladepumpe o. dgl. für eine exakte Ausspülung sämtlicher Restgase nach der Verbrennung sorgt und somit der Zylinderraum mit Sicherheit durch Frischluft aufgefüllt ist und der Brennraum im Bereich der Zündkerze durch die Kraftstoffeinspritzung ein fettes Gemisch zur einwandfreien Zündung durch eine übliche Zündanlage erhält.
Bei der Ausführung der Zweitaktbrennkraftmaschine als ben- oder Doppelkolben-Brennkraftmaschine ist es erfindungsgemäß möglich^ auf der mit der Zündkerze ausgestatteten Seite der Trennscheibe durch die Kurbelkammerpumpe und überströmkanale oder über ein gesondertes Ladeorgan fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch und auf der gegenüberliegenden Seite Spülluft bzw. mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch zu fördern. Somit ist ebenfalls eine exakte Trennung zwischen dem fetten Gemisch zur Einleitung der Verbrennung und dem mageren Gemisch bzw. der reinen Spülluft möglich. Gleichzeitig kann durch den einen Kurbeltrieb ein gesondertes Ladeorgan entfallen und die Steuerung lediglich über Schlitze in den Zylinderwandungen in sehr einfacher Weise erfolgen.
Uli auch bei dieser Brennkraftmaschinenbauart eine reine Gleichstromspülung durchführen zu können, ist es entsprechend der Er-
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findung vorteilhaft, daß auf der der Zündkerze gegenüberliegenden Seite der Trennscheibe nur Auslaßorgane angeordnet sind und die Zuführung der Spülluft bzw. des Kraftstoff-Luft-Gemisches auf der der Zündkerze zugeordneten Seite erfolgt. Dabei kann auf der der Zündkerze zugeordneten Seite einmal sehr mageres, nicht zündfähiges Kraftstoff-Luft-Gemisch bzw. reine Spülluft eingeführt werden und die Anreicherung im Bereich der Zündkerze durch eine Kraftstoffeinspritzdüse erfolgen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Zylinderdurchmesser verschieden groß ausgeführt sind. Hierbei ist - gerade im Hinblick auf eine besonders vollständige Verbrennung - eine Verkleinerung des Hubraumes des gemischfördernden Zylinders vorteilhaft. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Form des Brennraumes, in welchem die Zündung erfolgt, sowie günstige Außenabmessungen der gesamten Brennkraftmaschine.
Um bei Brennkraftmaschinen der obengenannten Bauart den Abfall der Hubraumleistung in Grenzen zu halten, ist es vorteilhaft, den Drosselwiderstand der Trennscheibe dadurch zu verringern, daß die Durchbrüche einen Gesamtquerschnitt aufweisen, welcher mindestens dem Querschnitt der Einlaßorgane entspricht. Ebenso ist es vorteilhaft, die Durchbrüche zur Verringerung des Drosselwiderstandes strömungsgünstig auszubilden, z. B. in Form von doppelseitigen Venturirohren.
Zur Erzielung einer optimalen Betriebstemperatur der Trennscheibe ist es vorteilhaft, die Dicke derselben sowie das Flächenverhältnis der Durchbrüche zu dem übrigen Trennscheibenmaterial auf die entsprechende Brennkraftmaschine abzustimmen. Dabei kann es angeraten sein, die Durchbrüche nicht gleichmäßig über die Fläche der Trennscheibe zu verteilen, sondern die verbleibenden Randquerschnitte dem Temperaturgefälle anzupassen.
Insbesondere bei Gegenkolben-Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit unterschiedlichen Zylinderdurchmessern ist es vorteilhaft, die
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Durchbrüche in der Trennscheibe etwa strahlenförmig von der Achse des kleineren Zylinders ausgehend in den größeren Zylinder verlaufen zu lassen. Damit ergibt sich beim Entzünden des fetten Gemisches in dem Zylinder mit dem kleineren Durchmesser eine sehr gleichmäßige und intensive Beaufschlagung des Zylinderinhaltes des Zylinders mit dem größeren Durchmesser durch die starke Volumenänderung des sich entzündenden Gemischanteiles.
In solchen Fällen, in welchen das Hauptaugenmerk auf eine vollständige Verbrennung gelegt wird und die Hubraumleistung nicht von großer Bedeutung ist, ist es vorteilhaft, zur Erhöhung der katalytischen Wirkung zumindest einerffeil des Kraftstoff-Luft-Gemisches die Trennscheibe mehrmals passieren zu lassen. Dies ist während eines Verbrennungszyklus maximal dreimal möglich, und zwar während des Spülvorganges, bei der Verdichtung und nach der Verbrennung. Es kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die beiden Kolben der Zweitakt-Brennkraftmaschine nicht synchron laufen, sondern eine gegenseitige Nacheilung in einer Größenordnung von bis zu ca. 30° Kurbelwinkel vorgesehen ist.
Es folgt die Beschreibung der in den Figuren beispielsweise dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Gegenkolben-Zweitakt-Brennkraftmaschine ;
Fig. 2 eine Teilansicht der Trennscheibe gemäß Fig. 1;" Fig. 3 die Ansicht der Trennscheibe gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine Einzylinder-Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Einlaßventil.
Die in Fig. 1 wiedergegebene Gegenkolben-Zweitakt-Brennkraftmaschine zeigt zwei Kurbelkammerpumpen 19 und 20 mit jeweils einem kompletten Kurbeltrieb, bestehend aus den Kurbelwellen 14 und 15
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sowie den Kolben 16 und 17- Die beiden entsprechenden Zylinder 7 und 13 sind in ihren dem Kompressionsraum nahen Bereichen gegenseitig verschraubt, unter Zwischenschaltung der Trennscheibe 1. Die beiden Kurbelwellen Ik und 15 sind beispielsweise über einen Zahnriemen 21 zwangsläufig gekoppelt. Die Kurbelkammerpumpe 19 ist an einem nicht dargestellten Vergaser angeschlossen und weist in ihrem Zylinder 13 lediglich die Überströmkanäle 11 auf. Im Zylinder 13 ist nahe an der Trennscheibe 1 die Zündkerze 3 angeordnet. Die Kurbelkammerpumpe 20 saugt reine Luft an und der dazugehörige Zylinder 7 ist sowohl mit Überströmkanälen 18 als auch mit einem oder mehreren Auslaßschlitzen 10 ausgestattet. Durch die beiden Zylinder 7 und 13 sowie durch die beiden Kolben 16 und 17 wird ein Brennraum 2 gebildet, welcher etwa in der Mitte durch die Trennscheibe 1 in zwei Teile unterteilt ist. Dabei weist die Trennscheibe 1 Durchbrüche 12 auf. Die Trennscheibe 1 mit ihren Durchbrüchen 12 ist insbesondere aus den Figuren 2 und 3 sowohl im Schnitt als auch in der Ansicht in vergrößerter Darstellung wiedergegeben.
Die Punktion der Zweitakt-Brennkraftmaschine geeäß den Figuren 1 bis 3 ist folgende:
Die beiden Kolben 16 und 17 arbeiten gegenläufig. Der Kolben 17 ■saugt über die Kurbelkammerpumpe 19 sehr fettes Gemisch an. Dieses Gemisch wird über die Überströmkanäle 11 in den Zylinder 13 gefördert. Etwa gleichzeitig saugt der Kolben 16 über die Kurbelkanmerpumpe 20 reine Luft an und fördert diese über die Überströmkanäle 18 in den Cylinder 7· Während des Kompressionsvorganges bleiben die beiden geschichteten Ladungen in der Hauptsache durch die Trennscheibe 1 getrennt. Dadurch läßt sich das im Zylinder 13 angesammelte fette Gemisch durch die Zündkerze 3 sehr leicht zünden. Auf die gesamte Gasmenge bezogen wird jedoch mit Luftüberschuß gearbeitet. Während des Verbrennungsvorganges erfolgt im Zylinder 13 ein Druckanstieg, welcher sowohl Teile des verbrennenden Gemisches als auch Teile des noch sehr fetten, unverbrannten Gemisches über die Durchbrüche 12 in den Zylinder 7
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treibt/Dadurch erfolgt eine sehr innige Vermischung des fetten Gemisches mit der reinen Luft im Zylinder 7 und die Verbrennung kann somit fortgesetzt werden. Die Verbrennungsendprodukte entweichen dann über die Auslaßschlitze 10 des Zylinders 7-
Es ist natürlich ohne weiteres möglich, das fette Gemisch im Zylinder 13 durch Einspritzung zu erzielen. Dabei kann die Einspritzung sowohl in die Überströmkanäle 11 als auch in den Zylinder 13s etwa im Bereich der Zündkerze 3, erfolgen. In jedem Fall ist im Bereich der Zündkerze 3 das Kraftstoff-Luft-Gemisch so fett, daß mit Sicherheit eine Zündung erfolgt. Da mit Hilfe der Ladungsschichtung mit Luftüberschuß gearbeitet werden kann, iet eine vollständige Verbrennung sowohl von CO als auch CH möglich und durch die Zündung des fetten Gemischanteiles werden die sonst üblichen Temperatur- und Druckspitzen abgebaut und dadurch das Entstehen von Stickoxyden von vornherein nahezu vollständig vermieden. Zur vollständigen Verbrennung von CH und CH trägt außerdem wesentlich die Trennscheibe 1 bei, welche entweder aus katalytischem Werkstoff hergestellt ist oder mit einem solchen Werkstoff beschichtet ist. Hierbei findet beispielsweise Platin Verwendung. Die Gestaltung der Durchbrüche 12 in der Trennscheibe 1 erfolgt einmal unter den Gesichtspunkten einer möglichst guten Verwirbelung während des Verbrennungsvorgangee. Dabei ist es beispielsweise von Vorteil, wenn diese Durehbrüche 12 dem durchtre-. tenden brennenden Gemisch eine Drallbewegung mitteilen. Weiterhin sind diese Durchkröche 12 in ihrem Gesamtquerschnitt so auf die Einlaßquerschnitte der beiden Kurbelkammerpumpen abzustimmen, daß eine möglichst geringe Drosselwirkung entsteht. Mit der Stärke der Trennscheibe 1 sowie dem Flächenverhältnis der Durehbrüche 12 zu dem übrigen Trennscheibenmaterial ist die Regulierung der optimalen Betriebstemperatur ohne weiteres möglich. Es ist deshalb durchaus möglich, daß die Durchbrüche 12 nicht gleichmäßig über die Fläche der Trennscheibe 1 zu verteilen sind, sondern daß die verbleibenden Wandquerschnitte dem Temperaturgefälle angepaßt sind.
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Die in Pig. 4 wiedergegebene Zweitakt-Brennkraftmaschine weist nur einen Kolben 16 und einen Zylinder 7 auf. Zwischen dem Zylinderkopf 5 und dem Zylinder 7 ist die Trennscheibe 1 mit den Durchbrüchen 12 angeordnet. Die nicht weiter dargestellte Kurbelkastenpumpe weist außerdem Überströmkanäle 8 und zumindest einen Auslaßschlitz 10 auf. Das im Zylinderkopf 5 angeordnete Einlaßventil 4 schließt einen Kanal 6 ab, welcher beispielsweise mit einer Spülpumpe o. ä. in Verbindung steht. Es ist jedoch auch denkbar, daß dieser Kanal 6 mit der entsprechenden Kurbelkammerpumpe in Verbindung steht. Weiterhin weist der Zylinderkopf eine Zündkerze 3 sowie eine Einspritzdüse 9 auf. Die Einspritzdüse 9 kann jedoch entfallen, wenn der Kanal 6 beispielsweise über einen Vergaser an einer Pumpe bzw, einem Lader oder Verdichter angeschlossen ist.
Die Punktion der in Fig. 4 wiedergegebenen Einzylinder-Zweitakt-Brennkraftmaschine ist folgende:
Fall 1: Unter der Annahme, daß die Einspritzdüse 9 nicht vorhanden ist und der Kanal 6 an einen nicht dargestellten Vergaser angeschlossen ist und dieser wiederum mit einem Lader in Verbindung steht, wird über den Kanal 6 und das Einlaßventil 4 fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Brennraum 2 zwischen der Trennscheibe 1 und dem Zylinderkopf 5 eingebracht. Gleichzeitig saugt der Kolben 16 über das Kurbelgehäuse reine Luft an und fördert diese über die OberstrcirJcanSle 3, die beispielsweise die bekannte Umkehrspülung bewirken, in den Zylinder 7. Der nach oben gehende Kolben 16 verdichtet ncch überdeckung des Auslaßschlitzes 10 sowohl die angesaugte Luft als auch das fette Gemisch auf der dem Zylinderkopf 5 zugewandten Seite der Trennscheibe 1. Der nach der Zündung durch die Zündkerze 3 einsetzende Verbrennungsvorgang ist direkt vergleichbar mit demjenigen der vorher beschriebenen Gegenkolben-Zweitakt-Brennkraftmaschine, bei welcher beide Kurbelgehäusepumpen zur Füllung der Zylinder herangezogen werden.
Fall 2: Es ist jedoch ohne weiteres möglich, durch entsprechende
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Dimensionierung des Ladeorganes auch bei dieser Brennkraftmaschine eine reine Gleichstromspülung zu verwirklichen. Zu diesem Zweck sind natürlich die überströmkanäel 8 überflüssig und der Kurbeltrieb braucht nicht als Kurbelkastenpumpe ausgebildet zu sein. Bei einer solchen Ausführung ist es jedoch notwendig, eine Einspritzdüse 9 im Zylinderkopf vorzusehen, da über den Kanal β und das Einlaßventil 4 reine Luft eingeführt wird, eventuell durch ein Ladeorgan. DuI1Ch zeitliche Abstimmung zwischen den Steuerzeiten des Einlaßventiles 4, den Steuerzeiten zwischen dem Kolben 16 und dem Auslaßschlitz 10 sowie dem Einspritzbeginn durch die Einspritzdüse 9 ist es möglich, sowohl den Brennraum 2 als auch den Zylinder 7 vollkommen mit Frischluft auszuspülen, damit bei dem anschließenden Kompressionsvorgang weder verbrannte Restgase im Brennraum zurückgeblieben sind noch Kraftstoffmengen bereits durch den Auslaßkanal 10 entwichen sind. Für den Brennraumteil 2 zwischen der Trennseheibe 1 und dem Zylinderkopf 5 ergibt sich ein sehr fettes Gemisch, da in in diesen Raum der Kraftstoff durch die Einspritzdüse 9 eingebracht wird. Der vom Zylinder 7 umgebene Raum ist dabei im wesentlichen frei von Kraftstoff. Der Verbrennungsablauf, ausgehend von der Zündung durch die Zündkerze 3, sowie der Einfluß der Trennscheibe 1 mit den Durchbrüchen 12 in Verbindung mit seiner katalytischen Wirkung ist bereits oben beschrieben.
Pall J: Ein weiteres Ausführungsbeispiel ergibt sich mit dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel. Hierbei liefert die KurbelkasteripuEipe über die überströmkanal 8 reine Luft sowie der Kanal 6 ebenfalls über das Einlaßventil 4 reine Luft. Die gesamte Kraftstoffmenge.wird durch die Einspritzdüse 9 in den Brennraum 2 eingebracht. Es ergibt sich bei dieser Ausführung eine Vielfalt von Einflußnahmen auf die Ladungsschichtung durch besonders gerichtete Luftströme. Es ist hierbei ohne weiteres möglich, das Einlaßventil 4 so anzuordnen, daß im Brennraum 2 eine um die Zylinderlängsachse kreisende Einlaßströmung erzeugt wird, wobei in zeitlicher Abstimmung mit dem SinspritζZeitpunkt der Zündkerze 3 im Zündzeitpunkt der fetteste Gemischanteil zugeteilt wird.
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Die Ausgestaltung von Zweitakt-Brennkraftmaschinen nach der vorliegenden Beschreibung ermöglicht eine sichere Fremdzündung durch übliche Zündsysteme über eine Zündkerze trotz Luftübersehuß des gesamten Gemisches. Weiterhin kann in den vorliegenden Fällen mit Niederdruckeinspritzgeräten gearbeitet werden. Die Verbrennung bei Luftüberschuß unterbindet infolge des reichlich zur Verfügung stehenden Sauerstoffes die Entstehung von CO und CH, gleichzeitig wird durch die katalytische Wirkung der Trennscheibe eine bessere Aufbereitung des unverbrannten Gemisches infolge des Crack-Effektes und eine vollkommenere Verbrennung durch Untei*-- Stützung der Oxydation während und nach der Verbrennung erzielt. Das Entstehen von Stickoxyden wird dadurch weitgehend unterbunden, daß durch die Zündung im fetten Bereich ues Gemisches die Verbrennung langsamer erfolgt und dadurch Temperatur- und Druckspitzen abgebaut werden können.
21. 11. 1973
TIPP-2 Ho/Mü-
509831 /0373

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Ί .-\ Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung und geschichteter Ladung, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (2) durch eine durchbrochene Trennscheibe (1) unterteilt ist, zumindest auf der die Zündkerze enthaltenden Seite ein Einlaßorgan (4, 11) zur Einführung von Spülluft oder Kraftstoff-Luft-Gemisch vorgesehen ist und die Trennscheibe ganz oder teilweise aus Katalysatormaterial besteht oder mit katalytischem Material beschichtet ist.
    2. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderkopf (5) ein Einlaßventil (4), welches über einen Kanal (6) mit einer Spüloumpe o. dgl. in Verbindung steht, sowie eine Zündkerze (3) angeordnet sind und zwischen Zylinderkopf (5) und Zylinder (7) die durchbrochene Trennscheibe (1) eingespannt ist.
    3. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülung im Zylinder (7) in an sich bekannter Weise über Kanäle (8) durch die Kurbelkammerpumpe (20) erfolgt und dazu reine Luft bzw. nicht zündfähiges, mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch Verwendung findet.
    4. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderkopf (5) oberhalb der Trennseheibe (1) eine Kraftstoffeinspritzdüse (9) angeordnet ist, der Zylinder (7) lediglich einen kolbengesteuerten Auslaßschlitz (10) aufweist und das Einlaßorgan (4) reine Luft bzw. nicht zündfähiges, mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch liefert.
    5. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, welche als Gegenkolben- oder Doppelkolben-Brennkraftmaschine ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der mit der Zündkerze (3) ausgestatteten Seite der Trennscheibe (1) durch die Kurbelkammerpumpe und Überströmkanäle (11) oder ein gesondertes Ladeorgan fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch und auf der gegenüberliegenden Seite Spülluft bzw. mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch gefördert wird.
    50 98 ff/03 7 3
    6. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Zündkerze (3) gegenüberliegenden Seite der Trennscheibe (1) nur Auslaßorgane (10) angeordnet sind und die Zuführung der Spülluft bzw. des Kraftstoff-Luft-Gemisches auf der der Zündkerze zugeordneten Seite erfolgt .
    7. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Zylinderdurchmesser verschieden groß ausgeführt sind.
    8. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis J3 dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (12) in der Trennscheibe (1) einen Gesamtquerschnitt aufweisen, welcher mindestens dem Querschnitt der Einlaßorgane (4, 11) entspricht.
    9. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (12) zur Verringerung des Drosselwiderstandes strömungsgünstig ausgebildet sind.
    10. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 9S dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer optimalen Betriebstemperatur der Trennscheibe (1) die Dicke derselben sowie das Flächenverhältnis der Durchbrüche (12) zu dem übrigen Trennscheibenmaterial auf die entsprechende Brennkraftmaschine abgestimmt sind.
    11. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (12) etwa strahlenförmig, von der Achse des kleineren Zylinders ausgehend, in den größeren Zylinder weisen.
    12. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der katalytischen Wirkung zumindest ein Teil des Kraftstoff-Luft-Gemisches die Trennscheibe (1) mehrmals passiert.
    21. 11. 1973
    TIPP-2 Ho/Mü-
    509831/0373
DE2402508A 1974-01-19 1974-01-19 Zweitakt-brennkraftmaschine mit unterteiltem brennraum Pending DE2402508A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2398181A1 (fr) * 1977-07-21 1979-02-16 Piaggio & C Spa Moteur a deux temps a pistons opposes et a charge stratifiee

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2398181A1 (fr) * 1977-07-21 1979-02-16 Piaggio & C Spa Moteur a deux temps a pistons opposes et a charge stratifiee

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