DE395859C - Regelung fuer Zweitaktmotoren durch Drosselung der Auslassleitung - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß die Leistung, die man in einem Zylinder eines Zweitaktverbrennungsmotors von gegebenen Abmessungen erhalten kann, von dem Druck abhängt, der in dem Auslaßrohr herrscht.

Im folgenden sollen für zwei verschiedene Fälle die Folgen einer Druckzunahme im Auslaßrohr unter der Annahme untersucht werden, daß alle übrigen Elemente des Problems unveränderlich sind.

Zuerst wird angenommen, daß es sich um eine Maschine handelt, die so entworfen ist, daß die Spülventile oder die Spülöffnungen sich schließen, nachdem die Auslaßöffnungen geschlossen worden sind. In diesem Falle wird die Zunahme des Gegendruckes im Auslaßrohr eine Erhöhung des Druckes im Zylinder während der Spülperiode bewirken und damit auch eine Erhöhung des Druckes der Spülluft zur Folge haben. Daraus folgt, da, wie bekannt, die Füllung des Zylinders bei einem Druck erfolgt, der ungefähr gleich ist dem Drucke der Spülluft, daß der Druck bei Beginn der Kompression höher als vorher sein und der Kolben eine größere Menge Frischluft komprimieren wird.

Wenn man an zweiter Stelle annimmt, daß die Spülung durch die Öffnungen ohne Zuhilfenahme . irgendeines Steuerungshilforganes vor sich geht, so schließen sich diese Öffnungen, die natürlich später öffnen als die Auslaßöffnungen, zuerst, und der Druck zu Beginn der Kompression ist annähernd gleich dem Druck, der im Auslaßrohr herrscht. In diesem zweiten Falle, ist es klar, daß jede Zunähme des Gegendruckes im Auslaßrohr die Menge der im Zylinder eingeschlossenen Frischluft günstig beeinflußt.

Es wäre sehr leicht, im Auslaßrohr den gewünschten Druck zu erzeugen, indem man eine Drosselung in der Rohrleitung vorsieht, wenn die Belastung und die Geschwindigkeit der Maschine konstant wären. Da aber das Volumen der verbrannten Gase, das die Maschine in der Zeiteinheit verläßt, je nach der Temperatur des Auslasses und in manchen Fällen entsprechend der Geschwindigkeit der Maschine veränderlich ist, würde der mit Hilfe

einer Drosselung von konstantem Querschnitt erzielte Gegendruck veränderlich sein, und ebenso würde es sich mit dem Kompressionsdruck verhalten. Änderungen des Kompressionsdruckes sind aber nur zulässig, wenn sie enge Grenzen nicht überschreiten.

Aus diesem Grunde hat man vorgeschlagen, die Auslaßleitung mit einem Schließorgan zu versehen, dessen öffnung man von Hand oder »ο selbsttätig entsprechend der Belastung und der Geschwindigkeit der Maschine regeln kann. Ein solches Schließorgan ist aber der Verschmutzung und dem Verklemmen infolge der Unreinigkeiten unterworfen, die die Abgase enthalten.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine gewisse Regulierung des Gegendruckes zu erhalten, ohne ein Schließorgan oder einen in der Auslaßleitung untergebrachten Mechanisao mus zu verwenden. Das Prinzip der Erfindung besteht darin, direkt in das Auslaßrohr eine veränderliche Menge Spülluft einzulassen und die Begegnung der Strömung der Frischt luft mit der Strömung des verbrannten Gases in solcher Weise herbeizuführen, daß Wirbel gebildet werden, die den Widerstand gegen den Durchgang der verbrannten Gase erhöhen. Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt Abb. I die grundlegende Ausführungsform der Erfindung, Abb. 2 eine verbesserte Ausführungsform und Abb. 3 eine weitere Ausführungsform.

In der in Abb. 1 dargestellten Ausführungsform strömen die verbrannten Gase in dem Rohr b, c in der Richtung des Pfeiles a. Die ringförmige Kammer d erhält durch das Rohr e eine gewisse Menge Spülluft, die man mit Hilfe der Klappe f entsprechend der Belastung und der Geschwindigkeit der Maschine regeln kann. Die Klappe f kann unmittelbar von Hand gesteuert werden. Es ist aber zweckmäßig, sie in ortsfesten Motoren mit dem Fliehkraftregler, in Schiffsmoloren aber mit dem Handrad bzw. Handhebel für die Änderung der Tourenzahl zu kuppeln. Die Kammer d ist mit dem Rohr b, c durch einen Spalt g verbunden, der so angeordnet ist, daß die Frischluftströmung in das Rohr in einer der Richtung der Strömung der verbrannten Gase entgegengesetzten Richtung eintritt.

Für eine gegebene Belastung und für eine gegebene Geschwindigkeit der Maschine ist das gesamte Gasvolumen (Luft und verbrannte Gase), das durch den Querschnitt h hindurch- \ geht, konstant. Wenn das Ventil f geschlossen ist, wird die Strömung beim Durchgange ί von δ und c nicht merklich aufgehalten, und die einzigen in Betracht kommenden Widerstände hängen, ausschließlich von der Länge und vom Durchmesser des Rohres ab.

Wenn aber ein Teil der Spülluft durch den Spalt g zugeführt wird, entsteht ein zusätzlicher Widerstand infolge der sich hierbei bildenden Wirbel. Wenn man annimmt, daß der Rohrquerschnitt so berechnet ist, daß bei voller Belastung und bei normaler Geschwindigkeit der verlangte Gegendruck und infolgedessen eine entsprechende Kompression eintritt, wird es möglich sein, die aus den Änderungen der Belastung und der Geschwindigkeit folgenden Unterschiede der Kompression entweder zu unterdrücken oder auf einen Kleinstwert herabzusetzen, indem mehr oder weniger Frischluft durch das Rohr e zugeführt wird.

In den Abb. 1, 2 und 3 bezeichnen dieselben Buchstaben ähnliche Teile. Die Anordnung nach, Abb. 2 unterscheidet sich von jener der Abb. 1 nur durch einen Teil i, der in dem Rohr an der Eintrittsstelle der Spülluft so angeordnet ist, daß ein kreisringförmiger Querschnitt h von geringer Breite gebildet wird. Dies wird der Bildung der Wirbel, die entstehen müssen, günstig sein. Die in Abb. 3 dargestellte Anordnung ist für die Verbindung mit einer Auslaßkammer / dargestellt. Das Prinzip ist jedoch genau dasselbe wie bei den vorgeschriebenen Anordnungen.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Regelung für Zweitaktmotoren durch Drosselung der Auslaßleitung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Spülluft in das Auslaßrohr in der Weise eingeführt wird, daß durch die Begegnung der Frischluft mit der Strömung der verbrannten Gase Wirbel entstehen.

2. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der in das Auslaßrohr eingeführten Spülluft entsprechend der Belastung und der Geschwindigkeit der Maschine geregelt wird.

3. Regelung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülluft in das Auslaßrohr in einer der Strömungsrichtung der Abgase entgegengesetzten Richtung eintritt.

4. Regelung nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaßrohr an der Eintrittsstelle der Spülluft ein achsial angeordneter Körper (Ϊ) vorgesehen ist, der einen der Wirbelbildung günstigen Querschnitt besitzt (Abb. 2).

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.