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Zweitaktverbrennungskraftmaschine mit gesteuertem Einlaß. Um eine
vollkommene Spülung, vor allein bei schnellaufenden Zweitaktverbrennungskraftmaschinen,
zu erreichen, muß die Ströinung der Spülluft so beherrscht werden, daß eine Durchwirbelung
der Verbrennungsgase vermieden wird und keine toten Räume entstehen, welche von
der Spülluft nicht bestrichen werden. Die Beherrschung der Strömung der Spülluft
erfordert nicht nur eine richtige Ausbildung und Anordnung von genügend großen Einlaßquerschn.itten
für :die Spülluft, sondern auch eine entsprechende Gestaltung des Kompressionsraumes.
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Diese beiden Bedingungen finden sich bei keiner der bisher bekannt
gewordenen Verbrennungskraftmaschinen verwirklicht. Bei denjenigen Maschinen, welche
ein oder mehrere im Zylinderdeckel vorgesehene Tellerventile als Spüllufteinlaßorgane
aufweisen, findet entweder eine Durchwirbelung der Verbrennungsluft bei Verwendung
von mehreren Tellerventilen statt, oder es entsteht ein toter Raum unter dem Ventil,
wenn nur ein Ventil verwendet wird. Auch bei den bekannten Maschinen mit zylindrischem
Spülluftschieber wird die vollkommene Spülung nichterreicht, da der entsprechenden
Ausbildung des Kompressionsraumes nicht Rechnung getragen ist. Andererseits ist
es bei Maschinen mit Tellerventilen bekannt, Kompressionsräume, welche gegenüber
dem Zylinder verengt sind," vorzusehen.
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Bei der vorliegenden Zweitaktverbrennungskraftmaschine wird der Spüllufteinlaß
durch einen an sich bekannten zylindrischen Schieber gesteuert, und die Spülluft
tritt im wesentlichen in radialer Richtung gegen die Zylindermitte in den Kompressionsraum
ein, tvelcher in bekannter Weise gegenüber dem Zylinder verengt ist und sich allmählich
auf dem Zylinderquerschnitt erweitert, so daß im Kompressionsraum ein geschlossener
Spülluftstrom erzeugt wird.
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Diese neue Kombination der zwei an sich bekannten Merkmale ermöglicht
eine vollkommene Spülung; der. imKompressionsraum erzeugte, geschlossene Spülluftstrom
treibt die Verbrennungsgase ohne Wirbelbildung restlos durch die Auspuffschlitze;
es 1-assen sich daher bei Zweitaktmaschinen Zylinderabmessungen und die Drehzahlen
gegenüber dem Bekannten wesentlich steigern.
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Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist
in der Zeichnung veranschaulicht, in welcher Aibb. i einen Vertikalschnitt durch
den oberen Teil einer Zweitaktverbrennun:gskraftmaschine mit Brennstoffeinspritzdüse
darstellt.
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Abb. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform der in Abb. i gezeigten
Anordnung. Abb. 3 und .4 zeigen weitere Ausführungsformen der Verbrennungskr aftmaschine
gemäß der Erfindung.
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In Abb.i stellt i den Arbeitszylinder dar, 2 den Kolben, 3 die gleichmäßig
über den Zylinderumfang am Hubende angeordneten kurzen Auspuffschlitze. Im Zylinderdeckel
4. ist der als Kugelabschnitt ausgebildete, gegenüber dem Zylinder verengte Kompressionsraum
5 vorgesehen, der eineVerengung 6 aufweist. An den Kompressionsraum 5 schließt eine
allmählich den Zylinderquerschnitt annehmende Erweiterung an. Irn oberen Teil des
Kompressionsraumes ist ein Spüllufteinlaßorgan io in Gestalt eines zentral angeordneten
Ringschiebers mit Sitz i i angeordnet. in welches der Kompressionsraumeinsatz 12
hineinragt. In letzterem ist zentral die Brennstoffdüse 13 angebracht, welcher durch
Rohr 14. der Brennstoff zugeführt wird. Der wassergekühlte Einsatz 12, ist vermittels
Gehäuses
15 am Deckel 4 befestigt un4.bildet finit Gehäuse 15 und
Schieber io eine obere Kammer 2o und untere Kammer 21, vermittels welcher durch
abwechselnd zu- und abfließendes Drucköl der kingschieberio angehoben und niedergedrückt
wird. Feder 22 dient dazu, eine sichere Schieberschließbewegung zu erzielen.
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Der Zylinderdeckel 4. enthält Wasserkühlkammern 25 und 26 und oben
eine Ringkammer 27 für Spül- bzw. Ladeluft, welch letztere den Spülluftschieber
io umgibt. Die Spülluft strömt durch Kanäle 28 bei offenem Schieber i o in den Kompressionsraum.
Der Schieber i o ist mit Kolbenringen 3o im Kompressionsraumeinsatz 12 und Deckel
4 abgedichtet und in offener Stellung über die ganze Länge von innen und außen gekühlt,
während die Spülluft an dem Sitz i i kühlend vorbeiströmt. Der Schieber io ist so
angeordnet, daß er nur zum geringen Teil mit den entzündeten Gasen in Berührung
tritt.
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Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Gegen Ende des Expansionshubes
werden die Auspuffschlitze 3 vom Kolben freigelegt, und nachdem die Entspannung
der Gase erfolgt ist, öffnet sich der Schieber io, und es strömt Spülluft in radialer
Richtung aus der Ringkammer 27 in den Kompressionsraum. Die in der Mitte zusammentreffenden
Spülluftstrahlen bilden einen geschlossenen Strom, welcher die verbrannten Gase
vor sich her drückt, worauf der geschlosseneSpülluftstrom unter der Verengung 6
sich über den ganzen "Zylinder verbreitet und die verbrannten Gase wie ein Kolben
aus dem Kompressionsraum vor sich her und durch die Auspuffschlitze austreibt. Durch
entsprechende Wahl des Schlusses des Spül- und Ladeschiebers kann beliebige Füllung,
sogar Überfüllung gegeben «-erden.
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Der Verbrennungsraum ist .durch Wandungen von zylinderförmigen Körpern
begrenzt, nämlich vom Spülluftschieber io, vom Einsatz 12, von dem Zylinderdeckel
und vom Kolbenboden. Der Kompressionsraum ist als Kugelabschnitt ausgebildet. Ein
Anlaßventil kann zentral um die Düse im unteren Deckelteil oder außerhalb des Koinpressionsraumes
oder in die Verbrennungsumwandung eingelassen angeordnet werden.
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Die Forin des Kompressionsraumes und die Anordnung des zentralen Spülluftorgans
und <ler Spülluftkainmer ermöglicht eine vollkominene Spülung.
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Die: Ausführungsform nach Abb. 2 der Zeichnung weist gegenüber der
in Abb. i gezeigten nachstehend beschriebene Änderungen auf.
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In die Ringkammer 27 für die Spülluft ragt eine ringförmige Rippe
34 so daß bei gehobenem Schieber io die Spülluft zwischen Rippe 31 und Schieber
durchströmt. Der Schieber io, welcher aus Leichtmetall, z. B. einer Aluminiumlegierung,
besteht, ist mit Rippen 32 versehen, um eine gute A bgabe .der Wärme, welche bei
der vorangegangenen Verbrennung sich im Schieber gestaut hat, an die Spülluft zu
.bewirken. Die ringförmige Rippe 3.1 leitet den Spül-1.uftstrom nach den Dippen
32 des Schiebers. Der Schiebersitz i i hat einen derartigen Durchmesser, daß bei
geschlossenem Schieber io letzterer :durch den Innen,druck auf Aden Sitz gepreßt
wird.
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Der Schieber io wird in irgendeiner zweckmäßigen Weise gesteuert.
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In Abb. 3 ist eine Ausbildung des Kompressionsraumes 5 gezeigt, die
sich besonders für Einspritzung des Brennstoffes mittels Druckluft eignet. Die Einspritzdüse
13 ist tiefer, d. h. näher der obersten Kolbenstellung angeordnet, und der Kolben
:2 weist keinen. Verdrängeransatz auf. Kurz unterhalb des Sitzes ii des auf gleiche
Weise wie in Abib. 2 ausgebildeten Schiebers io erweitert sich der Kompressionsraum
allmählich bis zum Zylinderquerschnitt.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 sind Doppelschieber 48 und 49
als Spüllufteinlaßorgane vorgesehen, welche durch Exzenterstangen 5o und 51 gesteuert
werden.
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An Stelle der gezeichneten Spüllufteinlaßorgane können beliebige andere,
wie einfache bzw. doppelte zylindrische oder konische, sich dem Kompressionsraum
anpassende Ventile oder Schieber angeordnet werden, deren Bewegung beliebig bewirkt
werden kann.