DE505829C

DE505829C - Two-stroke internal combustion engine, in particular two-stroke diesel engine, with more than two pistons working in a common combustion chamber

Info

Publication number: DE505829C
Application number: DEC42471D
Authority: DE
Original assignee: CENTRA HANDELS und IND A G
Current assignee: CENTRA HANDELS und IND A G
Priority date: 1929-01-06
Filing date: 1929-01-06
Publication date: 1930-08-25

Description

Zweitaktbrennkraftmaschine, insbesondere Zweitaktdieselmaschine, mit mehr als zwei auf einen gemeinsamen Verbrennungsraum arbeitenden Kolben Bei Brennkraftmaschinen, bei denen mehr als zwei Kolben auf einen gemeinsamen Brennraum arbeiten, müssen die Kolbenböden eine dachförmige Gestaltung haben, um einen möglichst günstigen Brennraum zu erzielen. Besonders bei Verwendung des Dieselverfahrens ist die dachförmige Ausgestaltung der Kolbenböden von Bedeutung, da die Dieselmaschine einen besonders kleinen Verbrennungsraum verlangt.Two-stroke internal combustion engine, in particular two-stroke diesel engine, with more than two pistons working on a common combustion chamber In internal combustion engines, where more than two pistons work on a common combustion chamber the piston crowns have a roof-shaped design in order to be as favorable as possible To achieve combustion chamber. The roof-shaped one is particularly important when using the diesel process Design of the piston crowns is important because the diesel engine is a special one small combustion chamber required.

Bei Zweitaktbrennkraftmaschinen wird der durch die Kolben gesteuerte Spülvorgang durch die Dachform der Kolbenböden nicht etwa, wie man erwarten sollte, begünstigt, sondern vielmehr benachteiligt. Es hat sich herausgestellt, daß, wenn man die Spülschlitze in üblicher Weise über den ganzen Umfang des Zylinders gleichmäßig verteilt, die in den Zvlinder eintretende Spülluft durch die Dachflächen der Kolbenböden nach dem Dachrücken zu abgelenkt wird und in verhältnismäßig dünner Schicht mit großer Geschwindigkeit durch die mittlere Zone des Zylinders strömt, während beiderseits dieser dünnen Spülluftschicht sich Wirbelnester bilden, die an der Spülung nicht teilnehmen.In two-stroke internal combustion engines, the piston is controlled by the Rinsing process due to the roof shape of the piston crowns not as one should expect, favored, but rather disadvantaged. It turns out that if the rinsing slots in the usual way over the entire circumference of the cylinder evenly the scavenging air entering the cylinder is distributed through the roof surfaces of the piston crowns after the roof is too distracted and in a relatively thin layer with high speed flowing through the middle zone of the cylinder while on both sides This thin layer of scavenging air creates vortex nests that are not in the scavenging system take part.

Nach der Erfindung sind diese Übelstände dadurch vermieden, daß die Spülkanäle in zwei einander gegenüberliegenden Gruppen an den Giebelseiten des dachförmigen Kolbenbodens angeordnet und parallel zum First des dachförmigen Kolbenbodens gerichtet sind. Bei dieser Anordnung und Richtung der Spülkanäle in bezug auf die dachförmigen Kolbenböden bilden die aus den gegenüberliegenden Spülschlitzen austretenden Spülluftströme Luftstrahlen, welche aufeinanderprallen, ohne durch die dachförmigen Kolbenböden in die mittlere Zylinderzone abgelenkt zu werden. Durch das Aufeinanderprallen wird die lebendige Kraft der Druckluftströme im wesentlichen vernichtet, so daß sich der Raum über dem dachförmigen Kolbenboden mit Spülluft vollständig ausfüllt, die unter dem Einfluß der nachströmenden Luft als ein den ganzen Zylinderquerschnitt ausfüllender Luftkolben die Verbrennungsgase vor sich herschiebt. Die Bildung von Wirbelstromnestern ist somit vermieden.According to the invention, these inconveniences are avoided in that the Flushing channels in two opposite groups on the gable ends of the roof-shaped Arranged piston crown and directed parallel to the ridge of the roof-shaped piston crown are. With this arrangement and direction of the flushing channels with respect to the roof-shaped Piston heads form the scavenging air flows emerging from the opposite scavenging slots Air jets that collide without passing through the roof-shaped piston crowns to be deflected into the central cylinder zone. The collision becomes the living force of the compressed air streams is essentially destroyed, so that completely fills the space above the roof-shaped piston head with purge air, which under the influence of the incoming air as a whole cylinder cross-section filling air piston pushes the combustion gases in front of it. The formation of Eddy current nests are thus avoided.

Um dabei eine Ablenkung der durch die Spülschlitze eintretenden Luftströme durch die Steuerkanten des dachförmigen Kolbenbodens nach Möglichkeit zu vermeiden, sind erfindungsgemäß die Spülschlitze so angeordnet, daß ihre äußeren Steuerkanten durch die Steuerkanten des Kolbenbodens beim Auswärtshub um ein bestimmtes Maß überschritten werden. Es ist dadurch die Gewähr gegeben, daß die aus den Spülschlitzen austretenden Luftströme während eines größeren Teils der Spülzeit keine Ablenkung durch die Steuerkanten des Kolbenbodens erfahren, vielmehr parallel zum Rücken der dachförmigen Kolbenböden in den Zylinder eintreten. Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Zweitaktbrennkraftmaschine nach der Erfindung dargestellt.In order to deflect the air currents entering through the flushing slots to avoid using the control edges of the roof-shaped piston head if possible, According to the invention, the flushing slots are arranged so that their outer control edges exceeded by a certain amount by the control edges of the piston crown during the outward stroke will. It is thereby guaranteed that the emerging from the flushing slots Air currents are not deflected by the control edges during a major part of the purge time experience of the piston crown, rather parallel to the back of the roof-shaped piston crown enter the cylinder. On the drawing is an embodiment the two-stroke internal combustion engine according to the invention.

Abb. i ist ein OOuerschnitt durch die Maschine nach der Ebene der Zylinderachsen, Abb.2 zeigt einen Teil eines Zylinders in größerem Maßstabe (im Schnitt senkrecht zu der ebengenannten Ebene), Abb.3 ist ein senkrechter Längsschnitt nach der Linie A-B der Abb. 2, und Abb. q. ist ein Querschnitt nach der Linie C-D der Abb. 3 von unten gesehen.Fig. I is a cross-section through the machine following the plane of the Cylinder axes, Figure 2 shows part of a cylinder on a larger scale (in Section perpendicular to the plane just mentioned), Figure 3 is a vertical longitudinal section according to the line A-B of Fig. 2, and Fig. q. is a cross-section along the line C-D of Fig. 3 seen from below.

Bei der dargestellten Zweitaktbrennkraftmaschine, die beispielsweise nach dem Dieselverfahren arbeitet, ist ein Zylinderstern mit drei Zylindern a vorgesehen, in welchen die Kolben b spielen. Die drei, Kolben b arbeiten auf einen gemeinsamen zentralen Brennraum c des Zylindersterns, und ihre Böden haben eine dachförmige Gestalt, so daß sie bei der inneren Totlage einen sehr kleinen Verbrennungsraum begrenzen. Bei der dargestellten Ausführungsform hat der Kolbenboden im Querschnitt senkrecht durch das Dach die aus Abb. 3 ersichtliche Gestalt. Die Steuerkanten des Kolbens stellen also Durchdringungslinien der zwei schräg zueinander gestelltenFlächen d und des mittleren, den Dachfirst bildenden abgerundetenTeiles mit derZylinderlaufflächedar.In the illustrated two-stroke internal combustion engine, for example works according to the diesel process, a cylinder star with three cylinders a is provided, in which the pistons b play. The three, piston b work on a common central combustion chamber c of the cylinder star, and their bottoms have a roof-shaped Shape so that they have a very small combustion chamber in the case of the inner dead position limit. In the embodiment shown, the piston head has a cross section vertically through the roof the shape shown in Fig. 3. The control edges of the Pistons thus represent penetration lines of the two surfaces that are inclined to one another d and the central rounded part with the cylinder running surface forming the roof ridge.

Die in den Zylindern a vorgesehenen Spülkanäle f sind parallel zu dem Dachfirst e des Kolbenbodens und somit auch zu den Niveaulinien der Flächen d gerichtet. Es sind infolgedessen zwei Gruppen von Spülkanälen f vorhanden, die sich gegenüberliegen und an den Stellen des Zylinders befinden, welche von den Giebelseiten des dachförmigen Kolbenbodens d, e bestrichen werden (Abb. 4). Ferner sind die Spülschlitze so angeordnet, daß sich ihre Steuerkanten der Querschnittsform des dachförmigen Kolbenbodens d, e anpassen (Abb. 3). Es werden also alle Spülschlitze f vom Kolben b gleichzeitig freigelegt.The flushing channels f provided in the cylinders a are directed parallel to the roof ridge e of the piston head and thus also to the level lines of the surfaces d. As a result, there are two groups of flushing channels f which are opposite each other and are located at the points of the cylinder which are swept by the gable ends of the roof-shaped piston head d, e (Fig. 4). Furthermore, the flushing slots are arranged so that their control edges adapt to the cross-sectional shape of the roof-shaped piston head d, e (Fig. 3). So all the flushing slots f from the piston b are exposed at the same time.

Ferner sind die Spülschlitze f so im Zylinder a vorgesehen, daß bei der äußeren Totlage des Kolbens (Abb. 3) die Kolbensteuerkanten in einem Abstand x von den äußeren Steuerkanten der Spülschlitze f stehen.Furthermore, the flushing slots f are provided in the cylinder a that at the outer dead center of the piston (Fig. 3) the piston control edges at a distance x stand from the outer control edges of the flushing slots f.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dienen bei zwei Zylindern a die Schlitze in den Zylinderwandungen als Spülschlitze, wähsie bei dem dritten Zylinder als Auspuffschlitze g wirken.In the illustrated embodiment, two cylinders are used a the slots in the cylinder walls as scavenging slots, as in the third one Cylinders act as exhaust ports g.

Werden beim Auswärtshub der Kolben b die Spülschlitze f der zwei Zylinder a freigegeben, so treten aus diesen Schlitzen Druckluftströme aus, die parallel zu dem Dachrücken e und demgemäß zu den Niveaulinien der Flächen d gerichtet sind. Diese Luftströme erfahren daher durch die dachförmige Ausgestaltung der Kolbenböden keine Ablenkung. Die aus den gegenüberliegenden Spülschlitzgruppen f austretenden Luftströme prallen aufeinander, so daß ihre lebendige Kraft zum größten Teil vernichtet wird und sich der über dem Kolbenboden d, e befindliche Teil des Zylinders a vollständig mit Spülluft ausfüllt. Diese Luft wird durch die nachströmende Spülluft in den Zylinder a getrieben und schiebt wie ein Luftkolben die Verbrennungsgase den Auspuffschlitzen g zu.On the outward stroke, the piston b becomes the flushing slot f of the two cylinders a released, then from these slots compressed air flows out in parallel to the roof ridge e and accordingly to the level lines of the surfaces d are directed. These air flows are therefore experienced by the roof-shaped design of the piston crowns no distraction. Those emerging from the opposite flushing slot groups f Air currents collide, so that most of their vital force is destroyed and the part of the cylinder a located above the piston crown d, e is completely fills with purging air. This air is drawn into the cylinder by the purging air that flows in a driven and pushes the combustion gases through the exhaust ports like an air piston g to.

Nach völliger Freigabe der Spülschlitze f durch den Kolben b führt dieser noch eine weitere Auswärtsbewegung um das Maß x aus (Abb.3), und die Steuerkanten am dachförmigen Kolbenboden d, e erreichen auch die äußeren Kanten der Spülschlitze beim folgenden Einwärtshub erst nach Zurücklegung der Strecke x. Es sind somit die Steuerkanten des Kolbens b während eines größeren Teils der Spülzeit sicher aus dem Bereich der Spülschlitze f gebracht, und damit ist die Gewähr gegeben, daß während dieser Zeit die durch die Spülschlitze f austretenden Luftstrahlen nicht durch die Kolbensteuerkanten in unerwünschter Weise abgelenkt werden.After the flushing slots f have been completely released by the piston b, the latter executes a further outward movement by the dimension x (Fig. 3), and the control edges on the roof-shaped piston crown d, e also reach the outer edges of the flushing slots on the following inward stroke only after the Distance x. The control edges of the piston b are thus safely moved out of the area of the flushing slots f during a larger part of the flushing time, and this ensures that the air jets exiting through the flushing slots f are not undesirably deflected by the piston control edges during this time .

Die Erfindung eignet sich auch für Ziveitaktbrennkraftmaschinen mit mehr als drei Kolben, sofern diese auf einen gemeinsamen Verbrennungsraum arbeiten.The invention is also suitable for civil cycle internal combustion engines more than three pistons, provided they work on a common combustion chamber.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Two-stroke internal combustion engine, in particular two-stroke diesel engine, in which more than two pistons with roof-shaped bottoms work on a common combustion chamber, characterized in that the scavenging ducts (f) are arranged in two opposite groups on the gable ends of the associated roof-shaped piston crowns (d, e) and that they are directed parallel to the ridge (e) of the roof-shaped piston base (Fig. 4) -2. Machine according to claim r, characterized by such an arrangement of the scavenging slots in the direction of the cylinder axis that their inner control edges are exposed simultaneously by the two control edges on the piston head (d, e) and their outer control edges by the control edges on the piston head (d, e) on the outward stroke exceeded by a certain amount (Fig.3).