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Zweitakt-Brennkraftmaschine Es sind Zweitakt-Brennkraftmaschinen bekanntgeworden,
bei welchen die in den Zylinder mündenden Schlitze in bezug auf die Zylindererzeugenden
und die Zylinderradien schräg angeordnet sind. Durch diese Schlitze werden die in
den Zylinder eingeführten Gase derart umgelenkt, daß die Projektion ihrer Strömungsrichtung
auf die Zylinderwand im wesentlichen parallel zu den zwischen den Schlitzen verbleibenden
Stegen gerichtet ist. Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf Zw eitakt-Brennkraftmaschinen
mit kolbengesteuerten, einander gegenüber angeordneten Ein- und Auslaßschlitzen
und besteht darin, daß die voneinander durch Stege getrennten Einlaßschlitze in
an sich bekannter Weise schräg liegen, dachziegelartig nebeneinander angeordnet
sind und die Einlaßkanäle vor den Schlitzen bis zu den Mündungskanten nicht nur
zu den Zylinderradien, sondern auch zu den Zylindermantellinien derart schräg gerichtet
sind, daß die Luft aus den Einlaßschlitzen in der Hauptsache senkrecht zu den seitlichen
Schlitzkanten (Pfeil R, Fig. 2) mit einer axialen Komponente x und einer tangentialen
Komponente y ausströmt.
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Zwei Beispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeichnung schematisch
dargestellt. Fig. i ist ein Längsschnitt durch den Zylinder einer einfach wirkenden
Zweitakt-Brennkraftmaschine.
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Fig. 2 zeigt die abgewickelten Einlaßschlitze des in Fig. i dargestellten
Zylinders. Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 und zeigt die
zwischen den Einlaßschlitzen verbleibenden Stege im Querschnitt.
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Fig. q. stellt eine abgeänderte Form von abgewickelten Schlitzen dar.
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Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch den Zylinder einer doppelt wirkenden
Zweitakt-Brennkraftmaschine.
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Nach Fig. i ist der Arbeitsraum x durch den Zylinderdeckel 2, den
Kolben 3 und den Einsatzzylinder q. begrenzt. Der Zylindermantel 5 enthält die Anschlüsse
für den Spülluftaufnehmer 6 und die Auspuffleitung 7. Der den Einldßschlitzen 8
vorgeschaltete Raum 9 ist mit Rückschlagventilen io versehen. Die zwischen den Schlitzen
8 verbleibenden Stege ii sind zu den Zylindererzeugenden geneigt, während die zwischen
den Auspuffschlitzen i2 verbleibenden Stege 13 in herkömmlicher Weise ausgebildet
sind.
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Nach Fig. 2 sind die Einlaßschlitze in zwei Hälften eingeteilt, die
symmetrisch zu der axialen Symmetrieebene des Zylinders angeordnet sind. Der mittlere
Steg 1q. dient in der Hauptsache der Führung der Kolbenringe.
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Nach Fig. 3 bilden die Stege ii mit der Tangentialebene an den Zylinder
einen Winkel a, der kleiner ist als 9o ° ; mit dem Zylinderradius bilden die Stege
den Komplementärwinkel 9o ° a.
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Im Verlauf des Expansionshubes deckt der Kolben zunächst die Einlaßschlitze
8 ab, worauf der Zylinderinhalt durch die Einlaßschlitze in
den
Raum 9 expandiert, durch die Rückschlagventile io jedoch daran verhindert wird,
nach dem Aufnehmer 6 auszuströmen. Sobald der Kolben die Auspuffschlitze 12 abdeckt,
entweicht der Zylinderinhalt nach der Auspuffleitung 7, worauf sich die im Arbeitsraum
i, im Raum 9 und in der Auspuffleitung 7 herrschenden Drücke ausgleichen. Nun beginnt
die eigentliche Spülung.
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Während des Spülvorganges strömt die Spülluft aus dem Aufnehmer 6
über die Rückschlagventile zo durch die Spülschlitze ß in den Zylinder und durchspült
ihn den Stromlinien 15
entsprechend. Nachdem der Kolben 3 während des Verdichtungshubes
die Auspuffschlitze 12 geschlossen hat, wird der Arbeitsraum durch die Spülluft
aufgeladen.
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Nach Fig. z tritt die Spülluft dem Pfeil R entsprechend senkrecht
zu den Durchdringungslinien zwischen den Stegen und dem Zylinder in den Zylinder
ein. Wie ersichtlich, kann der Vektor R in eine vertikale Komponente X und in eine
tangentiale Komponente Y zerlegt werden. Die natürlich ebenfalls vorhandene Radialkomponente
Z ist in Fig. 2 nicht dargestellt, weil sie hier ohne Bedeutung ist.
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Die Schlitzform nach Fig. 4 empfiehlt sich dann, wenn die in den Zylinder
eintretende Spülluft im Zylinder eine Drehbewegung ausführen soll, was mit Rücksicht
auf die Verbrennung gelegentlich erwünscht ist.
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Wie aus Fig. 5, in welche die Bezeichnungen von Fig. i sinngemäß übernommen
sind, hervorgeht, läßt sich die Erfindung namentlich auch bei doppelt wirkenden
Maschinen mit Vorteil anwenden, weil hier mit Rücksicht auf die Beschränkung der
Bauhöhe der ganzen Maschine auch die Höhe der die Spülluft zuführenden Kanäle sehr
beschränkt ist und die Spülströmung nach den Stromlinien 15 infolgedessen
schwierig zu erreichen ist. Mit dem Gegenstand der Erfindung gelingt, dies jedoch
selbst dann, wenn der innere Kolbentotpunkt (wie in Fig. 5) in der radialen Symmetrieebene
zwischen den beiden Zylinderhälften liegt. Der Winkel zwischen den Stegen und den
Tangentialebenen an den Zylinder (a in Fig. 3) kann verschieden gewählt werden und
kann namentlich auch bei ein und derselben Ausführung von einem Steg zum andern
andere Werte besitzen. In den meisten Fällen wird dieser Winkel zwischen
30'
und 45' liegen.
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Auch der Winkel zwischen den Stegen und den Zylindererzeugenden, der
hier, wie aus den Fig. 2 und 4. ersichtlich ist, q.5° beträgt, kann je nach dem
besonderen Zweck auch andere Werte haben und von einem Steg zum andern veränderlich
sein.
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Es können auch nur ein Teil der Schlitze nach der Erfindung, der andere
Teil dagegen in herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Auch können die Schlitze an
Räume verschiedenen Luftdruckes angeschlossen sein. LTm die Kontraktionszahl der
Schlitze zu verbessern, empfiehlt es sich, deren Hinterkanten abzurunden bzw. den
Stegen einen stromlinienförmigen Querschnitt zu geben.
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Die Wirkung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die aus
den mittleren Schlitzen in den Zylinder strömende Luft durch die tangentiale Geschwindigkeitskomponente
Y (Fig. 2) der aus den seitlichen Schlitzen strömenden Luft gegen die den Auspuffschlitzen
gegenüberliegende Zylinderwand und gegen den Zylinderdeckel gedrängt wird. Die Rundung
des Zylinders dient der aus den seitlichen Schlitzen austretenden Luft als Führung.
Der über den Einlaßschlitzen befindliche Teil der Zylinderwand wird dadurch ständig
von einem aufsteigenden Frischluftstrom von verhältnismäßig großer kinetischer Energie
bestrichen. Durch seine Saugwirkung wird verhindert, daß sich die aus den mittleren
Schlitzen austretende Spülluft von der Zylinderwand ablöst und, ohne an der Spülung
wesentlich teilzunehmen, unter Bildung einer oberen Walze unmittelbar den Auspuffschlitzen
zuströmt.
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Bei gleichem Spülluftaufwand ergibt somit der Erfindungsgegenstand
eine Verbesserung der Spülwirkung.