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Schiebersteuerung für Zweitaktbrennkraftmaschinen Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf Zweitaktbrennkraftmaschinen, bei denen während -des Spülvorganges
ein Teil der Frischladung, der bereits über die Auspuffschlitze in die Auspuffrohre
entwichen ist, wieder in .den Arbeitszylinder zurückgedrückt wird, um den Füllungsgrad
zu verbessern. Es sind bereits Mehrzylinderbauarten bekannt, bei denen der Druck
der Auspuffgase eines Zylinders benutzt wird, um mit Hilfe von Rcshrverbindungen
zum Auspuff eines anderen Zylinders, dessen Spülperiode seinem Ende entgegengeht,
die durch den Auspuff dieses Zylinders bereits entwighene Frischladung in denselben
zurückzudrücken.
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Mit dieser Anordnung wird jedoch nur eine geringe Wirkung zum besagten
Zweck erzielt, weil .die verbindende Rohrleitung mit dem offenen Auspuffsam,melrohr
in Verbindung steht, wobei sich ein Vermischen mit Auspuffgasen nicht vermeiden
und ein Überladen des Zylinders unmöglich erreichen läßt. Zudem ist diese Anordnung
nur bei Mehrzylinderausführung anwendbar.
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Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß ein
von der Kurbelwelle angetriebenes Hebelgestänge einen Kolben in einem neben dem
Arbeitszylinder angeordneten und mit einem zweiten Auslaß versehenen Nebenzylinder
derart beschleunigt bewegt, daß der .in dem Nebenzylinder tiefliegende Auslaß beim
Einwärtsgang des: Kolbens von diesem sofort überdeckt und die vorher aus dem Arbeitszylinderauslaß
in den Nebenzylinder überströmte Frischladung, von dem Kolben geschoben, durch den
Au'slaß .des Arbeitszylindiers wieder hindurch in diesen zurückgepreßt wird, bevor
der Arbeitskolben den Auslaß bei seinem Verdichtungshub verschließt.
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Mit der Anordnung gemäß der Erfindung wird zudem besonders bei Anwendung
einer Gehäus:eladepumpe eine sehr starke Überladung ermöglicht, weil gleichzeitig
durch die Unterkante des Nebenzylinderkolbens der Einlaß .derart gesteuert wird,
daß derselbe während der ganzen Saugperiode des Arbeitskolbens offen gehalten und
erst bei Beendigung derselben geschlossen wird.
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Hervorzuheben ist hierbei der einer guten Füllung besonders dienliche
Umstand, daß der Nebenzylinder mit seinem Kolben dem Arbeitszylin.
der
zusätzlich ansaugen hilft. Zudein ist die Bauweise nach der Erfindung nicht an Mehrzylinderanordnung
gebunden.
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In der Zeichnung ist die Anordnung genannter Mittel zum angestrebten
Zweck in einer Zweitaktbrennkraftinaschine mit Stufenkolben dargestellt, deren Ladepumpe
im oberen Zylinderteil angeordnet ist. Bei einer Zweitaktinaschine mit Stufenkolben
und Ktirbelkastenladepumpe oder einer Zweitaktinaschine mit gewöhnlichem Kolben
ist derselbe Zweck mit denselben Mitteln zu erreichen, sofern mir der Kurbelzapfen
zum Antrieb des Schwinghebelgestänges finit denn angelenkten Steuerkolben zum Kurbelzapfen
des Arbeitskolbens um i8o° versetzt angeordnet wird, entsprechend den in diesen
Fällen unigekehrt, wie in der gezeichneten Anordnung, ;zum Auslaß ein Arbeitszylinder
bewegten Arlieitskolben.
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Fig. I zeigt einen Längsschnitt des Motors beine Anfang der Verdichtung.
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Fig. 2 zeigt einen ebensolchen Schnitt mit Darstellung der Teile am
Ende der Verdichtung.
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Mit a. ist der Stufenkolben, mit a' die kleine Stufe desselben
bezeichnet, bist der Arbeitszylinder, b' dessen kleine Zylinderstufe, s ist der
Steuerzylinder, r der Steuerkolben.
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Der im Arbeitszylinder befindliche Auslaß ist mit I, der im Steuerzylinder
zusätzlich vorgesehene Auslaß ist mit 11 bezeichnet. In der Wand des Steuerzylinders
ist ein Einlaßschlitz 1f gestrichelt erkenntlich gemacht, der mit einem hinter der
Wand des Steuerzylinders nach oben führenden Kanal u,, ebenfalls gestrichelt gezeichnet,
verbunden ist. Der Kanal ai! mündet in den Einlaßschlitz u" im oberen Zylinderteil,
der bei dieser Anordnung als Vorv erdichtungsraum dient. Der Einlaß u wird von der
Unterkante des Steuerkolbens r gesteuert. Ini Kurbelgehäuse c ist noch ein Einlaß
d vorgesehen, der immer offen bleibt und. fortwährend Luft oder Gas-Luft-Gemisch
ixe das Kurbelgehäuse eintreten läßt, was jedoch nur bei dieser Stufenkolbenausführung
möglich bzw. bedingt ist. Bei einer Stufenkolbenmaschine mit Kurbelkastenladepurnpe
oder bei einer Zweitaktniaschine mit gewöhn, lichem Arbeitskolben fällt dieser Einlaß
fort, ebenso der Verbindungskanal ai mit Einlaßschlitz tl', weil bei dieseji Bauarten
der ebenfalls voin Kolben r gesteuerte Einlaßschlitz ic die Ladungszuführung in
das Kurbelgehäuse unmittelbar vorsieht.
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Die Pleuelstange des Stufenkolbens ist mit P, die des Steuerkolbens
ist mit in bezeichnet. p ist ein um den Punkt o schwenkbarer Hebel, der Alen angelenkten
Winkelliebel ir führt, an dessen kurzem Hebelarm die Pleuelstange in, des Steuerkolbens
angelenkt ist, während der längere Hebelarm vom Kurbelzapfen t seinen Antrieb erhält,
wie bei dieser Anordnung gleichzeitig auch die Pleuelstange P des Arbeitskolbens
a_ bzw. a'. (" sind LTberströuittngslsanäle in der kleinen Kolbenstufe @1us Arbeitskolbens.
Der in zwölf Teile eingeteilte Kurbelzapfendrehkreis zeigt Ziffern i bis i.>, «-elche
vorn Mittelptnikt des hurb°lzapfens t durchlaufen werden :iiid die len Punkten i
bis 12 in der hitrvenb2ilin entsprechen, die voin Mittelpunkt des Pleuelzapfens
tia' zu gleichen Zeiten durchlaufen werden. Die Zahlen über den zugehörigen
waagerechten Strichen ein Steuerzylinder zeigen die gleichzeitige Lage der Steuerl:olf>enoberhante
an. Die Zahlen i his 6 ini -lrbeitz_@-liiider be-
zeichnen die jeweils gleichzeitige
Lag( der Stirnkante der großen Kolbenstufe a, ati. Die Wirkungsweise ist wie folgt:
Nenn sich der Kurbelzapfen t in Pfeilrichtung drehend vom Punkt 12 nach i bis 6
bewegt, wirkt die grolle Kolbenstufe a beim Einwärtshub satigencl im oberen Zvlijiderteil
b. Der (lein Kolben a entgegengesetzt gerichtet bewegte Steuerkolben r wird Eierbei
so lxschleunigt, daß seine Unterkante schon vorn Punkt i an den Einlal.l rt ini
Steaerzvlinder freilegt. so dall infolge d--,r Saugwirkung des Kolbens a Frischluft
oder Gas-Ltift-Geniiseli aus dein Kurbelgehäuse durch den Kanal ii' und E.inlaß
ii' in den Zylinder b eintreten kann, bis bei Punkt 6 bis 7 durch die Unterkante
des Steuerkolbens r infolge der Rückbewegung desselben der Einlaß tt wieder geschlossen
wird. Der Einlaß war dabei während des vollständigen Saughubs des Kolbens a geöffnet
(Kolbenstellung wie Fig. 2 zeigt). Beim Auswärtshub des Kolbens a wird die eingesaugte
Ladung ein oberen Zylinderteil verdichtet bis zur Freilegung der L1be>atrönillaiiäle
-il in der kleinen Kolbenstufe a' bei der Kolbenstellung. wie in Fig. i dargestellt.
Die Ladung strömt dabei in den ringförmigen Arbeitsrauen e über und treibt die Reste
der noch in diesen befindlichen veri>rannten Gase vorn vorhergegangenen Arbeitsspiel
über den Auslaß I durch den Steuerzylinder s und -den letzt vom Steaerkolben r freigelegten
Auslaß II ins Freie. Bei dein nun folgenden Einwärtshub des Kolbens a vom Punkt
1z ab wird, wie schon beschrieben, der Steuerkolben r beschleunigt nach Punkt i
bewegt und der Auslaß 1I von der Oberkante desselben geschlossen. Die vom vorliergegangenen
Arbeitsspiel bereits au: dein Arbeitszylinder in den Steuerzylinder übergetretene
Ladung wird nun durch den weiterhin beschleunigt bewegten Steuerkolben (Punkt z-3)
über den Auslaß I in den Arbeitszylinder ztiriickgeschoben, bevor der Auslaß I von
der Stirnkante des' Arbeitskolbens geschlossen
wird, so daß der
Arbeitszylinder in seinem ringförmigen Arbeitsraum Überladung erhält. Nach Schluß
des Auslasses I wird die Ladung im Arbeitsraum verdichtet und in der I#',-olbenst.ellung
wie in Fig. 2 äm Ende der Verdichtung entzündet. Nach erfolgter Entspannung der
Gase und Arbeitsleistung während der Auswärtsbewegung des Arbeitskolbens vom Punkt
6 bis 12 strömen die Abgase nach Wiederöffnung des Auslasses I in-den Steuerzylinder
und den nun ebenfalls geöffneten Auslaß II, wie beschrieben, ins Freie, worauf sich
das Arbeitsspiel wiederholt. Dadurch, daß .der Auslaß II im Steuerkolbenzylinder
nicht vor Freilegung,des Auslasses I geöffnet wird, erfahren .die noich gespannten
Gase aus dein Arbeitsizyl.inder vorteilhaft eine weitere Entspannung, ehe sie ins
Freie gelängen, weil vorher im Steuerzylinder infolge der Rückbewegung des Steuerkolbens
ein Unterdruck erzeugt wurde.