DE763367C

DE763367C - Mixture compressing two-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: DE763367C
Application number: DEA95855D
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl-Ing Dr Alt; Walter Dipl-Ing Boxan; Wilhelm Dr-Ing Endres
Original assignee: Audi AG; Auto Union AG
Current assignee: Audi AG; Auto Union AG
Priority date: 1942-06-19
Filing date: 1942-06-19
Publication date: 1953-05-26

Description

Gemischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine nach Patent 720 728 Die Erfindung bezieht sich auf eine gemIschverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine für leicht flüchtige Brennstoffe mit Fremidzünd ng und Flachkolben, bei der die Einlaßkanäle zu beiden Seiften der Auslaßkanäle angeordnet und gegen die den Auslaßkanälen gegenüberliegende Zylinderwand gerichtet sind und bei der ferner der Brennstoff einsgespritzt wird. Gegenstand des. Patents 720 728 äst, daß die Einspritzung vom gegen. den aufsteigenden Sammel@spülstrorn erfolgt und die Zündkerze in der Wirbelebene des Sammelspülstromes angeordnet ist. Diesen Gegenstand bildet dde Erfindung fort.Mixture-compressing two-stroke internal combustion engine according to patent 720 7 28 The invention relates to a mixture-compressing two-stroke internal combustion engine for volatile fuels with foreign ignition and flat pistons, in which the inlet channels are arranged on both sides of the outlet channels and are directed against the cylinder wall opposite the outlet channels and in which the fuel is also used is injected. The subject of. Patent 720 728 that the injection of the against. the ascending collecting flushing flow takes place and the spark plug is arranged in the vortex plane of the collecting flushing flow. The invention develops this subject further.

Bei der bekannten Brennkraftmaschine nach dem Hauptpatent ist der als Führungsfläche für den Sammelspülstrom dienende Zylinderkopf im wesentlichen,. glatt nach außen gewölbt; der Sammelspülstrom kann infolgedessen bei seiner Umlenkung am Zylinderkopf nicht seitlich abgestützt und zwangsläufig in der Wirbelebene gehalten werden, in der das Gemisch schließlich fremdgezündet wird. Die glatte Führungsfläche des Zylinderlzcpfes bildet im Verein mit der glatten Oberfläche des Kolbens hierbei den üblichen zylindrischen bis linsenförmigen Brennraum, in dem zusätzliche Werbelungen nur nach Jlaßgahe der Energie auftreten, die als Strömungsenergie de: Spülmittels am Ende der Verdichtung noch vorhanden ist.In the known internal combustion engine according to the main patent is the essentially serving as a guide surface for the collective flushing flow cylinder head. smoothly curved outwards; the collective flushing flow can as a result when it is deflected on the cylinder head not supported on the side and necessarily in the Vortex plane are maintained in which the mixture is finally ignited externally. The smooth guide surface of the cylinder head forms in conjunction with the smooth surface of the piston here the usual cylindrical to lenticular combustion chamber, in the additional advertising only occurs after the energy has passed, as flow energy en: detergent is still available at the end of the compression process.

Bei Brennkraftmaschinen anderer Art ist es auch schon bekannt, in den Zylinderkopf einen grabenförmigen Brennraum einzulassen. der in Richtung des Spülluftstromes. verlegt ist, so daß mindestens ein Teil des Spülluftstromes während der Spülperiode der Länge nach durch den grabenförmigen Brennraum streicht. Hierbei wird der Brennstoff erst am Ende des Verdichtungshubes unmittelbar in die Luftmenge des von Brenngasen reingefegten Brennraumes eingespritzt und das dabei gebildete Gemisch anschließend selbstgezündet. Es kommt in diesem Fall somit nicht besonders darauf an, die Strömung während der Spülperiode in einer Wirbelebene zu fördern. Allerdings werden Strömungen quer dazu während der Einspritzperiode herbeigeführt, die die Gemischbildung beschleunigen und damit die Zündung und Verbrennung begünstigen.In internal combustion engines of another type, it is already known in to let the cylinder head into a trench-shaped combustion chamber. the one in the direction of the Purge air flow. is relocated, so that at least part of the purge air flow during the length of the flushing period passes through the trench-shaped combustion chamber. Here the fuel is only released into the air volume at the end of the compression stroke of the combustion chamber swept in by fuel gases and the resulting Mixture then self-ignited. So it doesn't come off particularly well in this case on promoting the flow in a vortex plane during the flushing period. However, flows are created across it during the injection period, which accelerate the mixture formation and thus promote ignition and combustion.

Demgegenüber besteht die Erfindung in einer zur Wirbelebene symmetrischen, etwa die Breite der Auslaßschlitze besitzenden Führungsrinde im Zylinderkopf, die zusammen mit der Oberfläche des sich im inneren Totpunkt den durch die Rinne bedingten Schultern des Zylinderkopfes bis auf den aus mechanischen Gründen erforderlichen Spalt -nähernden Kolbens den eigentlichen Brennraum der Maschine bildet. Dadurch gelingt es, den Sammelspülstrom in der Zone seitlich zusammenzuhalten, in der er am Zylinderkopf umgelenkt, mit dem eingespritzten Brennstoff vermischt und schließlich gezündet wird. Der absteigende Ast des Sammelspülstromes schließt sich -in diesem Fall nach Abschluß der Auslaßschlitze über dem Boden des Flachkolbens mit dem aufsteigenden Ast zu einem Wirbelring, der seine Symmetrie zur Wirbelebene genau aufrechterhält und der Zündkerze infolgedessen das zündfähige Gemisch sicher zuführt. Außerdem werden im Zündzeitpunkt Querwirbel erzeugt. die aus den vom Wirbelring nicht erfaßten Zylinderseiten Frischluft an: den Brennraum heranführen., die Zündgeschwindigkeit steigern und auf diese Weise die Verbrennung begünstigen. Damit wird im Vergleich zur .Maschine des Hauptpatents nicht nur eine vollkommenere Gemischaufbereitung. sondern auch eine vollkommenere Verbrennung erzielt.In contrast, the invention consists in a symmetrical to the vertebral plane, approximately the width of the outlet slots possessing guide cortex in the cylinder head, the together with the surface of the inner dead center caused by the channel Shoulders of the cylinder head except for those required for mechanical reasons Gap-approaching piston forms the actual combustion chamber of the machine. Through this succeeds in holding the collective flushing stream together laterally in the zone in which it deflected at the cylinder head, mixed with the injected fuel and finally is ignited. The descending branch of the collective flush flow closes in this Fall after completion of the outlet slits above the bottom of the flat flask with the ascending one Branch to a vortex ring that precisely maintains its symmetry to the vertebral plane and as a result, surely supplies the ignitable mixture to the spark plug. aside from that transverse vortices are generated at the point of ignition. those from those not covered by the vortex ring Fresh air on the cylinder sides: bring the combustion chamber up., The ignition speed increase and in this way promote combustion. So that is compared to the .machine of the main patent not only a more perfect mixture preparation. but also a more perfect combustion is achieved.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigt Fig. i einen senkrechten Längsschnitt durch die Maschine gemäß der Erfindung. wobei der -1rl:eitskclben im unteren Totpunkt steht, Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt, wobei der Arbeitskolben die Attsla13schlitze verschlossen hat.The invention is illustrated in the drawing in one embodiment. FIG. 1 shows a vertical longitudinal section through the machine according to the invention. where the -1rl: eitskclben is at bottom dead center, FIG. 2 a corresponding one Section, whereby the working piston has closed the access slits.

F'-. 3 und ,I die zugehörigen Schnitte längs den Linien 111-11I und IV-IV in Fig. i.F'-. 3 and, I the associated sections along lines 111-11I and IV-IV in Fig. I.

Bei der dargestellten Maschine steuert der Kolben i die am unteren Zylinderende etwa in gleicher Höhe angeordneten Schlitze z, 2' und 3. 3'. Die Einlaßschlitze 2. 2' sind zu beiden Seiten der Auslaßschlitze 3. 3' angeordnet und derart gegen die einlaßseitige Zylinderwand 5 gerichtet, daß die in den Zylinder eintretenden Spülströme 4, .1' in der durch die Auslaßschlitze 3, 3' bestimmten Längsmittelebene Ti des Zylinder: sich treffen und einen Sammelspülstrom bilden, dessen aufsteigender Ast 6 längs der Zylinderwand 5 entlang strömt und am Zylinderdeckel ; umgelenkt wird, dessen absteigender Ast i i an der gegenüberliegenden, auslaßseitigen Zylinderwand 12 nach abwärts strömt und das verbrannte Gemisch vor sich her durch die Auslaßschlitze 3, 3' ins Freie treibt (einseitige Umkehrspülung). Bei beendeter Spülung, das ist nach Abschluß der Auslaßschlitze 3, 3', wird der absteigende Ast i i vom Flachkolben i abgelenkt und mit dem aufsteigenden Ast 6 zu einem Wirbelring 13 vereinigt, der in der Zvlinderlängsmittelebene TV, der Wirbelebene, nach Ablauf der Spülung weiterläuft.In the machine shown, the piston i controls the slots z, 2 'and 3, 3' which are arranged at approximately the same height at the lower end of the cylinder. The inlet slots 2, 2 'are arranged on both sides of the outlet slots 3, 3' and are directed against the inlet-side cylinder wall 5 in such a way that the flushing flows 4, .1 'entering the cylinder in the longitudinal center plane Ti determined by the outlet slots 3, 3' of the cylinder: meet and form a collective flushing flow, the ascending branch 6 of which flows along the cylinder wall 5 and on the cylinder cover; is deflected, the descending branch ii flows downward on the opposite, outlet-side cylinder wall 12 and drives the burned mixture into the open in front of it through the outlet slots 3, 3 '(one-sided reverse flushing). When the flushing is completed, i.e. after the outlet slots 3, 3 'have been completed, the descending branch ii is deflected by the flat piston i and combined with the ascending branch 6 to form a vortex ring 13, which continues in the cylinder longitudinal center plane TV, the vortex plane, after the flushing process has ended .

Gespeilt wird mit reiner Luft; erst gegen Ende der Spülung, und zwar vor, bei oder nach Abschluß der Auslaßschlitze 3, 3', wird der Brennstoff vom Zylinderdeckel ; her gegen den aufsteigenden Ast 6 des Sammelspülstroines bzw. @Virbelringes gespritzt. Die Einspritzung erfolgt durch eine Einspritzdüse 8, die etwa parallel zur Zylinderachse in der der Zylinderwand 5 benachbarten Seite des Zylinderdeckels 7 eingesetzt ist. Der Spritzstrahl 9 wird hierbei durch den Luftstrom nahezu in seiner ganzen Länge erfaßt und verdampft; er bildet so ein über den Wirbelring 13 verteiltes, zündfähiges Gemisch. Die Zündung erfolgt durch eine Zündkerze io, die in der Wirbelebene Il' angeordnet ist, so daß das zündfähige Gemisch daran vorbeistreicht.The game is played with pure air; only towards the end of the flush, namely before, at or after the outlet slots 3, 3 ', the fuel is removed from the cylinder cover ; sprayed against the ascending branch 6 of the collective flushing routine or @Virbelringes. Injection takes place through an injection nozzle 8, which is approximately parallel to the cylinder axis is inserted in the side of the cylinder cover 7 adjacent to the cylinder wall 5. The spray jet 9 is here almost in its entire length by the air flow captured and vaporized; it thus forms an ignitable one that is distributed over the vortex ring 13 Mixture. The ignition is carried out by a spark plug io, which is located in the vertebral plane Il ' is arranged so that the ignitable mixture sweeps past it.

Im Zylinderdeckel ; ist nun erfindungsgemäß eine zur Wirbelebene ff,- symmetrische Führungsrinne i6 für den Spülstrom vorgesehen, deren Breite b etwa der Breite der Auslaßschlitze3, 3' entspricht. In dieser Rinne wird der aufsteigende Ast 6 des Sammelspülstroines bzw. des Wirbelringes zusammengehalten; und daran gehindert, sich während der Umlenkung am Zylinderdeckel 7 auszu;-breiten; der Spülstrom bzw. nach beendeter Spülung und Brennstoffeinspritzung der Gem@iechstrom wird dadurch gezwungen, in der Wirbelebene W zu verharren und an. der Zündkerze io vorbeizus.treichen.In the cylinder cover; is now according to the invention one to the vortex plane ff, - symmetrical guide channel i6 provided for the flushing flow, the width b of which is approximately corresponds to the width of the outlet slots 3, 3 '. In this gully the ascending one becomes Branch 6 of the collecting flush routine or the vortex ring held together; and prevented from spreading out on the cylinder cover 7 during the deflection; the flushing flow or, after flushing and fuel injection, the common flow is thereby forced to remain in the vertebral plane W and on. the spark plug pass io.

Wenn der Kolben i den durch die Rinne 16 bedingten Schultern des. Zylinderdeickel.s7 im oberen Totpunkt bis auf einen Spalt 17 genähert ist, wird eine Querströmung 18 erzeugt, wie die Fig. 3 und 4 besonders zeigen. Durch diese Strömung werden die im Spalt 17 vorverdichteten, außerhalb der Wirbelebene W liegenden Luftteile der Ladung zu den in der Rinne 16 befindlichen Gemischteilen der Ladung verdrängt, wobei sie die Verbrennung anfachen und deren Ablauf beschleunigen. Die Rinne 16 bildet im Verein mit dem Kolben i hierbei im wesentlichen den Verbrennungsraum.When the piston i is approached to the shoulders of the cylinder deickel.s7 caused by the groove 16 at top dead center up to a gap 17 , a transverse flow 18 is generated, as FIGS. 3 and 4 particularly show. This flow displaces the air parts of the charge, which are pre-compressed in the gap 17 and lying outside the vortex plane W, to the mixture parts of the charge located in the channel 16, thereby fanning the combustion and accelerating its process. The channel 16, together with the piston i, essentially forms the combustion chamber.

Claims

PATENT CLAIM: Mixture compressing two-stroke internal combustion engine according to Patent 7ao 7z8, characterized by a symmetrical to the vertebral plane, such as the Width of the outlet slots possessing guide groove in the cylinder head, which together with the surface of the inside. Dead center of the shoulders caused by the gutter of the cylinder head, except for the gap required for mechanical reasons Piston the. forms the actual combustion chamber of the machine. To delimit the subject matter of the invention From the state of the art, the following publications are considered in the granting procedure drawn: Swiss patents nos. 195 147, 211 353.