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EP0250497A1 - Nach dem zweitaktverfahren arbeitende verbrennungskraftmaschine. - Google Patents

Nach dem zweitaktverfahren arbeitende verbrennungskraftmaschine.

Info

Publication number
EP0250497A1
EP0250497A1 EP87900055A EP87900055A EP0250497A1 EP 0250497 A1 EP0250497 A1 EP 0250497A1 EP 87900055 A EP87900055 A EP 87900055A EP 87900055 A EP87900055 A EP 87900055A EP 0250497 A1 EP0250497 A1 EP 0250497A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
internal combustion
combustion engine
engine according
flushing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP87900055A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0250497B1 (de
Inventor
Christian Bartsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to AT87900055T priority Critical patent/ATE55173T1/de
Publication of EP0250497A1 publication Critical patent/EP0250497A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0250497B1 publication Critical patent/EP0250497B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/14—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/12—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements specially for two-stroke engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine operating according to the two-stroke process, in which the fresh gases are guided tangentially and obliquely upwards into the cylinder and in which an additional charging device is provided instead of a crankcase pump for conveying the fresh gases into the cylinder.
  • Such an internal combustion engine is the subject of DE-PS 454 473.
  • the known internal combustion engine is a slow-running, large-volume two-stroke engine.
  • the purge air is fed tangentially into the cylinder via several purge air channels.
  • the burned gas leaves the cylinder via a plurality of outlet channels arranged on the side opposite the purge air channels.
  • the known internal combustion engine cannot work optimally, since a high proportion of the incoming air instead of rotating in the cylinder reaches the outlet channels directly. This results in relatively high short-circuit losses.
  • the formation of a rotating charge is impeded by turbulence and the backflow in the middle of the cylinder.
  • the invention has for its object to design a two-stroke internal combustion engine of the type mentioned in such a way that it can work as a diesel engine with smooth running and high efficiency, but also as a spark-ignition internal combustion engine (gasoline engine) and in terms of their fuel consumption and pollutant content in Exhaust gas is more advantageous than conventional diesel, spark-ignited two-stroke and four-stroke internal combustion engines.
  • This object is achieved in that only a single flushing channel is provided with a flushing slot opening into the cylinder and the flushing channel is arranged on the same cylinder side next to the outlet slot. Due to this design according to the invention, the inflowing fresh gases form a rotating roller on the cylinder wall. The electric speed can be almost completely converted into rotary motion so that the fresh gas roller rotates at high speed. Since the inlet channel is set in the direction of the combustion chamber, the fresh gas reaches the combustion chamber in a defined way even at low engine speeds and can be ignited safely when using gasoline. Experiments with this purge resulted in a steady idling at a very low speed and perfect ignition with every stroke.
  • the internal combustion engine according to the invention is much simpler in construction than conventional two-stroke engines, since it has the substructure - crankshaft, oil pan, lubrication - of four-stroke engines and the cylinder wall is only broken through by two openings, one as an outlet slot and the other as a flushing slot.
  • a multi-cylinder engine can be manufactured using simple casting technology with narrow cylinder distances.
  • This design according to the invention does not provide for optimal flushing out of the burned gases or even mixing of the fresh and residual gases, as in the prior art, in particular in the partial load range.
  • the object of the invention is to strictly separate fresh and residual gases from one another in order to achieve a pronounced charge stratification and lean operation even at low partial loads.
  • the design according to the invention is the only way to achieve this goal in the simplest way.
  • the flow of currents in the rinsing channels is particularly low if, according to an advantageous embodiment of the invention, these are largely rectilinear and taper towards the cylinder. Furthermore, a particularly high rotational speed of the fresh gas roller is achieved by this design.
  • a non-return device in the form of a return device is provided between the charging device and the rinsing channel. This can prevent burnt gases from striking back from the cylinder into the charging device.
  • check valves can for example be designed as tongue valves known per se, as are common today on the inlet side of some conventional two-stroke engines. They open automatically as soon as the pressure in the cylinder falls below that of the charging device. They can also be so aerodynamically designed that they do not hinder the gas flow and require no additional power.
  • a shut-off device driven directly by the internal combustion engine or according to a program can also be provided. It is particularly favorable if the shut-off device is a rotary slide valve.
  • the shut-off device is a rotary slide valve.
  • Such rotary valves are particularly advantageous in multi-cylinder engines.
  • This rotary valve is designed in a known manner so that the fresh gases enter the tube at one end and flow through it to the control openings.
  • the rotary valve can be driven by a toothed belt, chain or gear wheels.
  • the rotary valve is particularly easy to drive if the rotary valve is arranged parallel to the crankshaft.
  • An adjusting element is inserted between the rotary valve and the drive, such as that developed by the Pierburg company for adjusting camshafts.
  • the amount of air conveyed is optimally adapted to the particular needs of the engine and a conventional throttle valve can be omitted.
  • the adjustment is done fully automatically by an electronic control unit, from which the load, speed, pressure and temperature are processed.
  • the control unit can be combined with that for ignition timing and fuel injection, so that the air quantity and air mass are then also available as an influencing variable.
  • the replacement of the usual throttle valve by the control edge of the rotary valve ensures that when the rotary valve opening is opened, the full boost pressure always ensures high fresh gas velocity in the overflow channel.
  • the electronics can also ensure higher air throughput and, thanks to higher compression work in the cylinder and in the supercharger, for faster braking of the engine speed.
  • flushing slot is opened over a larger crank angle than the outlet slot and if the bottom edge of the flushing slot is substantially higher than the top edge of the piston at bottom dead center.
  • Overflow slots are shown in Swiss Patent No. 268 279, the upper edges of which are arranged higher than the upper edges of the outlet slots, but this motor cannot run, since such a slot arrangement is only useful with external charging.
  • the overflow valve described in the same patent is also pointless, since it is expressly a two-stroke engine with crankcase flushing. Two-stroke engines with crankcase purging rely on the fact that when the piston descends, after opening the overflow slots, burned gas presses into the crankcase and here causes pressure to rise, but it also overflows for later use. Two-stroke engines with a crankcase pump and mechanically uncontrolled overflow work "asymmetrically" anyway when changing the gas and can be deteriorated by the devices shown in patent 268 279 to the point of inability to run independently.
  • combustion chamber as an annular channel leads to a structurally simple construction of the internal combustion engine and prevents undesirably high thermal loads.
  • combustion chamber can also be designed in the form of a disk or as an intermediate shape.
  • the spark plug is provided on the outside of the combustion chamber circumference, since a mixture which is particularly easily ignitable rotates there, so that reliable ignition occurs even at low engine speeds.
  • This measure realizes a two-stroke gasoline engine which has the advantages of a conventional two-stroke engine, but does not have the disadvantages of poor efficiency, poor concentricity in the part-load range and a high pollutant content in the exhaust gas.
  • the ignition is particularly reliable if, according to another embodiment of the invention, two spark plugs are provided on the outside of the combustion chamber circumference, offset by 180 degrees.
  • the rotary valve can also be designed as a balancer shaft.
  • the invention permits numerous embodiments. Several of these are shown very schematically in the drawing and are described below. They show in her
  • FIG. 1 shows a horizontal section through an internal combustion engine according to the invention, the inlet and outlet channels being tilted into the sectional plane for better understanding
  • FIG. 3 shows a section of a cylinder processing in the area of the slots of the cylinder of the internal combustion engine
  • FIG. 4 shows a vertical section through a second embodiment of a cylinder of the internal combustion engine according to the invention
  • FIG. 5 is a vertical section through a cylinder of the internal combustion engine according to the invention with a rotary valve.
  • FIG. 1 shows a cylinder 1 of an internal combustion engine, into which a rectilinear flushing channel 3, which tapers towards the cylinder 1, tangentially leads through a flushing slot 2.
  • an outlet slot 4 is provided, via which burned gases leave the cylinder 1 in order to reach the exhaust, not shown, via an outlet channel 5.
  • a spark plug 6 is shown in dashed lines, which sits in the cylinder head and is therefore actually not visible in the sectional view.
  • a charging device is not shown, from which fresh gas enters the cylinder 1 via the purge channel 3 in order to form a fresh gas roller indicated by an arrow 7.
  • FIG. 2 shows that the flushing channel 3 is directed obliquely upwards into the cylinder 1.
  • a correspondingly upwardly directed, helically upwardly directed flow is formed, which is oriented along the inner lateral surface of the cylinder 1, which in turn was illustrated by the arrow 7.
  • a return device 10 can be seen, which is designed as a tongue valve and has two tongues 11, 12 pointing in the direction of the cylinder 1 and abutting at their ends.
  • FIG. 2 Also shown in FIG. 2 is a piston 13, which in the lowest position shown is located with its upper edge 14 below the flushing slot 2, into which the flushing channel 3 opens.
  • the flushing slot 2 is arranged higher than the outlet slot 4, so that both its upper edge 15 and its lower edge
  • combustion chamber 19 is designed as an annular channel.
  • a rotary slide valve 21 is arranged in the rinsing channel 3 parallel to the crankshaft, not shown. This rotary valve 21 is driven by the crankshaft and controls the incoming purge gas via a control opening 22. It can also be seen that in this embodiment too, the flushing slot 2 is arranged higher than the outlet slot 4. Shown and positioned in FIG. 5 are the outlet channel 5 and the piston 13 with the piston top edge 14, which in the piston position shown in the lower position Dead center is located.

Landscapes

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

Beschreibung
Nach dem Zweitaktverfahren arbeitende Verbrennungskraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine nach dem Zweitaktverfahren arbeitende Verbrennungskraftmaschine, bei der die Frischgase tangential und schräg nach oben in den Zylinder geführt werden und bei der zum Fördern der Frischgase in den Zylinder statt einer Kurbelkastenpumpe eine zusätzliche Aufladeeinrichtung vorgesehen ist. Eine solche Verbrennungskraftmaschine ist Gegenstand der DE-PS 454 473.
Bei der bekannten Verbrennungskraf tmaschi πe handelt es sich um eine langsam laufende, großvolumige ZweitaktdieseImaschine. Die Spülluft wird bei ihr über mehrere Spülluftkanäle tangential in den Zylinder hineingeführt. Das verbrannte Gas verläßt den Zylinder e n t s p r e c h e nd über mehrere, an der den Spülluftkanälen gegenüberliegenden Seite angeordnete Auslaßkanäle.
Die vorbekannte Verbrennungskraftmaschine kann nicht optimal arbeiten, da ein hoher Anteil der einströmenden Luft statt im Zylinder zu rotieren, unmittelbar zu den Auslaßkanälen gelangt. Dadurch entstehen relativ hohe Kurzschlußverluste. Die Ausbildung einer rotierenden Ladung wird bei der vorbekannten Verbrennungskraftmaschine durch Turbulenzen und die Rückströmung in der Zylindermitte behindert.
Der in Abb. 3 und 4 der DE-PS 454 473 gezeigte Nasen¬kolben beweist, daß der Erfinder den Effekt der Kurzschlußverluste zumindest vermutet hat. Erfahrungsgemäß vermag aber eine Ablenknase auf dem Kolben eine schlechte Spülung nicht zu verbessern. Das gilt im gleichen Umfang auch für die Brennkraftmaschine nach dem öster reichischen Patent Nr. 113 633.
Bis in die Nachkriegsjahre hinein waren nach dem Zweitaktverfahren arbeitende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen wegen ihres einfachen Aufbaus und ihrer hohen spezifischen Leistung verbreitet. Weiterhin ist bei solchen allgemein als Zweitakter bezeichneten Motoren der NOx-Anteil im Abgas wesentlich geringer als bei vergleichbaren Viertaktmotoren, was eine Folge der Vermischung von Frisch- und Abgas im Zylinder ist. Diese Vorteile müssen jedoch bislang mit einem sehr hohen Kraftstoffverbrauch und hohem Gehalt von CO und HC im Abgas bei Leerlauf und im Teillastbereich erkauft werden. Störend ist auch, daß bisher kein einwandfreier Leerlauf mit Zündung bei jedem Hub zu erreichen ist. Das führt bei Leerlaufdrehzah len zu einem unangenehmen Schütteln. Wegen dieser Nachteile werden Zweitakter seit etwa drei Jahrzehnten als Antrieb für Automobile nicht mehr verwendet .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nach dem Zweitaktverfahren arbeitende Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß sie als Dieselmotor mit gleichmäßigem Lauf und hohem Wirkungsgrad, aber auch als fremdgezündete Brennkraftmaschine (Ottomotor) zu arbeiten vermag und hinsichtlich ihres Kraftstoffverbrauches und Schadstoffanteiles im Abgas vorteilhafter ist als konventionelle Diesel-, fremdgezündete Zweitakt- und Viertaktverbrennungskraft- maschinen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nur ein einziger Spülkanal mit einem in den Zylinder mündenden Spülschlitz vorgesehen und der Spülkanal auf derselben Zylinderseite neben dem Auslaßschlitz angeordnet ist. Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung bilden die einströmenden Frischgase an der Zylinderwand eine rotierende Walze. Die E i n s t r öm g e s c h w i n d i g k e i t kann nahezu vollständig in Drehbewegung umgewandelt werden, so daß die Frischgaswalze mit hoher Geschwindigkeit rotiert. Da der Einlaßkanal in Richtung des Brennraumes angestellt ist, gelangt das Frischgas auch bei niedrigen Drehzahlen auf definiertem Weg in den Brennraum und kann bei Benzinbetrieb sicher gezündet werden. Versuche mit dieser Spülung ergaben einen gleichmäßigen Leerlauf bei sehr niedriger Drehzahl und einwandfreie Zündung bei jedem Hub.
Trotz ihrer funktionellen Vorteile ist die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine im Aufbau wesentlich einfacher als konventionelle Zweitaktmotoren, da sie den Unterbau - Kurbelwelle, ölwanne, Schmierung - von Viertaktmotoren besitzt und die Zylinderwand nur durch zwei Öffnungen durchbrochen wird, eine als Auslaßschlitz und die andere als Spülschlitz. Dadurch kann auch ein Mehrzylindermotor in einfacher Gußtechnik mit engen Zylinderabständen hergestellt werden.
Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung wird nicht wie beim Stand der Technik insbesondere im Teillastbereich für eine optimale Ausspülung der verbrannten Gase oder gar Vermischung der Frisch- und Restgase gesorgt. Aufgabe der Erfindung ist es im Gegenteil, Frisch- und Restgase streng voneinander zu trennen, um eine ausgeprägte Ladungsschichtung und Magerbetrieb auch bei niedriger Teillast zu erreichen. Die erfindungsgemäße Gestaltung ist der einzige Weg, um dieses Ziel auf einfachste Weise zu erreichen. Die S t römun g sv e r l us t e in den Spülkanälen sind besonders gering, wenn diese gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weitgehend geradlinig und sich zum Zylinder hin verjüngend verlaufen. Weiterhin wird durch diese Gestaltung eine besonders hohe Rotationsgeschwindigkeit der Frischgaswalze erreicht.
Vorteilhaft ist es auch, wenn zwischen der Aufladeeinrichtung und dem Spülkanal eine Rückschlageinrichtung in Form von R ü c k s c h l a g v e n t i l e n vorgesehen ist. Dadurch kann ein Zurückschlagen von verbrannten Gasen aus dem Zylinder in die Aufladeeinrichtung verhindert werden. Solche Rückschlagventile können zum Beispiel als an sich bekannte Zungenventile ausgebildet sein, wie sie heute auf der Einlaßseite mancher konventionellen Zweitaktmotoren üblich sind. Sie öffnen automatisch, sobald der Druck im Zylinder unter jenen der Aufladeeinrichtung fällt. Sie lassen sich zudem so strömungsgünstig ausbilden, daß sie den Gasstrom nicht behindern und keinen zusätzlichen Leistungsbedarf erfordern.
Statt eines Rückschlagventils kann man gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auch eine von der Verbrennungskraftmaschine direkt oder nach einem Programm angetriebene Absperreinrichtung vorsehen. Besonders günstig ist es, wenn die Absperreinrichtung ein Drehschieber ist. Solche Drehschieber sind insbesondere bei Mehrzylindermotoren vorteilhaft. Dieser Drehschieber wird in bekannter Weise so ausgebildet, daß die Frischgase an einer Stirnseite ins Rohr eintreten und dieses zu den Steueröffnungen durchströmen. Der Drehschieber kann durch Zahnriemen, Kette oder Zahnräder angetrieben werden. Der Antrieb des Drehschiebers ist besonders einfach, wenn der Drehschieber parallel zur Kurbelwelle angeordnet ist.
Zwischen dem Drehschieber und dem Antrieb wird ein Verstellorgan eingefügt, wie es zum Beispiel von der Firma Pierburg zur Verstellung von Nockenwellen entwickelt wurde. Dadurch wird die geförderte Luftmenge dem jeweiligen Bedarf des Motors optimal angepaßt und eine übliche Drosselklappe kann entfallen.
Die Verstellung geschieht vollautomatisch durch ein elektronisches Steuergerät, von dem Last, Drehzahl, Druck und Temperatur verarbeitet werden. Das Steuergerät kann mit jenem für Zündzeitpunkt und Kraftstoffeinspritzung kombiniert werden, so daß dann auch Luftmenge und Luftmasse als Einflußgröße zur Verfügung stehen. Der Ersatz der üblichen Drosselklappe durch die Steuerkante des Drehschiebers stellt sicher, daß beim öffnen der Drehschi ebersteuerkante stets der volle Ladedruck für hohe Frischgasgeschwindigkeit im Überströmkanal sorgt. Zudem ist es im Schiebebetrieb möglich, die Steueröffnung vollständig zu schließen, so daß der Effekt der Schubabschaltung mit Kraftstoffersparung erzielt wird.
Bei Benzineinspritzung und deren Abschaltung während der Schubphase kann die Elektronik jedoch auch für höheren Luftdurchsatz sorgen und durch höhere Verdichtungsarbeit im Zylinder und im Lader für schnelleres Abbremsen der Motordrehzahl.
Vorteilhaft ist es auch, wenn der Spülschlitz über einen größeren Kurbelwinkel geöffnet ist als der A u s l a ß s c h l i t z und wenn die Spülschlitzunterkante wesentlich höher liegt als die steuernde Kolbenoberkante im unteren Totpunkt. Bei einer solchen Ausgestaltung kann das Frischgas über eine längere Zeit unbeeinflußt von der oberen Kolbenkante in den Zylinder strömen.
Zwar sind im schweizerischen Patent Nr. 268 279 überströmschlitze gezeigt, deren Oberkanten höher angeordnet sind als die Oberkanten der Auslaßschlitze, doch dieser Motor kann nicht laufen, da eine solche Schlitzanordnung ausschließlich bei Fremdaufladung sinnvoll ist. Der im gleichen Patent beschriebene Überströmschieber ist ebenso sinnlos, da es sich ausdrücklich um einen Zweitaktmotor mit Kurbelkastenspülung handelt. Zweitaktmotoren mit Kurbelkastenspülung sind darauf angewiesen, daß bei herabgehendem Kolben nach öffnen der überströmschlitze verbranntes Gas in den Kurbelkasten drückt und hier einmal für Druckerhöhung sorgt, andererseits aber auch für späteres überströmen. Zweitaktmotoren mit Kurbelkastenpumpe und mechanisch ungesteuertem überströmen arbeiten beim Gaswechsel ohnehin "unsymmetrisch" und können durch die im Patent 268 279 gezeigten Einrichtungen bis zur Eigenlauf-Unfähigkeit verschlechtert werden.
Die Ausbildung des Brennraumes als Ringkanal führt zu einem konstruktiv einfachen Aufbau der Verbrennungskraftmaschine und verhindert unerwünscht hohe thermische Belastungen. Der Brennraum kann jedoch auch scheibenförmig oder als Zwischenform ausgestaltet sein.
Vorteilhaft ist es auch, wenn bei der Ausgestaltung als Ottomotor die Zündkerze außen am Brennraumumfang vorgesehen ist, da dort ein besonders leicht zündfähiges Gemisch rotiert, so daß es zu einem zuverlässigen Zünden auch bei niedrigen Drehzahlen kommt. Durch diese Maßnahme wird ein Zweitakt-Ottomotor verwirklicht, der die Vorteile eines üblichen Zweitakters aufweist, jedoch nicht die Nachteile eines schlechten Wirkungsgrades, eines schlechten Rundlaufs im Teillastbereich und eines hohen Schadstoffgehaltes im Abgas hat. B e s o n d e r s zuverlässig wird gezündet, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zwei Zündkerzen um 180 Grad versetzt außen am Brennraumumfang vorgesehen sind.
Um Restunwuchten des Kurbeltriebs zu beseitigen, kann der Drehschieber gleichzeitig als Ausgleichswelle ausgebildet sein.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Mehrere davon sind in der Zeichnung stark schematisch dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In ihr zeigen die
Fig. 1 einen horizontalen Schnitt durch eine Verbrennungskraftmaschine nach der Erfindung, wobei Einlaß- und Auslaßkanal für besseres Verständnis in die Schnittebene gekippt wurden,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt im Bereich des Einlaßkanals durch eine Verbrennungskraftmaschine nach der Erfindung,
Fig. 3 einen Abschnitt einer Zyliπderabwicklung im Bereich der Schlitze des Zylinders der Verbrennungskraftmaschine,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Zylinders der Verbrennungskraftmaschine nach der Erfindung,
Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch einen Zylinder der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine mit einem Drehschieber. Die Figur 1 zeigt von einer Verbrennungskraftmaschine einen Zylinder 1, in den durch einen Spülschlitz 2 ein geradliniger, sich zum Zylinder 1 hin verjüngender Spülkanal 3 tangential hineinführt. Neben dem Spülschlitz 2 ist ein Auslaßschlitz 4 vorgesehen, über den verbrannte Gase den Zylinder 1 verlassen, um über einen Auslaßkanal 5 zum nicht gezeigten Auspuff zu gelangen. Nahe der Innenumfangsfläche des Zylinders 1 ist gestrichelt eine Zündkerze 6 dargestellt, die im Zylinderkopf sitzt und deshalb in der Schnittdarstellung eigentlich nicht zu sehen ist. Nicht gezeigt ist eine Aufladeeinrichtung, von der aus Frischgas über den Spülkanal 3 in den Zylinder 1 eintritt, um dort eine durch einen Pfeil 7 angedeutete Frischgaswalze zu bilden.
Die Figur 2 zeigt, daß der Spülkanal 3 schräg nach oben in den Zylinder 1 hineingerichtet ist. Dadurch bildet sich eine entsprechend nach oben gerichtete, entlang der Innenmantelfläche des Zylinders 1 ausgerichtete, schraubenförmig nach oben gerichtete Strömung aus, was wiederum durch den Pfeil 7 veranschaulicht wurde. Zu erkennen ist am Eingang des Spülkanals 3 eine Rückschlage inrichtung 10, die als Zungenventil ausgebildet ist und zwei in Richtung des Zylinders 1 weisende, an ihren Enden aufeinanderstoßende Zungen 11, 12 hat.
Weiterhin gezeigt ist in der Figur 2 ein Kolben 13, welcher sich in der dargestellten untersten Stellung mit seiner Oberkante 14 unterhalb des Spülschlitzes 2 befindet, in den der Spülkanal 3 mündet.
In der Ausführungsform gemäß der Figur 3 ist der Spülschlitz 2 höher angeordnet als der Auslaßschlitz 4, so daß sowohl seine Oberkante 15 als auch seine Unterkante
17 in Bezug auf die Oberkante 14 des Kolbens höher liegen als die entsprechende Oberkante 16 und Unterkante
18 des Auslaßschlitzes 4. Bei der Ausführungsform gemäß der Figur 4 ist der Brennraum 19 als Ringkanal ausgebildet.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 ist im Spülkanal 3 ein Drehschieber 21 parallel zur nicht dargestellten Kurbelwelle angeordnet. Dieser Drehschieber 21 wird von der Kurbelwelle angetrieben und steuert über eine Steueröffnung 22 das eintretende Spülgas. Zu erkennen ist weiterhin, daß auch bei dieser Ausführungsform der Spülschlitz 2 höher angeordnet ist als der Auslaßschlitz 4. Dargestellt und positioniert sind in Figur 5 w e i t e r h i n der Auslaßkanal 5 und der K o l b e n 13 mit der Kolbenoberkante 14, welche sich in der gezeigten Kolbenstellung im unteren Totpunkt befindet.
Auflistung der verwendeten Bezugszeichen
1 Zylinder
2 Spülschlitz
3 Spülkanal
4 Auslaßschlitz
5 Auslaßkanal
6 Zündkerze
7 Pfeil (=Drehrichtung der Ladung)
10 Rückschlageinrichtung
11 Zunge
12 Zunge
13 Kolben
14 Oberkante
15 Oberkante
16 Oberkante
17 Unterkante
18 Unterkante
19 Brennraum
20 Einspritzdüse
21 Drehschieber
22 Steueröffnung

Claims

Ansprüche
1. Nach dem Zweitaktverfahren arbeitende Verbrennungskraftmaschine, bei der die Frischgase tangential u n d schräg nach oben in den Zylinder geführt werden und bei der zum Fördern der Frischgase in den Zylinder statt einer Kurbelkastenpumpe eine zusätzliche Aufladeeinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein einziger Spülkanal (3) mit einem in den Zylinder (1) mündenden Spülschlitz (2) vorgesehen und der Spülkanal
(3) auf derselben Zylinderseite neben dem Auslaßschlitz
(4) angeordnet ist.
2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Spülkanäle (3) weitgehend geradlinig und sich zum Zylinder (1) hin verjüngend verlaufen.
3. Verbrennungskraftmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aufladeeinrichtung und dem Zylinder (1) eine Rückschlageinrichtung (10) in Form von Rückschlagventilen vorgesehen ist.
4. Verbrennungskraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlageinrichtung (10) durch ein Zungenventil gebildet ist.
5. Verbrennungskraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aufladeeinrichtung und dem Zylinder (1) eine von der Verbrennungskraftmaschine direkt oder nach einem Programm angetriebene Absperreinrichtung eingefügt ist.
6. Verbrennungskraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aufladeeinrichtung und dem Zylinder (1) ein von der Kurbelwelle angetriebener Drehschieber (21) eingefügt ist, der mit einfacher oder doppelter Kurbelwellendrehzahl umläuft und mit einer Verstelleinrichtung versehen ist, die über ein elektronisches Steuergerät derart betätigt wird, daß der Drehschieber die übliche Drosselklappe ersetzt und das Zurückschlagen verbrannter Gase aus dem Zylinder (1) in die Aufladeinrichtung verhindert.
7. V e r b r e n n un g s k r a f t m a s c h i n e nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (21) parallel zur Kurbelwelle angeordnet ist.
8. Verbrennungskraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülschlitz (2) über einen größeren Kurbelwinkel als der Auslaßschlitz (4) geöffnet ist und daß die Spülschlitzunterkante (17) wesentlich höher liegt als die steuernde Kolbeπoberkante (14) im unteren Totpunkt.
9. Verbrennungskraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (19) als Ringkanal ausgebildet ist.
10. Verbrennungskraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einspritzdüse (20) außen am Brennraumumfang angeordnet und deren Einspritzstrahl durch die Zylinderachse etwa waagerecht zur anderen Zylinderseite gerichtet ist.
11. Verbrennungskraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündkerze (6) außen am Brennraumumf ang vorgesehen ist.
12. Verbrennungskraftmaschine nach einem oder m e h r e r e n der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zündkerzen (6) um 180 Grad versetzt außen am Brennraumumfang vorgesehen sind.
13. Verbrennungskraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (21) gleichzeitig als Ausgleichswelle zur Beseitigung von Restunwuchten ausgebildet ist.
EP87900055A 1985-12-23 1986-12-15 Nach dem zweitaktverfahren arbeitende verbrennungskraftmaschine Expired - Lifetime EP0250497B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT87900055T ATE55173T1 (de) 1985-12-23 1986-12-15 Nach dem zweitaktverfahren arbeitende verbrennungskraftmaschine.

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8536426U 1985-12-23
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