Zweitaktbrennkraftmaschine, insbesondere Höhenflugmotor. Die Erfindung betrifft eine Zweitakt- brennkraftmaschine, insbesondere Höhenflug motor. Zur Ladung der Arbeitszylinder von Zweitaktflugmotoren wird auch in grösseren Höhen allgemein die Spülluft verwendet,die zu diesem Zweck hoch verdichtet werden muss. Um ein möglichst günstiges Leistungs gewicht, das heisst ein möglichst niedriges Maschinengewicht im Verhältnis zur Lei stung zu erhalten, müsste man aber die Brennkraftmaschine ebenso wie bei boden gebundenen Fahrzeugmotoren auch noch durch weiter gesteigerte Zuführung von Ver brennungsluft überladen.
Dies erfordert namentlich in grösseren Höhen einen so hohen Leistungsaufwand, dass die normalerweise für diese Zwecke ausgenützte Abgasenergie zur Verdichtung der Luft nicht mehr aus reicht. Nimmt man aber das Drehmoment für den Antrieb des Gebläses, wenn auch nur zum Teil, von der Kurbelwelle des Motors ab, so bedeutet das einen erheblichen Ver lust an Propellerleistung.
Nach der Erfindung wird die Aufgabe in der Weise gelöst, dass den Arbeitszylindern der Brennkraftmaschine vor Öffnung der ins Freie führenden Auspuffschlitze durch den Kolben höher gespannte Verbrennungsgase zum Betrieb eines mindestens zweistufigen Abgasturbogebläses entnommen werden, des sen erste 'Stufe zur Entnahme von niedrig gespannter Spülluft angezapft ist, während die höher gespannte Luft nach Verlassen der übrigen Gebläsestufen zur Überladung der Brennkraftmaschine Verwendung findet.
Durch die vorzeitige Entnahme von Brenn- gasen aus den Arbeitszylindern ist es infolge der diesen Gasen innewohnenden grösseren Energie möglich, die Leistung der Abgas turbine so weit zu steigern, ,dass sie .genügend hochverdichtete Überladeluft liefert.
Aller dings ist dabei unbedingt erforderlich, .daB die im Gebläse erzeugte Druckluft unter teilt wird, nämlich in niedrig .gespannte Spülluft und höher gespannte Aufladeluft. Da so die verhältnismässig grosse Menge an Spülluft nicht auf den Druck der Auflade luft verdichtet zu werden braucht, ergibt sich ein wesentlicher Leistungsgewinn an der Turbine, welcher der gesteigerten Verdich tung der Überladeluft zugute kommt.
Nur auf diese Weise, das heisst durch Zusammen wirken dieser beiden Massnahmen - Betrieb der Abgasturbine mit im Arbeitszylinder noelh nicht voll ausgenutzten Brenngasen und Teilung der im Gebläse erzeugten Druck luft in niedrig gespannte Spülluft und höher gespannte Überladeluft - ist es möglich, eine leistungsfähige Höhenllug-Zweitakt brennkraftmascliine zu erhalten.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungs beispiele der Zweitaktbrennkraftmaschine nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 in einem Achsialschnitt die erste Brennkraftmaschine mit Schnitt durch das Turbogebläse und Fig. 2 eine Stirnansicht auf einen V-Mo- tor, in welcher die Lage der Luft- und Gas leitungen dargestellt ist.
In der Fig. 1 ist mit 1 der Arbeitszylin der, mit 2 der Zylinderdeckel, mit 3 der Kol ben und mit 4 das Kurbelgehäuse der Brenn- kiafatmaschine bezeichnet. Die Spülung der Arbeitszylinder erfolgt von oben durch die Ventile 5. Die Abgase entweichen unten durch die kolbengesteuerten Auspuffschlitze 6 und die anschliessende Auspuffleitung 7 ins Freie. An dem dem Deckel 2 abgewendeten Zylinderende sind oberhalb der Auspuff schlitze 6 mehrere Öffnungen 8 angeordnet, durch welche Brenngase dem Arbeitszylin der 1 entnommen werden, bevor ihr Aus dehnungsvermögen im Zylinder vollständig ausgenutzt ist. Diese noch eine erhebliche Energie besitzenden Brenngase werden durch die Leitung 9 der Turbine 10 zugeführt.
Auf der Turbinenwelle 1l ist ein zweistufiges Gebläse angeordnet, das die Luft durch die Leitung 12 in das erste Gebläserad 13 an saugt. Nach Verlassen der ersten Stufe wird ein Teil der verdichteten, niedrig gespannten Luft-durch die Leitung 14 den Arbeitszylin dern als Spülluft zugeführt, in die sie durch die von den Spülventilen 5 gesteuerten Ein lassöffnungen für die Spülluft eintritt. Diese Öffnungen könnten statt im Zylinderdeckel auch in dessen Nähe angeordnet sein. Der andere Teil der aus der ersten Gebläsestufe austretenden Luft wird durch eine Umfüh rungsleitung 15 zum Gebläserad 16 der zwei ten Gebläsestufe geleitet.
Von dort strömt die höher verdichtete Luft durch die Lei tung 17 zu den überladeöffnungen 18, die etwa auf der gleichen Höhe, also etwa in der gleichen Ebene, mit den Vorauslass- ö ffnungen 8 in der Zylinderwand angeordnet sind. Falls ein höherer Überladedruck not wendig ist, kann selbstvenständlich das Ge bläse noch mit weiteren Stufen versehen sein, dio die Überladeluft nacheinander durch läuft. Da die Öffnungen 8 und 18 gleich zeitig von Kolben auf- bezw. abgedeckt wer den, ihre Funktionen aber zeitlich vonein ander getrennt sind. miissen sie besonders gesteuert werden.
Hierzu dient zum Beispiel ein gesteuerter Rohrschieber 19, der die Off nungen 8 und 18 im gewünschten Zeitpunkt öffnet oder schliesst.
Die Wirkungsweise der Brennkraft- masehine ist folgende: Nachdem in der Nähe der obern Totpunktstellung des Kolbens 3 der eingespritzte Brennstoff entzündet ist, dehnt er sich bei der folgenden Verbren nung aus und treibt den Kolben nach unten. In dem Augenblick, in dem der Kolben 3 die Öffnungen 8 aufdeckt, steht der Rohr- sehieber 19 so, dass die Öffnungen 8 nach aussen offen sind und ein Teil der Brenngase durch die Leitung 9 zur Turbine 10 strö men kann.
In dieser Stellung des Kolbens 3 hält der Rohrschieber 19 die Überlade öffnungen 18 nach aussen verschlossen. Der Schieber 19 schliesst die Öffnungen 8 wie der ab, wenn der Kolben 3 beim weiteren Abwärtsgang die Auspuffschlitze 6 auf deckt, so dass die Abgase ins Freie ent-,vei- chen können. Gleichzeitig öffnen die Spül ventile 5 und geben den Eintritt der niedrig ge.#pannten Spülluft aus der Leitung 1..I in den Arbeitszylinder frei. An Stelle des Dreh schiebers könnten auch zwei Ventile vor gesehen sein.
Die Spülluft treibt die rest lichen Abgase vor sieh her und durch die Schlitze 6 ins Freie. Da der Spülluftstrom die Zylinder in seiner ganzen Ausdehnung im Gleichstrom bestreicht, werden die Ab gase restlos aus ihnen entfernt. Nach Um kehr im untern Totpunkt deckt der Kol ben 3 zunächst wieder die Auspuffschlitze 6 ab, und die Ventile 5 werden geschlossen. Jetzt öffnet der Rohrschieber 19 die Über ladeöffnungen 18, so dass die hoch gespannte Überladeluftdurch die Leitung 17 in den Arbeitszylinder einströmen kann. Dies dauert so lange, bis der Kolben 3 bei seinem Auf wärtsgang die Öffnungen 18 wieder ab- g o edeckt hat. Der weitere Kolbenhub dient der Verdichtung der Verbrennungsluft im Arbeitszylinder.
Die Öffnungen 8 sind also nur so lange geöffnet, wie die obere Kolben kante sie beim Abwärtsgang des Kolbens überstreicht, so dass nur höher gespannte, für den Turbinenantrieb hochwertige Brenngase zur Turbine gelangen. Die Öffnungen 18 da gegen sind nur beim Aufwärtsgang des Kol bens geöffnet, wenn alle andern Zylinder öffnungen abgedeckt bezw. geschlossen sind. Auf diese Weise wird ein Verlust von hoch wertiger Überladeluft durch Abströmen ins Freie oder in die Turbinenleitung vermieden.
In der Fig. 2 ist die günstigste Anord nung der für den Betrieb der Höhenflug- brennkraftmaschine erforderlichen verschie denen Gas- und Luftleitungen bei einem V-Motordargestellt. Es liegen bei diesem zweireihigen Motor die Hochdruck- und Niederdruckluftleitungen 17 und 14 zwischen den Zylindern 1. Die Abgasleitungen 7 und 9 sind dagegen an den Zylinderaussenseiten angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die heissen Abgasleitungen vom Flugwind besser bestrichen und gekühlt werden, während auf der innern, vom Flugwind schlecht belüfte ten Seite des Motors nur die weniger heissen Spül- und Ladeleitungen liegen.
Diese Lei tungsanordnung kann auch für X- und H-för- mige Zylinderanordnungen Verwendung fin den.