DE1019505B - Two-stroke internal combustion engine with crankcase rotary valves - Google Patents

Description

Zweitaktbrennkraftmaschine mit Kurbelgehäuse-Drehschiebern Es ist bekannt, bei Zweitaktbrennkraftmaschinen mit symmetrisch durch den Arbeitskolben gesteuerten Zylinderschlitzen sowohl zum unsymmetrischen Steuern der Ansaugekanäle als auch zum zusätzlichen unsymmetrischen Steuern der Überströmkanäle die zu Drehschiebern umgestalteten Kurbelscheiben zu verwenden. Diese bekannten Drehschiebersteuerungen haben aber erhebliche Mängel, besonders die der Überströmkanäle. Sie bestehen besonders darin, daß die Gemischströme durch zu lange und zu enge Kanäle fließen müssen, wodurch Drosselungen entstehen, die sich um so schädlicher auswirken, als sich durch das unsymmetrische Steuern der Lberströmkanäle die entstehende Überströmzeit verkürzt wird und daß durch unvorteilhafte Kanalführung Wirbel im fließenden Gemischstrom entstehen, welche die überfließende Gemischmenge ebenfalls verringern.Two-stroke internal combustion engine with rotary crankcase valves It is known in two-stroke internal combustion engines with symmetrical through the working piston controlled cylinder slots both for asymmetrical control of the intake channels as well as for the additional asymmetrical control of the overflow channels to rotary valves to use redesigned crank discs. These known rotary valve controls but have significant shortcomings, especially those of the transfer channels. They exist especially in that the mixture streams must flow through channels that are too long and too narrow, whereby Throttles occur, which are all the more harmful than the Asymmetrical control of the overflow channels shortens the overflow time that occurs and that vortices in the flowing mixture flow due to unfavorable channel routing arise, which also reduce the overflowing amount of mixture.

Die Erfindung besteht darin, daß an der Innenseite der Stirnwände des Kurbelgehäuses ringförmige Vorsprünge angebracht werden, die je eine Aussparung besitzen, welche den Anfang der zu den Einlaßschlitzen des Zylinders führenden Überströmkanäle bilden, und daß jeder dieser ringförmigen Vorsprünge so in eine ringförmige Aussparung der benachbarten Kurbelscheibe hineinragt, daß er von der Kurbelscheibe umschlossen ist, wobei die ringförmigen Ränder der über die Vorsprünge greifenden Kurbelscheiben je eine Duschbrechung aufweisen, welche, wenn sie beim Umlaufen der Kurbelscheiben vor die Aussparungen in den Gehäusevorsprüngen kommen, unmittelbare Kanalverbindungen zwischen dem Kurbelgehäusera.um und den Anfängen der Überströmkanäle und damit zu den Zylindereinlaßschlitzen.The invention consists in that on the inside of the end walls of the crankcase annular projections are attached, each with a recess have which the beginning of the overflow ducts leading to the inlet slots of the cylinder form, and that each of these annular projections so into an annular recess the adjacent crank disk protrudes that it is enclosed by the crank disk with the annular edges of the crank disks engaging over the projections each have a shower break, which when they rotate when the crank disks in front of the recesses in the housing projections, direct channel connections between the crankcase and the beginnings of the transfer ducts and thus too the cylinder inlet slots.

Die Zeichnungen stellen zwei Ausführungsbeispiele der unsymmetrischen Steuerung der überströmkanäle dar.The drawings represent two embodiments of the unbalanced Control of the overflow channels.

Abb. 1 und 3 zeigen den Schnitt senkrecht zur Kurbelwelle durch eine Zweitaktbrennkraftmaschine, Abb.2 einen Schnitt parallel zur Kurbelwelle, während Abb. 4 die Ansicht der Kurbelwelle veranschaulicht; Abb.5 zeigt eine andere Zweitaktmaschine im Schnitt senkrecht zur Kurbelwelle mit anders ausgebildeten Drehschiebern, Abb.6 einen Schnitt durch die Maschine parallel zur Kurbelwelle, Abb. 7 die Draufsicht auf das Kurbelgehäuse nach Abnahme des Zylinders.Fig. 1 and 3 show the section perpendicular to the crankshaft through a Two-stroke internal combustion engine, Fig.2 a section parallel to the crankshaft, while Figure 4 illustrates the view of the crankshaft; Figure 5 shows another two-stroke machine in section perpendicular to the crankshaft with differently designed rotary valves, Fig. 6 a section through the machine parallel to the crankshaft, Fig. 7 the top view on the crankcase after removing the cylinder.

In den Zylinder 1 mit vom Kolben 9 gesteuerten Einlaßschlitzen 3 und dem Auslaßschlitz 2 führen die vom Kurbelgehäuse 5 kommenden überströmkanäle, deren Anfänge 6 von zu Drehschiebern ausgebildeten Kurbelscheiben 7 unsymmetrisch gesteuert werden. Die Kurbelscheiben 7 sind mit ringförmigen Aussparungen versehen, in welche ebenso gestaltete ringförmige Vorsprünge 5a der Gehäuseseitenwände hineinragen und welche die Aussparungen 11 besitzen, die so angeordnet sind, daß sie senkrecht zur Kurbelwelle hinausführen. Dabei bilden sie einen unmittelbaren Anschluß an die dort einmündenden Überströmkanäle 6, wenn die Aussparung 12 des außen um den Gehäusering 5a herumgreifenden dünnwandigen Kurbelscheibenteiles vor ihnen steht. Abb.2 zeigt den Schnitt durch den Motor parallel zur Kurbelwelle. Abb. 3 veranschaulicht den Stand der Kurbelscheiben 7 im Augenblick des hreilegens der Gehäuseschlitze 6 durch die Duschbrechung 12 im Rand der Kurbelscheiben, die sich rechtsherum drehen, wie durch einen Pfeil angedeutet ist. In der Stellung der Kurbelscheiben Abb. 1, bei der sich der Kolben 9 im unteren Totpunkt befindet, sind auch die Zylindereinlaßschlitze 3 voll geöffnet, so daß dann ein volles Durchströmen in den Zylinder erfolgen kann. Die Gehäuseschlitze 6 werden dabei während des Kreisbogens w offen gehalten. Ein kleiner Teil der Aussparung 11 im feststehenden Gehäusering 5 a wird unten durch die ringförmige Aussparung der Kurbelscheiben gebildet, damit die volle radiale Breite des Gehäuseringes ausgenutzt wird und dieser keine zu große Aussparung in den Kurbelscheiben beansprucht.In the cylinder 1 with controlled by the piston 9 inlet slots 3 and the outlet slot 2 lead the overflow channels coming from the crankcase 5, their Beginnings 6 of crank disks 7 designed as rotary valves are controlled asymmetrically will. The crank disks 7 are provided with annular recesses into which similarly designed annular projections 5a of the housing side walls protrude and which have the recesses 11 which are arranged so that they are perpendicular to Guide out the crankshaft. In doing so, they form a direct link to those there opening overflow channels 6 when the recess 12 of the outside around the housing ring 5a reaching around thin-walled crank disk part is in front of them. Fig.2 shows the section through the engine parallel to the crankshaft. Fig. 3 illustrates the Status of the crank disks 7 at the moment when the housing slots 6 were exposed the shower break 12 in the edge of the crank disks, which rotate to the right, like is indicated by an arrow. In the position of the crank discs Fig. 1, at the piston 9 is at bottom dead center, are also the cylinder inlet slots 3 fully open, so that a full flow can then take place in the cylinder. The housing slots 6 are kept open during the circular arc w. A small part of the recess 11 in the fixed housing ring 5 a is down through the annular recess of the crank discs is formed so that the full radial Width of the housing ring is used and this is not a too large recess in stressed the crank disks.

In Abb. 5 bis 7 haben die Kurbelscheiben 27 anders geformte Aussparungen, und dementsprechend haben auch die ringförmigen Vorsprünge 25a der Gehäuseseitenwände eine andere Gestalt, wobei die feststehenden Aussparungen 31 annähernd parallel zur Kurbelwelle zu den Gehäuseschlitzen 26 hinführen. Abb.3 zeigt die Maschine mit im unteren Totpunkt stehenden Kolben 29, wobei die Einlaßschlitze 23 des Zylinders voll und die des Kurbelgehäuses 26 fast voll geöffnet sind. Durch das seitliche Einmünden der Überströmkanäle in das Kurbelgehäuse sind die Kanäle kurz und nur unten gebogen. Anstatt den Aussparungen 31 die in Abb.6 dargestellte Rundung zu geben, können auch schräg gestellte gerade Flächen angewendet werden, deren Verlauf aber der Rundung angenähert sein muß. Die Aussparungen 31 in den Gehäusevorsprüngen 25a haben nur während der Zeit eine Verbindung mit dein Kurbelgehäuse 25, in welcher das Überströmen in den Zylinder 21 vor sich geht. Während der übrigen Zeit, insbesondere während der Zeit des Ansaugens in das Kurbelgehäuse, sind sie durch die Drehschieber abgeschlossen, so daß der abgeschlossene Rauminhalt der Überströmkanäle keine Vergrößerung des schädlichen Raumes der Ladepumpe bildet. Das unsymmetrische Steuern durch die Drehschieber wird durch die Aussparungen 32 im dünnen Außenrand der Kurbelscheiben ausgeführt, während die die Umlenkung des Gasstromes bewirkende größere Aussparung im feststehenden Vorsprung der Gehäuseseitenwände untergebracht ist. Dadurch ist es mit Hinsicht auf die Auswuchtung ohne Schwierigkeit möglich, die steuernde Durchbrechung 32 im dünnen Außenrand der Kurbelscheiben unterzubringen.In Fig. 5 to 7 the crank disks 27 have differently shaped recesses, and accordingly also have the annular projections 25a of the housing side walls another shape, the fixed recesses 31 being approximately parallel lead to the crankshaft to the housing slots 26. Fig.3 shows the machine with Piston 29 standing at bottom dead center, the inlet slots 23 of the cylinder full and those of the crankcase 26 are almost fully open. Through the side When the overflow channels flow into the crankcase, the channels are short and only bent down. Instead of the recesses 31 the one shown in Figure 6 To give rounding, inclined straight surfaces can also be used, but whose course must approximate the rounding. The recesses 31 in the housing projections 25a have a connection with your crankcase 25 only during the time in which the overflow in the cylinder 21 is going on. The rest of the time, in particular during the time of suction into the crankcase, they are through the rotary valve closed, so that the closed volume of the overflow channels does not increase of the harmful space of the charge pump. The unbalanced steering by the Rotary valve is through the recesses 32 in the thin outer edge of the crank discs carried out, while the deflection of the gas flow causing the larger recess is housed in the fixed projection of the housing side walls. This is with regard to the balancing it is possible without difficulty to control the opening 32 to be accommodated in the thin outer edge of the crank discs.

In Abb. 3 und 5 ist der Kurbelwinkel mit u' bezeichnet, in welchem die aufsteuernde Aussparung 12 bzw. 32 die Verbindung zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Zylinder aufrechterhält. Es ist im unteren Totpunkt des Kolbens auch ein volles Offensein der Gehäuseschlitze durch die Drehschieber erreicht. Bei nur symmetrischer Steuerung der Überströmkanäle durch den Kolben wird die Verbindung zwischen Zylinder und Kurbelgehäuse schon so schnell nach dem Öffnen des Auslaßschlitzes hergestellt, daß die Zylindergase beim Freilegen der Einlaßschlitze noch so hoch gespannt sind, daß nicht sofort das vorverdichtete Gemisch aus dem Kurbelgehäuse in den Zylinder fließt, sondern daß zuerst eine sehr große Menge heißer Zylindergase in das Gehäuse strömt und in ihm den Druck und die Temperatur in recht schädlicher Weise erhöht. Durch das spätere Freilegen der Verbindung durch die Drehschieber kann die Steuerung so eingerichtet werden, daß diese Mängel vermieden werden, wodurch größere Zylinderladungen mit niedrigerer Temperatur und dadurch höhere Leistungen unter niedrigerem Verbrauch erreicht werden.In Fig. 3 and 5, the crank angle is denoted by u ', in which the opening recess 12 or 32 the connection between the crankcase and maintains the cylinder. There is also a at bottom dead center of the piston full opening of the housing slots is achieved by the rotary valve. With only more symmetrical Control of the overflow channels through the piston is the connection between cylinders and crankcase made so quickly after opening the exhaust port, that the cylinder gases are still stretched so high when the inlet slots are exposed, that not immediately the pre-compressed mixture from the crankcase into the cylinder flows, but that first a very large amount of hot cylinder gases into the housing flows and increases the pressure and temperature in it in a very harmful way. By later exposing the connection through the rotary valve, the control be arranged to avoid these deficiencies, thereby creating larger cylinder loads with lower temperature and thus higher performance with lower consumption can be achieved.

Die neuartige Drehschiebersteuerung kann selbstverständlich auch zum unsymmetrischen Steuern der Ansaugekanäle Verwendung finden, wozu es mir erforderlich ist, z. B. in Abb. 6 anstatt die oder den einen Überströmkanal an die Aussparung 31 in den ringförmigen Verdickungen 25a. der Gehäuseseitenwände anzuschließen, dafür den vorn Vergaser kommenden Kanal an passender Stelle des Kurbelgehäuses einmünden zu lassen. Durch solches unsymmetrisches Ansaugesteuern werden ebenso wie durch das unsymmetrische Steuern der Cberströmkanäle höhere Motorleistungen und niedrigere @T erbräuche erreicht.The new rotary valve control can of course also be used for unbalanced control of the intake ducts find use, for which it was necessary for me is e.g. B. in Fig. 6 instead of one or the overflow channel to the recess 31 in the annular thickenings 25a. to connect the housing side walls, for this the duct coming from the front of the carburettor open out at a suitable point on the crankcase allow. By such unbalanced intake control, as well as by the asymmetrical control of the overflow ducts higher engine outputs and lower ones @T needs achieved.

Claims (1)

PATENTANSPRUCIL Zweitaktbrennkraftmaschine mit Kurbelgehäusepumpe, durch den Arbeitskolben gesteuerten Zylinderschlitzen und einer zusätzlichen unsymmetrischen Steuerung der vom Kurbelgehäuse ausgehenden Überströmkanäle durch zu Drehschiebern ausgebildete Kurbelscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß an den Innenseiten der Stirnwände des Kurbelgehäuses ringförmige Vorsprünge (5a, 25a) vorhanden sind, die je eine Aussparung (11, 31) besitzen, welche den Anfang der zti den Einlaßschlitzen (3, 23) des Zylinders führenden Überströmkanäle bilden, und daß jeder dieser ringförmigen Vorsprünge (5a" 25a) so in j e eine ringförmige Aussparung der benachbarten Kurbelscheibe (7, 27) hineinragt, daß er von der Kurbelscheibe umschlossen ist, wobei die ringförmigen Ränder der über die Vorsprünge (5 a, 25 a) greifenden Kurbelscheiben je eine Durchbrechung (12, 32) aufweisen, welche, wenn sie beim Umlaufen der Kurbelscheiben vor die Aussparungen (11, 31) in den Gehäusevorsprüngen kommen, unmittelbare Kanalverbindungen zwischen dem Kurbelgehäuseraum und den Anfängen (6, 26) der Überströmkanäle und damit zu den Zylindereinlaßschlitzen (3, 23) aufsteuern.PATENTANSPRUCIL two-stroke internal combustion engine with crankcase pump, cylinder slots controlled by the working piston and an additional asymmetrical one Control of the overflow ducts from the crankcase by means of rotary valves trained crank disks, characterized in that on the inside of the End walls of the crankcase annular projections (5a, 25a) are present, which each have a recess (11, 31), which is the beginning of the zti the inlet slots (3, 23) form the cylinder leading transfer channels, and that each of these annular Projections (5a "25a) so in each case an annular recess of the adjacent crank disk (7, 27) protrudes so that it is enclosed by the crank disk, the annular Edges of the crank disks reaching over the projections (5 a, 25 a) each have an opening (12, 32) have which, when they rotate in front of the crank disks in front of the recesses (11, 31) come in the housing projections, direct channel connections between the crankcase space and the beginnings (6, 26) of the transfer channels and thus to open the cylinder inlet slots (3, 23).