DE3244702A1

DE3244702A1 - Zweitaktmotor mit variabler auslassschiebersteuerung

Info

Publication number: DE3244702A1
Application number: DE19823244702
Authority: DE
Inventors: Paul 3360 Osterode Götze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-12-03
Filing date: 1982-12-03
Publication date: 1984-06-07

Description

Zweitaktmotor mit variabler Auslaßschiebersteuerung.
Die Erfindung betrifft einen Zweitaktmotor mit Umkehrspülung,der durch hinzufügen einer variablen Auslaßschiebersteuerung,mehr Leistung erbringt.Dieser Motor wurde hauptsächlich erfunden,um die Leistung des Pkw -Dieselmotors zuerhöhen'ohne die Anschaffungskosten allzu sehr in die Höhe zu treiben.
Es wäre in heutiger Zeit durchaus wünschenswert,wenn es mehr Pkw mit Dieselmotoren gäbe.Der Dieselmotor verbraucht 25% weniger Kraftstoff und seine Abgase enthalten viel weniger Schadstoffe,wie die Abgase der Ottomotoren.Dieselabgase enthalten kaum Kohlenmonoxyd und sind völlig bleifrei.
Der Pkw. mit Dieselmotor ist z.Zt.sehr teuer und nicht so leistungsfähig,wie ein Pkw.mit Ottomotor.Man hat nun in letzter Zeit versucht,dise Motoren mit Hilfe von Abgasturboladern aufzuladen,um die Leistungsfähigkeit zu erhöhen.Technisch ist das gelungen aber leider ist dieses Verfahren sehr teuer.
Ich habe nun den Weg beschritten die Leistung der Dieselmotoren zu erhöhen,indem ich die Zahl der Krafthübe verdoppelt habe,d.h.diese Motoren im Zweitakt arbeiten zu: lassen.
Nun leistet allerdings tin herkömmlicher Zweitaktmotor kaum mehr,wie ein Viertakter.Das kommt hauptsächlich daher,daß diese Motoren symmetrische Steuerzeiten haben,wobei-die Auslaßschlitze zuerst öffnen und zuletzt schließen.Dadurch entweicht ein Teil der Frischluft bei Dieselmotoren,ein Teil vom Frischgas der Ottomotoren in den Auspuff.Außerdem geht ein Drittel des Hubraums verloren.Bei Schiffsdieselzweitaktmotoren verwendet man schon seit Jahrzehnten Auslaßdrehschieber,um asymmetrische Steuerzeiten zu erzielen.Dadurch wird verhindert, daß Frischluft in den Auspuff entweicht und außerdem noch eine Aufladung möglich wird. .
Ich habe diese Steuerung auf Dieselmotoren übertragen,deren Größen in Pkw.üblich sind.Ich habe jedoch eine Kolbenschiebersteuerung vorgesehen,obwohl eine Drehschiebersteuerung ideealer erscheint.Doch ich befürchte,das eine Drehschiebersteuerung den thermischen und schmiertechnischen Problemen bei diesen schnellaufenden Motoren,nicht gewachsen ist.
Was ich jedoch hauptsächlich als neu vorstellen möchte,ist die drehzahlabhängige Verstellung des Schließzeitpuhktes der Auslaßkolbenschieber.Diese Verstellung ist notwendig,damit im unteren Drehzahlbereich,in dem ein Kfz.-Motor ein gutes Drehmoment braucht,die Überschneidung von Auslaß und Einlaß,zeitmäßig gesehen nicht zu lang wird,Zu lange Überschneidungen würden zum Durchblasen von Frischluft bzw.Frischgas führen'was in beiden Fällen zu Leistungsverlusten und erhöhtem Kraftstoffverbrauch führen würde.Aus dieser Verstellung ist auch der Name: Variable Auslaßschiebersteuerung"abgeleitet.
Die Steuerzeiten für solch einen Motor,-mit einem Hubraum von 500# cm habe ich theoretisch folgendermaßen berechnetßAuslaß öffnet 70°vor U,T.und schließt je nach Drehzahl bei U.T.
O»er bis zu 40°danach.Einlaß öffnet 50°vor U.T. und schließt, da ungesteuert,50°danach.Biese Steuerzeiten sind'wie schon angeführt,reine Theorie und müßte noch durch praktische Versuche verbessert werden. Mit 500#ist natürlich der Hubraum eines Zylinders gemeint Ein Ausführungsbeispiel der erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigend Fig.1,Einen Zweitaktmotor mit variabler Ausla.schiebersteuerung,als Dieselmotor in Vereinfachter Darstellung, im Querschnitt.
Fig.2.Den gleichen Motor im Längsschnitt von oben gesehen.
Beide Figuren sind im Maßstab 1:3 gezeichnet.
Fig.3.Den Fliehkraftregler' der die Verstellung des Schließzeitpunktes bei der Auslaßschiebersteuerung bewirkt, im Querschnitt.
Fig.4.Den gleichen Fliehkraftregler im Längsschnitt.
Es folgt die Erläuterung der Zeichnung nach: Aufbau und Wirkungsweise.
Wie schon Angeführt handelt es sich in Fig. 1.um einen Zweitaktdieselmotor mit variabler Auslaßschiebersteuerung.und Umkehrspülung.Die bei Zweitaktmotoren zur Zylinderspülung notwendige Druckluft wird im Gebläse 1 erzeu=t.In der Zeichnung ist es ein Rootsgebläse.Es könnten natürlich auch andere Gebläse verwendet werden.Von dort gelangt die Spülluft durch die Spülluftleitung 2 in die Arbeitszylinder 3,wo sie die restlichen Abgase durch den Steuerschieberzylinder 4,inden Auspuff 5 drückt.Sehr deutlich ist in Fig.1 der Auslaßschieberkolben und -Zylinder zu sehen.Wie schon auf Seite 2 angoführt,ist es durch diese Konstruktion möglich'asymmetrische Steuerzeiten zu erzielen,die außerdem noch den jeweiligen Drehzahlen angepaßt erden, so das in allen Drehzahlbereichen eine Aufladung möglich wird.
Auf der Zeichnung ist der Antrieb der einzelnen Aggregate als Zahnriemenantrieb dargestellt.Es können natürlichauch Ketten oder Zahnräder als Übertragungsorgane dienen.
Fig.2 zeigt den gleichen Motor im Längsschnitt von oben.
6 ist das Spülluftgebläse,7 die pülluftleitung,8sind die bpülluftkanäle,über welche die Spülluft in die Arbeitszylinder 9 gelangt,wo sie dann die restlichen Abgase durch die Steuerschieberzylinder 10 in den Auspuff 11 drückt.
Fig.3 zeigt den Bliehkraftregler,der die Verstellung des Schließzeitpunktes der Auslaßsteuerschieber bewirkt,im Querschnitt.Dieser Regler arbeitet ähnlich,wie die Spritzversteller der Dieseleinspritzpumpen,jedoch umgekehrt.Das heißt: Der Auslaßschluß liegt bei höheren Drehzahlen um ca.35°später als bei niedriegen.12 ist das vordere Ende der kleinen Kurbelwelle,welche die Auslaßkolbenschieber betätigt.Fest auf dieser Welle sitzt das Kurvenstück 13.Auf denbeiden Bolzen 14, die fest in die Zahnriemenscheibe eingepreßt sind,sind die Ausleger der Fliehgewichte 14,drehbar gelagert.An den Fliehgewichten befestigt,sind die Rollen 16.Wenn sich nun bei hö--heren Drehzahlen die Fliehgewichte nach außen bewegen,drükken diese Rollen auf das Xurvenstück 13,und verdrehen dieses mitsamt der kleinen Kurbelwelle,gegen den Druck der Schraubenfedern 17,entgegen dem Uhrzeigersinn,also rückwärts.Dadurch wird erreicht,daß die Auslaßschieberkolben später schließen.Dadurch bleibt die Überschneidung'zeitmäßig gesehen bei allen Drehzahlen gleich lang. C Fig.4 zeigt den gleichen Regler,wie in Fig.3 von oben gesehen.18 ist das Ende der kleinen Kurbelwelle.Auf dieser ist die Hohlwelle 19 drehbar gelaget,Fest mit dieser Welle verbunden,bzw.aus einem Stück gearbeitet,ist die Zahnriemenscheibe 20o In diese sind die Bolzen 21(in Fig.4 nur einer sichtbar), fest eingepreßt.23 ist das eine Ende des Kurvenstücks,24 eine der beiden Schraubenfedern,die den Fliehgewichten entgegen wirken.
Als Schmierung für diese Motoren,könnte man die Druckumlaufschmierung verwenden,wie sie heute allgemein bei Kfz.-viertaktmotoren üblich ist.Da diese Art der Schmierung bekannt ist,wurde auf eine Darstellun verzichtet.

Claims

Patentanspruch, Zweitaktmotor mit variabler Auslaßschiebersteuerung, dadurch gekennzeichnet,daß er als Zweitaktmotor zusätzlich eine Auslaßkolbenschiebersteuerung hat,deren Schließzeitpunkt durch einen Fliehkraftregler den jeweiligen Drehzahlen angepaßt wirdtwodurch-in sämtlichen Drehzahlbereichen eine auf ladung möglich wird.