DE3627128A1

DE3627128A1 - Two-stroke internal combustion engine with applied ignition and scavenging pump, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE3627128A1
Application number: DE19863627128
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Ing Klaue
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-08-09
Filing date: 1986-08-09
Publication date: 1988-02-11

Abstract

The application describes a two-stroke internal combustion engine with applied ignition and scavenging pump, in which the scavenging pump comprises a divided cylinder, longitudinally arranged on one side and serving two cylinders of the engine, in which an oscillating piston moves, driven by the crankshaft and serving two pressure chambers. The outlet is controlled by the engine piston and the inlet by the cylindrical surface of the oscillating piston in such a way that the inlet opens after opening of the outlet, but is closed only after closing of the outlet. Fuel is added to the combustion air shortly before or after closure of the outlet. Owing to the asymmetrical control of the internal combustion engine and the feeding in of fuel after closure of the outlet, no fresh gas is lost. The power and the efficiency of the internal combustion engine are thereby improved. <IMAGE>

Description

Es sind Zweitakt-Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen zum Spülen senkrecht zur Motorzylinder-Mittenachse angeordnete Teilzylinder mit Schwingkolben vorgesehen sind, wobei die Schwingkolben-Teilzylinderfläche zur Steuerung des Stoffwech sels verwendet wird. Durch die DE-OS 34 37 302 ist eine Brenn kraftmaschine bekannt, bei der auf beiden Seiten der Arbeits zylinder längs angeordnete Teilzylinder mit Schwingkolben vorgesehen sind, durch welche sowohl die Steuerung des Aus lasses als auch des Einlasses erfolgt und der Energieinhalt der Abgase durch eine Zweitdehnung in einem der Teilzylinder ausgenutzt wird. Diese Lösung eignet sich besonders für Diesel motoren.Two-stroke internal combustion engines are known, in which for Flushing arranged perpendicular to the motor cylinder center axis Partial cylinders with oscillating pistons are provided, the Swinging piston partial cylinder surface to control the metabolism sels is used. DE-OS 34 37 302 is a focal point engine known to work on both sides cylinders arranged longitudinally with oscillating pistons are provided, through which both the control of the off let as well as the inlet and the energy content the exhaust gases by a second expansion in one of the partial cylinders is exploited. This solution is particularly suitable for diesel Engines.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung betrifft dagegen eine fremdgezündete Brennkraftmaschine und hat eine Verbesserung des Wirkungsgrades sowie der Abgaszusammensetzung mit einer Reduktion des Bauaufwandes dieser Maschine zum Ziel.The subject of the present invention, however, relates to a spark ignition internal combustion engine and has an improvement the efficiency and the exhaust gas composition with a Reduction of the construction effort of this machine to the goal.

Gemäss Erfindung erfolgt die Steuerung des Auslasses durch den Motorkolben und die des Einlasses durch die Zylinderfläche des Schwingkolbens eines einseitig längs angeordneten, zwei Zylinder der Maschine bedienenden Teilzylinders derart, dass der Einlass nach Oeffnung des Auslasses geöffnet, jedoch nach Schliessung des Auslasses geschlossen und der Brennstoff erst kurz vor oder nach Auslass-Schluss der Verbrennungsluft zuge führt wird. Dadurch tritt kein Brennstoffverlust auf, der HC- Anteil im Abgas wird praktisch null. Stickoxyde stellen bei Zweitaktmotoren sowieso kein Problem dar, da ein als Stick oxydbremser dienender Restgasanteil im Zylinder zurückbleibt. According to the invention, the outlet is controlled by the engine piston and that of the inlet through the cylinder surface of the oscillating piston, one arranged longitudinally on one side, two Cylinder of the machine operating part cylinder such that the inlet opens after opening the outlet, but after The outlet is closed and the fuel only shortly before or after the exhaust air closes leads. As a result, there is no loss of fuel, the HC The proportion in the exhaust gas becomes practically zero. Nitrogen oxides provide Two-stroke engines are not a problem anyway, as a stick residual gas portion serving as an oxide brake remains in the cylinder.

Der Brennstoff kann sowohl in Kerzennähe in den im Zylinder kopf befindlichen Brennraum eingespritzt werden oder bei ent sprechender Gestaltung des Ueberströmkanals in diesen erfolgen.The fuel can be near the candle in the cylinder head combustion chamber are injected or at ent speaking design of the overflow channel take place in these.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird der Brennstoff durch in der Abschlussplatte der Spülteilzylinder befestigte Ein spritzventile in den zwischen Druckraum des Spülteilzylinders und Motoreinlass-Schlitzen angebrachten Ueberströmkanal des Schwingkolbens gespritzt. Durch diese Massnahme erfolgt eine intensive Durchmischung der Luft mit dem zerstäubten Brenn stoff. Diese Lösung ist am wenigsten aufwendig.In a further embodiment of the invention, the fuel is in the end plate of the flushing cylinder attached spray valves in the between the pressure chamber of the flushing part cylinder and engine inlet slots attached overflow channel of the Sprayed piston. This measure results in a intensive mixing of the air with the atomized fuel material. This solution is the least complex.

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. In Fig. 1 ist perspektivisch ein mit einem Zweizylindermotor ausgerüsteter Vorderradantrieb in Aussen ansicht wiedergegeben. In Fig. 2 ist eine schematische Schnitt zeichnung durch einen der Zylinder dargestellt, wobei der Uebersichtlichkeit halber der Pleueltrieb des Zylinders und der Antrieb des Schwingkolbens in eine Ebene gelegt sind. Schliesslich ist in Fig. 3 ein Horizontalschnitt durch die Zylinder in Höhe der Ein- und Auslass-Schlitze veranschaulicht.An embodiment of the invention is shown in the figures. In Fig. 1, a front wheel drive equipped with a two-cylinder engine is shown in perspective view. In Fig. 2 is a schematic sectional drawing through one of the cylinders is shown, for the sake of clarity, the connecting rod drive of the cylinder and the drive of the oscillating piston are placed in one plane. Finally, a horizontal section through the cylinders at the level of the inlet and outlet slots is illustrated in FIG. 3.

In Fig. 1 ist mit 1 der Doppelzylinderblock, mit 2 der Zylin derkopf und mit 3 das an der Frontseite sitzende, durch einen Deckel abgeschlossene Abschlussgehäuse, in dem sich der Schwing kolbenantrieb befindet, gekennzeichnet. 4 ist das Schaltgetrie be, 5 das Kupplungsgehäuse und 6 der Achsantrieb. Mit 7 und 8 sind die beiden Zündkerzen des Motors gekennzeichnet. In Fig. 1 with 1 the double cylinder block, with 2 the cylinder head and with 3 the seated on the front, closed by a cover, in which the oscillating piston drive is located. 4 is the gearbox, 5 the clutch housing and 6 the final drive. The two spark plugs of the engine are identified by 7 and 8 .

Im Längsschnitt Fig. 2 durch einen der beiden Zylinder 1 ist die Zylinderbüchse mit 9 gekennzeichnet. Der Kolben 10 steht über die Pleuelstange 11 mit der Kurbelwelle 12 in Verbindung. Auf der Kurbelwelle 12 sitzt ein Exzenter oder eine Kurbel 13, welche über ein Schwingpleuel 14 und Hebel 15 den Schwingkol ben 16 im Halbzylinder 17 bewegt. Auf der der Teilzylinder seite gegenüberliegenden Seite ist der Schwingkolben durch den zylindrischen Fortsatz 16 ₁, an den der Hebel 15 angesetzt ist, im Deckel 18 abgestützt. In der Zylinderbüchse 9 sind die Auslass-Schlitze 19 und die Einlass-Schlitze 20 angebracht. Die Schlitzanordnung ist in Fig. 3 in einem Querschnitt durch die beiden Zylinder 1 in der Schlitzebene wiedergegeben.In longitudinal section, Fig. 2 through one of the two cylinder 1, the cylinder liner is characterized 9. The piston 10 is connected to the crankshaft 12 via the connecting rod 11 . On the crankshaft 12 is an eccentric or a crank 13 , which moves the Schwingkol ben 16 in the half cylinder 17 via a connecting rod 14 and lever 15 . On the side opposite the partial cylinder, the oscillating piston is supported in the cover 18 by the cylindrical extension 16 ₁ , to which the lever 15 is attached. The outlet slots 19 and the inlet slots 20 are made in the cylinder liner 9 . The slot arrangement is shown in FIG. 3 in a cross section through the two cylinders 1 in the slot plane.

In der in Fig. 2 gezeichneten Stellung schliesst der Kolben 10 gerade die Auslass-Schlitze 19 ab. Dabei sind die Einlass- Schlitze 20 noch geöffnet. Der Schwingkolben 16 befindet sich dicht vor dem obersten Totpunkt und hat in dem Raum 21 zwi schen Schwingkolben 16 und Deckel 18 die über Membranen 31 ange saugte Verbrennungsluft verdichtet und zum Teil bereits in den Arbeitszylinder gedrückt. Dazu steht der Raum 21 über den Ueberströmkanal 22 des Schwingkolbens 16 mit den Einlass- Schlitzen 20 in Verbindung. In dieser Stellung des Arbeitskol bens 10 wird durch das Einspritzventil 23 Brennstoff einge spritzt, der sich mit der mit hoher Geschwindigkeit durch den dem Ueberströmkanal 22 vorgelagerten, verengten zylindrischen Teil 24 des Ueberströmkanals mit der Luft vermischt. Das Frisch gas strömt in Pfeilrichtung 25 in den Arbeitszylinder, in dessen Kopf die Zündkerze 7 sitzt. In the position shown in FIG. 2, the piston 10 just closes off the outlet slots 19 . The inlet slots 20 are still open. The oscillating piston 16 is located close to the top dead center and in the space 21 between the oscillating piston 16 and cover 18, the combustion air sucked in via diaphragms 31 is compressed and in part already pressed into the working cylinder. For this purpose, the space 21 is connected to the inlet slots 20 via the overflow channel 22 of the oscillating piston 16 . In this position of the working piston 10 , fuel is injected through the injection valve 23 , which mixes with the air at a high speed through the constricted cylindrical part 24 of the overflow channel 22 which is arranged upstream of the overflow channel. The fresh gas flows in the direction of arrow 25 into the working cylinder, in the head of which the spark plug 7 is seated.

Der zweite Kolben des Motors bewegt sich um 180° versetzt gegenüber dem Kolben 10 und steht während des Stoffwechsel vorganges über den gestrichelt dargestellten, spiegelbildlich zum Kanal 22 ausgebildeten Ueberströmkanal 27 mit den Einlass- Schlitzen des zweiten Arbeitszylinders in Verbindung. In der dargestellten Stellung des Schwingkolbens 16 wird in dem die sem Zylinder zugeordneten Spülraum 28 über die Membran 29 und den Aussenkanal 30 über ein nicht mit dargestelltes Filter Luft angesaugt.The second piston of the engine moves by 180 ° with respect to the piston 10 and is connected to the inlet slots of the second working cylinder during the metabolic process via the broken-line overflow channel 27 , which is mirrored to the channel 22 . In the position of the oscillating piston 16 shown, air is drawn in in the washing chamber 28 associated with the cylinder 28 via the membrane 29 and the outer channel 30 via a filter (not shown).

Claims

1. Fremdgezündete Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Spülpumpe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Auslasses durch den Motorkolben (10) und die des Einlasses durch die Zylinderfläche des Schwingkolbens (16) eines einseitig längs angeordneten, zwei Zylinder der Maschine bedienenden Teilzylinders (17) derart erfolgt, dass der Einlass nach Oeffnung des Aus lasses geöffnet, jedoch nach Schliessung des Auslasses ge schlossen und der Brennstoff erst kurz vor oder nach Aus lass-Schluss der Verbrennungsluft zugeführt wird.1. A spark-ignition two-stroke internal combustion engine with a flushing pump, in particular for motor vehicles, characterized in that the control of the outlet by the engine piston ( 10 ) and the inlet by the cylinder surface of the oscillating piston ( 16 ) of a partial cylinder arranged longitudinally on one side and serving two cylinders of the machine ( 17 ) takes place in such a way that the inlet opens after the outlet is opened, but closes after the outlet is closed, and the fuel is only supplied to the combustion air shortly before or after the outlet closes.

2. Fremdgezündete Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Spülpumpe, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn stoff durch in der Abschlussplatte (18) der Spülteilzylin der befestigte Einspritzventile (23) in den zwischen Druck raum (21; 28) des Spülteilzylinders (17) und Motoreinlass schlitzen (20) angebrachten Ueberströmkanal (22, 24) des Schwingkolbens (16) gespritzt wird.2. Spark-ignited two-stroke internal combustion engine with flushing pump, according to claim 1, characterized in that the fuel by in the end plate ( 18 ) of the flushing part cylinder of the attached injection valves ( 23 ) into the pressure chamber ( 21 ; 28 ) of the flushing part cylinder ( 17 ) and engine inlet slots ( 20 ) attached overflow channel ( 22 , 24 ) of the oscillating piston ( 16 ) is injected.