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Doppelt wirkende Zweitaktverbrennungskraftinaschine mit Stufenkolben.
Es sind doppelt wirkende Zweitaktverbrennungskraftmaschinen mit Stufenkolben bekannt,
bei welchen die ringförmigen Schulterflächen des mittleren weiteren Kolbenteiles
als Arbeitsfläche und der Rest der Kolbenfläche zum Ansaugen und Vorverdichten des
Gemisches dient. Das durch den Kolben angesaugte und verdichtete Gemisch wird teilweise
durch eine in der Wandung des Hohlkolbens zwischen den ringförmigen Flächen angeordnete
Öffnung in einen außerhalb des Zylinders befindlichen Behälter gedrückt und tritt
aus diesem in die ringförmigen Verdichtungs- und Verbrennungsräume.
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Gegenüber diesen bekannten Ausführungen sind bei der doppelt wirkenden
Zweitaktverbrennungskraftmaschine, welche den Gegenstand der Erfindung bildet, der
Zylinder und der Hohlkolben an beiden Enden geschlossen und bestehen aus einem oberen
weiteren und einem unteren engeren Teil, und der hierdurch am unteren Ende des weiteren
Zylinders gebildete ringförmige Raum dient als Pumpe, die das Gemisch in den Hohlraum
des weiteren Kolbenteiles fördert. Aus dein Hohlraum strömt das Gemisch durch entsprechend
ausgebildete Kanäle zeitweilig in den oberen Verbrennungsraum und ferner in den
unteren Verbrennungsraum. Hierdurch ist gegenüber den bekannten Maschinen nicht
nur eine bedeutend größere wirksame Kolbenfläche gewonnen, sondern auch ein besonderer
Zwischenbehälter für das vorverdichtete Gemisch erspart, weil die Vorverdichtung
in dem Kolbenhohlraum stattfindet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, bei welchem zwei Kolben durch ein gemeinsames
Getriebe
zur Übertragung der Kolbenkräfte auf die Kurbelwelle verbunden sind. Abb. i zeigt
einen senkrechten Schnitt durch Zylinder und Kolben, Abb. 2 eine Ansicht der Maschine
und Abb.3 einen Schnitt nach Linie c-d der Abb. i.
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Der Kolben besteht aus einem oberen weiteren Teil i und aus einem
unteren engeren; Teil 2-, welche geschlossene Hohlräume umschließen, die durch eine
Zwischenwand voneinander getrennt sind. Der untere Kolbenteil e ist in die untere
Stirnwand des oberen Kolbenteils mittels eines Gewindeansatzes 9 eingeschraubt.
Der Gestalt des Kolbens entsprechend besteht der Zylinder aus einem weiteren oberen
Teil i i und einem engeren unteren Teil 12. Der Zylinder ist an beiden Enden durch
Deckel 24, 25 geschlossen. Am Ringraum des weiteren oberen Zylinderteiles i i
ist der Saugkanal 17 mit dem Ansaugventil 18 und dem Vergaseranschlußstutzen
19 angeordnet.
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Der von den ringförmigen Schulterflächen des Kolbens und des Zylinders
begrenzte ringförmige Raum steht am unteren Ende des oberen weiteren Zylinders durch
einen Durchlaß 8 in der unteren Stirnwand des Kolbens mit dem Hohlraum 6 des oberen
Kolbenteiles in Verbindung. Letzterer besitzt in, seiner Wandung einen Durchlaß
7, der so angebracht ist, daß er in der tiefsten Stellung des Kolbens mit dem unteren
Ende 15 eines in der Wandung des oberen Zylinderteiles vorgesehenen Umleitungskanal
16 sich deckt. Das andere Ende 14 des Kanals 16 ist in der tiefsten Stellung des
Kolbens von letzterem freigegeben und mit geneigten Stegen versehen, damit ein Einsetzen
der Kolbenringe nicht vorkommen kann. Der ringförmige Pumpenraum am unteren Ende
des oberen Zylinderteiles steht ferner mit einem in der Wandung des unteren Zylinderteiles
vorge- i sehenen Kanal 21 in Verbindung, dessen anderes Ende 22 in den unteren Verbrennungsraum
mündet und in der oberen Endstellung des Kolbens von diesem freigegeben ist. Der
obere und der untere Zylinderteil besitzen ferner je eine Auspufföffnung 2o und
23. Die Auspufföffnungen 20, 23 sind in bezug auf ! die Einlaßöffnungen 14, 22 so
angeordnet, daß sie beim Krafthub vom Kolben eher freigegeben werden als die Einlaßöffnungen.
In dem Kanal 21 ist ferner eine Rückschlagklappe eingesetzt, damit nicht der im
Kolben hohlraum 6 und im ringförmigen Hohlraum herrschende Unterdruck auf den unteren
kleinen Zylinderraum übertragen wird, wodurch I der Auspuff der verbrannten Gase
aus diesem Raum verhindert würde.
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Bei der in Abb. i veranschaulichten Lage des Kolbens wird im unteren
kleineren Zylinderraum das verdichtete Gemisch entzündet, während im oberen großen
Zylinder die entspannten Gase durch die Öffnung 2o auspuffen und neues, unter einem
bestimmten Druck stehendes Gemisch durch die Kanäle 7, 16 und 14 in den oberen Zylinderraum
strömt, die verbrannten Gase verdrängend. Bewegen sich nun die Kolben nach oben,
so wird das Gemisch im oberen Verbrennungsraum verdichtet, im unteren Raum dehnen
sich die :entzündeten Gase aus und frisches Gemisch wird durch den Kanal 17 in den
Ring- und in den Kolbenhohlraum 6 gesaugt. Kurz vor Erreichung der oberen Totlage
gibt der kleinere Kolben zuerst den Auspuffkanal 23 und darauf den Einlaßkanal 22
frei, wobei jedoch ein Übertritt der verbrannten Gase durch den Kanal 21 in den
unter Saugdruck stehenden Ring- und Kolbenhohlraum 6 durch die am Kanal 21 vorgesehene
Rückschlagklappe verhindert wird. Beim Kolbenrückgang wird das eingesaugte Gemisch
im Kolbenhohlraum 6 und im Pumpenraum verdichtet und durch die Kanäle 21, 22 in
den kleinen Zylinder .gedrückt, wobei es zunächst die verbrannten Gase verdrängt
und nach Schließung der Auspufföffnung 23 durch den heruntergehenden Kolben verdichtet
wird. Gegen Ende des Kolbenniedergangs tritt das verdichtete Gemisch aus dem Kolbenhohlraum
6 durch die Kanäle 7, 15, 16, 14 in den großen Zylinder und verdrängt die verbrannten
Gase.