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Zweitaktbrennkraftmaschine, insbesondere Zweitaktdieselmaschine, mit
mehr als zwei auf einen gemeinsamen Verbrennungsraum arbeitenden Kolben Bei Brennkraftmaschinen,
bei denen mehr als zwei Kolben auf einen gemeinsamen Brennraum arbeiten, müssen
die Kolbenböden eine dachförmige Gestaltung haben, um einen möglichst günstigen
Brennraum zu erzielen. Besonders bei Verwendung des Dieselverfahrens ist die dachförmige
Ausgestaltung der Kolbenböden von Bedeutung, da die Dieselmaschine einen besonders
kleinen Verbrennungsraum verlangt.
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Bei Zweitaktbrennkraftmaschinen wird der durch die Kolben gesteuerte
Spülvorgang durch die Dachform der Kolbenböden nicht etwa, wie man erwarten sollte,
begünstigt, sondern vielmehr benachteiligt. Es hat sich herausgestellt, daß, wenn
man die Spülschlitze in üblicher Weise über den ganzen Umfang des Zylinders gleichmäßig
verteilt, die in den Zvlinder eintretende Spülluft durch die Dachflächen der Kolbenböden
nach dem Dachrücken zu abgelenkt wird und in verhältnismäßig dünner Schicht mit
großer Geschwindigkeit durch die mittlere Zone des Zylinders strömt, während beiderseits
dieser dünnen Spülluftschicht sich Wirbelnester bilden, die an der Spülung nicht
teilnehmen.
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Nach der Erfindung sind diese Übelstände dadurch vermieden, daß die
Spülkanäle in zwei einander gegenüberliegenden Gruppen an den Giebelseiten des dachförmigen
Kolbenbodens angeordnet und parallel zum First des dachförmigen Kolbenbodens gerichtet
sind. Bei dieser Anordnung und Richtung der Spülkanäle in bezug auf die dachförmigen
Kolbenböden bilden die aus den gegenüberliegenden Spülschlitzen austretenden Spülluftströme
Luftstrahlen, welche aufeinanderprallen, ohne durch die dachförmigen Kolbenböden
in die mittlere Zylinderzone abgelenkt zu werden. Durch das Aufeinanderprallen wird
die lebendige Kraft der Druckluftströme im wesentlichen vernichtet, so daß sich
der Raum über dem dachförmigen Kolbenboden mit Spülluft vollständig ausfüllt, die
unter dem Einfluß der nachströmenden Luft als ein den ganzen Zylinderquerschnitt
ausfüllender Luftkolben die Verbrennungsgase vor sich herschiebt. Die Bildung von
Wirbelstromnestern ist somit vermieden.
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Um dabei eine Ablenkung der durch die Spülschlitze eintretenden Luftströme
durch die Steuerkanten des dachförmigen Kolbenbodens nach Möglichkeit zu vermeiden,
sind erfindungsgemäß die Spülschlitze so angeordnet, daß ihre äußeren Steuerkanten
durch die Steuerkanten des Kolbenbodens beim Auswärtshub um ein bestimmtes Maß überschritten
werden. Es ist dadurch die Gewähr gegeben, daß die aus den Spülschlitzen austretenden
Luftströme während eines größeren Teils der Spülzeit keine Ablenkung durch die Steuerkanten
des Kolbenbodens erfahren, vielmehr parallel zum Rücken der dachförmigen Kolbenböden
in den Zylinder eintreten.
Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform
der Zweitaktbrennkraftmaschine nach der Erfindung dargestellt.
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Abb. i ist ein OOuerschnitt durch die Maschine nach der Ebene der
Zylinderachsen, Abb.2 zeigt einen Teil eines Zylinders in größerem Maßstabe (im
Schnitt senkrecht zu der ebengenannten Ebene), Abb.3 ist ein senkrechter Längsschnitt
nach der Linie A-B der Abb. 2, und Abb. q. ist ein Querschnitt nach der Linie C-D
der Abb. 3 von unten gesehen.
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Bei der dargestellten Zweitaktbrennkraftmaschine, die beispielsweise
nach dem Dieselverfahren arbeitet, ist ein Zylinderstern mit drei Zylindern a vorgesehen,
in welchen die Kolben b spielen. Die drei, Kolben b arbeiten auf einen gemeinsamen
zentralen Brennraum c des Zylindersterns, und ihre Böden haben eine dachförmige
Gestalt, so daß sie bei der inneren Totlage einen sehr kleinen Verbrennungsraum
begrenzen. Bei der dargestellten Ausführungsform hat der Kolbenboden im Querschnitt
senkrecht durch das Dach die aus Abb. 3 ersichtliche Gestalt. Die Steuerkanten des
Kolbens stellen also Durchdringungslinien der zwei schräg zueinander gestelltenFlächen
d und des mittleren, den Dachfirst bildenden abgerundetenTeiles mit derZylinderlaufflächedar.
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Die in den Zylindern a vorgesehenen Spülkanäle f sind parallel zu
dem Dachfirst e des Kolbenbodens und somit auch zu den Niveaulinien der Flächen
d gerichtet. Es sind infolgedessen zwei Gruppen von Spülkanälen f vorhanden, die
sich gegenüberliegen und an den Stellen des Zylinders befinden, welche von den Giebelseiten
des dachförmigen Kolbenbodens d, e bestrichen werden (Abb. 4). Ferner sind
die Spülschlitze so angeordnet, daß sich ihre Steuerkanten der Querschnittsform
des dachförmigen Kolbenbodens d, e anpassen (Abb. 3). Es werden also alle
Spülschlitze f vom Kolben b gleichzeitig freigelegt.
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Ferner sind die Spülschlitze f so im Zylinder a vorgesehen, daß bei
der äußeren Totlage des Kolbens (Abb. 3) die Kolbensteuerkanten in einem Abstand
x von den äußeren Steuerkanten der Spülschlitze f stehen.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dienen bei zwei Zylindern
a die Schlitze in den Zylinderwandungen als Spülschlitze, wähsie bei dem dritten
Zylinder als Auspuffschlitze g wirken.
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Werden beim Auswärtshub der Kolben b die Spülschlitze f der zwei Zylinder
a freigegeben, so treten aus diesen Schlitzen Druckluftströme aus, die parallel
zu dem Dachrücken e und demgemäß zu den Niveaulinien der Flächen d gerichtet sind.
Diese Luftströme erfahren daher durch die dachförmige Ausgestaltung der Kolbenböden
keine Ablenkung. Die aus den gegenüberliegenden Spülschlitzgruppen f austretenden
Luftströme prallen aufeinander, so daß ihre lebendige Kraft zum größten Teil vernichtet
wird und sich der über dem Kolbenboden d, e befindliche Teil des Zylinders a vollständig
mit Spülluft ausfüllt. Diese Luft wird durch die nachströmende Spülluft in den Zylinder
a getrieben und schiebt wie ein Luftkolben die Verbrennungsgase den Auspuffschlitzen
g zu.
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Nach völliger Freigabe der Spülschlitze f durch den Kolben b führt
dieser noch eine weitere Auswärtsbewegung um das Maß x aus (Abb.3), und die Steuerkanten
am dachförmigen Kolbenboden d, e erreichen auch die äußeren Kanten der Spülschlitze
beim folgenden Einwärtshub erst nach Zurücklegung der Strecke x. Es sind somit die
Steuerkanten des Kolbens b während eines größeren Teils der Spülzeit sicher aus
dem Bereich der Spülschlitze f gebracht, und damit ist die Gewähr gegeben, daß während
dieser Zeit die durch die Spülschlitze f austretenden Luftstrahlen nicht durch die
Kolbensteuerkanten in unerwünschter Weise abgelenkt werden.
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Die Erfindung eignet sich auch für Ziveitaktbrennkraftmaschinen mit
mehr als drei Kolben, sofern diese auf einen gemeinsamen Verbrennungsraum arbeiten.