DE571021C - Two-stroke internal combustion engine with subdivided inlet and outlet slots controlled by the piston and partly by special closing elements - Google Patents

Description

Bekannte Brennkraftmaschinen, bei denen die Schlitze für einen Zweck, Luftzufuhr oder Auspuff, unterteilt sind und vom Kolben und zum Teil durch besondere Abschluß organe gesteuert werden, während die Steuerung der ungeteilten Schlitze für den anderen Zweck nur vom Kolben oder auch durch ein besonderes Abschlußorgan erfolgt und sogar Maschinen mit unterteilten Ein- und Auslaßschlitzen, die nur bei einem Teil der Schlitze für einen Zweck ein gesteuertes Abschlußorgan außer dem Kolben aufweisen, haben den Nachteil, daß durch eine Verlängerung der Periode der Luftzufuhr oder des Auspuffes eine Verkürzung der Spülperiode und infolgedessen eine Verschlechterung der Spülung bedingt ist.Known internal combustion engines, in which the slots for a purpose, air supply or Exhaust, are divided and from the piston and in part by special closing organs can be controlled while controlling the undivided slots for the other purpose takes place only from the piston or also through a special closing organ and even machines with subdivided inlet and outlet slots, which only have a controlled closing element for a part of the slots for one purpose besides the piston have the disadvantage that by increasing the period of the air supply or the exhaust a shortening of the flushing period and consequently a deterioration in the flushing is conditional.

Die Erfindung betrifft eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit unterteilten, vomThe invention relates to a two-stroke internal combustion engine with subdivided, from

ao Kolben und zum Teil durch besondere Abschlußorgane gesteuerten Ein- und Auslaßschlitzen und bezweckt, die Anpassungsmöglichkeit derartiger Maschinen an verschiedene Betriebsbedingungen zu erhöhen, indem derao piston and partly through special closing organs controlled inlet and outlet slots and the purpose of the adaptability such machines to increase different operating conditions by the

as Nachteil der bekannten Maschinen dadurch vermieden wird, daß die oberen Einlaß- und die oberen Auspuffschlitze von derart ausgebildeten Abschlußorganen gesteuert werden, daß nicht nur die Periode der Luf tzuf uhr und des Auspuffes während des Betriebes gegeneinander verschoben, sondern auch noch die Teilperioden für sich verlängert oder verkürzt werden können. Soll ein Teil der Auspuffgase anders als ein anderer verwertet werden, so können die oberen und unteren Auspuffgase durch getrennte Leitungen abgeführt werden. Auch kann die durch die oberen und unteren Schlitze in den Zylinder eingeführte Luft durch getrennte Leitungen zugeleitet werden.As a disadvantage of the known machines it is avoided that the upper inlet and the upper exhaust ports of such formed Closing organs are controlled so that not only the period of the air supply and the exhaust against each other during operation postponed, but also the sub-periods individually extended or shortened can be. If one part of the exhaust gases is to be used differently than another, the upper and lower ones can be used Exhaust gases are discharged through separate lines. It can also be made through the top and bottom slots in the cylinder introduced air can be fed in through separate lines.

Um das Eindringen von Auspuffgasen in die Luftzuleitung bei etwaigem Versagen, also Nichteröffnen der Abschlußorgane der oberen Auspuffschlitze zu verhindern, kann in der Luftzuleitung ein Sicherheitsventil 0. dgl. vorgesehen sein, durch das die Luftzuleitung bis zur Eröffnung der unteren Auspuffschlitze geschlossen gehalten bleibt.To prevent exhaust gases from entering the air supply line in the event of a failure, thus preventing the closing organs of the upper exhaust ports from opening can be in the air supply line a safety valve 0. Like. Be provided through which the air supply line remains closed until the opening of the lower exhaust ports.

Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. The subject matter of the invention is illustrated in the drawing in an exemplary embodiment.

Abb. ι stellt den Arbeitszylinder einer Zweitaktverbrennungskraftmaschine gemäß der Erfindung im Schnitt dar; inFig. Ι represents the working cylinder of a two-stroke internal combustion engine according to the invention in section; in

Abb. 2 ist die Arbeitsweise an Hand eines Indikatordiagramm.es, inFig. 2 shows the method of operation using an indicator diagram. Es, in

Abb. 3 an Hand eines Kurbeldiagrammes erläutert;Fig. 3 explained on the basis of a crank diagram;

Abb. 4 zeigt eine besondere Ausbildung der Einlaßseite,Fig. 4 shows a special design of the inlet side,

Abb. 5 eine besondere Ausbildung der Auslaßseite; inFig. 5 shows a special design of the outlet side; in

Abb. 6 und 7 endlich ist eine besondere Ausführungsform der Steuerung des Abschlußorgans in der Auspuffleitung zur Darstellung gebracht.Finally, Fig. 6 and 7 is a special embodiment of the control of the closure member brought to the display in the exhaust pipe.

ι ist der Arbeitszylinder, 2 der Arbeitskolben, 3 die Schubstange des Motors. An die Luftzuleitung 4 sind tiefer und höher gelegene Schlitze 5 und 6 angeschlossen. Die S Schlitze 6 sind mit einem Abschlußorgan 7 versehen, welches durch die Nockenwelle 8 gesteuert wird.ι is the working cylinder, 2 the working piston, 3 the push rod of the engine. At the air supply line 4 are connected lower and higher slots 5 and 6. the S slots 6 are provided with a closure member 7 which is passed through the camshaft 8 is controlled.

Wie in Abb. 4 dargestellt ist, kann die durch die Schlitze 6 einströmende Luft, die gegebenenfalls höher als die durch die Schlitze 5 in den Zylinder gelangende Luft gespannt sein kann, durch eine besondere Leitung 9 in den Zylinder 1 gelangen.As shown in Fig. 4, the air flowing in through the slots 6, the possibly higher than the air entering the cylinder through the slots 5 can be excited to get through a special line 9 in the cylinder 1.

Der Auspuff ist in vom Kolben 2 zuerst abgedeckte (obere) Schlitze 10 und vom Kolben 2 später abgedeckte (untere) Schlitze 11 unterteilt (Abb. 1), von denen die Schlitze 10 mit einem Abschlußorgan 12 versehen sind. 13 ist die Auspuffleitung.The exhaust is in (upper) slots 10, which are first covered by the piston 2, and by the piston 2 later covered (lower) slots 11 divided (Fig. 1), of which the slots 10 are provided with a closure member 12. 13 is the exhaust pipe.

Die aus den oberen Schlitzen 10 ausströmenden Verbrennungsgase können, wie aus Abb. 5 zu ersehen ist, durch eine besondere, mittels eines Organs 25 abschließbare Leitung 14 abgeführt werden. Die Steuerung des Abschlußorgans 12 erfolgt von der Welle 15 aus (Abb. 1), deren Nocken 16 den mit dem Organ 12 verbundenen Hebel 17 bewegt. Der Eingriffspunkt der Rolle 20 kann durch den vom Regler (nicht gezeichnet) beeinflußten Doppelhebel 21 veränder-t werden. In die Luftzuleitung 4 ist ein Sicherheitsabschlußorgan 30 eingebaut, durch das die Auspuffgase verhindert werden, vorzeitig in die Luftzuleitung einzudringen, z. B. wenn das Organ 12 steckengeblieben ist oder sich nicht rechtzeitig öffnet.The combustion gases flowing out of the upper slots 10 can, such as can be seen from Fig. 5, by a special, lockable by means of an organ 25 Line 14 are discharged. The closing element 12 is controlled from the shaft 15 (Fig. 1), the cams 16 of which are those associated with the member 12 Lever 17 moved. The point of engagement of the roller 20 can be determined by the controller (not drawn) influenced double lever 21 can be changed. In the air supply line 4 is a Safety shut-off member 30 installed, through which the exhaust gases are prevented, prematurely to penetrate the air supply, e.g. B. if the organ 12 is stuck or does not open in time.

Sollen die Verbrennungsgase irgendwo, z. B. in einer Abgasturbine, voll ausgenutzt werden, so stellt das Organ 12 die Verbindung zwischen den Auspuff schlitzen 10 und der Auspuffleitung 13 her, sobald der Kolben 2 die Auspuffschlitze 10 abzudecken beginnt (Stellung a). Sollen die Auspuffgase später aus dem Zylinder ausströmen, z. B. wenn die von den Auspuffgasen zu leistende Arbeit ein Minimum erreichen soll, so bleiben die Schlitze 10 geschlossen, indem das Organ 12 durch die Steuerung 16, 17 gar nicht beeinflußt wird.Should the combustion gases be somewhere, e.g. B. be fully utilized in an exhaust gas turbine, the member 12 establishes the connection between the exhaust slots 10 and the exhaust line 13 as soon as the piston 2 begins to cover the exhaust slots 10 (position a). If the exhaust gases are to flow out of the cylinder later, e.g. B. if the work to be done by the exhaust gases is to reach a minimum, the slots 10 remain closed in that the member 12 is not influenced by the control 16, 17 at all.

Die vom Doppelhebel 19 einstellbare Steuerung des Abschlußorgans 7 in der Luftzuleitung, welches beim Niedergang des Kolbens später geöffnet wird, kann mit der Steuerung des Abschlußorgans 12 in der Auspuffleitung, welches sich beim Aufwärtsgang des Kolbens früher schließen läßt, zusammen arbeiten. Die Verbindung kann z. B. mit bekannten Mitteln in der Weise erfolgen, daß bei früherem öffnen des Organs 12 ein späteres Schließen des Organs 7 erfolgt, und umgekehrt.The adjustable from the double lever 19 control of the closing element 7 in the air supply line, which is opened later when the piston descends, can with the control of the closure member 12 in the Exhaust line, which can be closed earlier when the piston goes up, together work. The connection can e.g. B. be done with known means in such a way, that when the organ 12 is opened earlier, the organ 7 is closed later, and vice versa.

Während bei dem in Abb. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Regelung der Eröffnunggsdauer und des Eröffnungszeitpunktes des Organs 7 wie auch des Organs 12 durch Verschiebung des Eingriffspunktes der Rolle 18 bzw. 20 erreicht wird, zeigt Abb. 6 eine Ausführungsform, bei welcher ein konischer Nocken 22 auf der Steuerwelle 15 unter dem Einfluß des Reglers verstellt wird. Aus Abb. 7 ist zu ersehen, wie der unter dem Einfluß des Reglers stehende, bei 26 drehbar gelagerte Hebel 23 die Verschiebung des konischen Nockens 22 bewirken kann.While in the embodiment shown in Fig. 1 the regulation of the opening duration and the opening time of the body 7 as well as the body 12 through Displacement of the point of engagement of the roller 18 or 20 is achieved, Fig. 6 shows a Embodiment in which a conical cam 22 on the control shaft 15 under the Influence of the controller is adjusted. From Fig. 7 it can be seen how the one under the Influence of the controller standing, at 26 rotatably mounted lever 23 the displacement of the conical cam 22 can cause.

Wie im Kurbeldiagramm (Abb. 3) angedeutet ist, kann sowohl die Eröffnung des die oberen Luftauslaßschlitze beherrschenden Organs 12 in beliebigen Grenzen, z. B. zwischen α und d, verändert werden, wie auch die Eröffnung des die obe.ren Lufteinlaßschlitze 6 beherrschenden Organs 7 in weiten Grenzen, z. B. zwischen h und f, verändert werden kann. Dadurch wird nicht nur die Ableitung der Auspuffgase zeitlich abgestuft, sondern es wird auch eine zeitliche Abstufung der Einführung der Luft bewirkt und die Verbrennungskraftmaschine derart elastisch gemacht, " daß sie sowohl den Anforderungen, denen sie als unmittelbare Kraftmaschine genügen muß, wie auch den Anforderunggen, die an sie in bezug auf die Verwertung der Auspuffgase gestellt werden, gerecht werden kann.As indicated in the crank diagram (Fig. 3), both the opening of the upper air outlet slots dominating organ 12 can be within any limits, z. B. between α and d, can be changed, as well as the opening of the Obe.ren air inlet slots 6 dominating organ 7 within wide limits, z. B. between h and f, can be changed. As a result, not only is the discharge of the exhaust gases staggered in time, but the introduction of the air is also staggered over time and the internal combustion engine is made so elastic "that it meets both the requirements that it must meet as a direct engine, as well as the requirements which can be made fair to them with regard to the recycling of exhaust gases.

Die beschriebene Unterteilung des Auspuffes durch vom Kolben nacheinander abgedeckte Schlitze bietet noch den besonderen Vorteil, daß bei etwaigem Steckenbleiben des Abschlußorgans der oberen Auspuffschlitze — im Gegensatz zu den Motoren, bei welchen der Auspuff nur durch ein einziges Organ abschließbar gemacht ist — immer noch ein Ausgang frei bleibt, der das Ausströmen der Abgase gestattet.The described subdivision of the exhaust by covered by the piston one after the other Slots has the particular advantage that if the Closing organ of the upper exhaust slots - in contrast to the engines, which the exhaust is only made lockable by a single organ - still one Exit remains free, which allows the exhaust gases to flow out.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß mit der Veränderung der Steuerpunkte der beiden Ventile 7 und 12 bzw. die Verschiebung oder Veränderung der. Perioden für die Luftzufuhr und für den Auspuff und der Verkürzung oder Verlängerung der Teilperioden die Zusammensetzung der Ladung im Arbeitsraum, mit anderen Worten das no Luftgewicht im Zylinder zu Beginn des Verdichtungshubes vollkommen beherrscht werden kann. Außerdem sind diese Steuerpunkte von wesentlicher Bedeutung in bezug auf den Arbeitsbedarf für die Verdichtung der Spülluft und der Aufladeluft, welche bei Zweitaktmotoren bekanntlich einen nicht unwesentlichen Prozentsatz der indizierten Leistungen wieder aufzehrt, so daß durch die Erfindung außer der Vollkommenheit der Verbrennung und der Überlastbarkeit ein infolge verminderter Verdichtungsarbeit er-The invention has the advantage that with the change in the control points of the two valves 7 and 12 or the shift or change in the. Periods for the air supply and for the exhaust and the shortening or lengthening of the sub-periods the composition of the load in the work area, in other words the no Air weight in the cylinder at the beginning of the compression stroke can be completely controlled can. In addition, these control points are essential with respect to the Work required for the compression of the scavenging air and the supercharging air, which is the case with two-stroke engines is known to consume a not insignificant percentage of the indicated services, so that by the Invention, in addition to the perfection of combustion and overloadability, a result of reduced compression work

Claims (4)

höhter mechanischer Wirkungsgrad der Maschine, d. h. ein geringerer Brennstoffverbrauch pro effektive Pferdestärke erreicht wird.higher mechanical efficiency of the machine, d. H. a lower fuel consumption per effective horsepower is achieved. P λ τ ε ν τ λ ν s γ r ü c j ι ι·: :P λ τ ε ν τ λ ν s γ r ü c j ι ι:: ι. Zweitakt-Brennkraftmaschine mit unterteilten, vom Kolben und zum Teil durch besondere Äbschlußorgane gesteuerten Ein- und Auslaßschlitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Einlaß- (6) und die oberen Auspuffschlitze (io) von derart ausgebildeten Abschlußorganen (7, 12) gesteuert werden, daß nicht nur die Perioden der Luftzufuhr und des Auspuffes während des Betriebes gegeneinander verschoben, sondern auch noch die Teilperioden für sich verlängert oder verkürzt werden können.ι. Two-stroke internal combustion engine with subdivided, from the piston and partly inlet and outlet slots controlled by special closing devices, characterized in that that the upper inlet (6) and upper exhaust slots (io) of such trained closing organs (7, 12) are controlled that not only the Periods of the air supply and the exhaust shifted against each other during operation, but also the Sub-periods can be extended or shortened individually. 2. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die oberen und unteren Auspuffschlitze (10, ir) ausströmenden Auspuffgase durch getrennte Leitungen (13. 14) abgeführt werden.2. Two-stroke internal combustion engine according to claim r, characterized in that the exhaust gases flowing out through the upper and lower exhaust slots (10, ir) be discharged through separate lines (13. 14). 3. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die oberen und unteren Schlitze (5, 6) in den Zylinder eingeführte Luft durch getrennte Leitungen (4, 9) zugeleitet wird.3. Two-stroke internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the air introduced into the cylinder through the upper and lower slots (5, 6) through separate ducts (4, 9) is forwarded. 4. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Luftzuleitung (4) ein Sicherheitsventilo. dgl. (30) vorgesehen ist, durch das die Luftzuleitung (4) bei etwaigem Versagen der Abschlußorgane (12) der oberen Auspuffschlitze (10) bis zur Eröffnung der unteren Auspultschlitze. (11) geschlossen gehalten bleibt.4. Two-stroke internal combustion engine according to claim 1, characterized in that a safety valve in the air supply line (4). Like. (30) is provided by the air supply line (4) in the event of a failure of the closing organs (12) of the upper exhaust slots (10) up to the opening of the lower exhaust slots. (11) remains closed. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings CKT :N' m;» neichsmm <:kehi-:iCKT: N 'm; » neichsmm <: kehi-: i