-
Zweitaktbrennkraftmaschine hie Erfindung betrifft eine schlitzgesteuerte
gemischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine mit einer zur Förderung von Spülluft
dienenden Kurbelkammerpumpe und einer zur Förderung von Ladegemisch dienenden besonderen
Ladepumpe, deren dem Arbeitszylinder voreilender Kolben als Becherkolben mit überströmschlitzen
in der Nähe des Kolbenbodens ausgeführt ist, durch welche die Einführung des Gemischs
in den Arbeitszylinder in der Nähe der äußeren Totlage des Arbeitskolbens beginnt.
-
Es sind bereits Zweitaktbrennkraftmaschinen mit Ladepumpe bekannt,
bei denen nach der Spülung des Arbeitszylinders mit der Luft der Kurbelkammer die
ganze oder fast die ganze Lademenge der Pumpe bei offenem Auspuff in den Arbeitszylinder
eingeführt wird. Diese Maschinen haben den Nachteil, daß ein erheblicher Teil des
zugeführten Gemisches durch den Auspuff verlorengeht, da das eingeführte Gemisch
sich mit dem Inhalt des Arbeitszylinders mischt und bei dessen Austritt ins Freie
mitgerissen wird. Dieser Nachteil tritt um so mehr hervor, je länger die Ladezeit
ist, die bei manchen solcher Maschinen einen großen Teil der Zeitdauer des Auspuffes
umfaßt. Ganz ungeeignet sind in dieser Hinsicht Maschinen, bei denen das Laden des
Arbeitszylinders erst beginnt, wenn der Pumpenkolben in der Nähe seiner inneren
Totlage angekommen ist. Der hierdurch entstehende hohe Ladedruck vermehrt die Verluste
an Gemisch durch den Auspuff, da die Gemischmenge infolge des hohen Druckes mit
zu großer Geschwindigkeit in den Arbeitszylinder eintritt und durch den Auspuff
ins Freie gedrängt wird. Diese Ladeweise gibt auch zu hoher Erwärmung und Arbeitsverlusten
der Pumpe Anlaß.
-
Weiterhin sind Zweitaktbrennkraftmaschinen mit Ladepumpe bekannt,
bei denen nach dem Spülen des Arbeitszylinders mit der Luft der Kurbelkammer die
ganze oder fast die ganze Lademenge der Pumpe bei geschlossenem Auspuff in den Arbeitszylinder
eingeführt wird. Diese Maschinen haben den großen Nachteil, daß der Druckinder Ladepumpe
und in dem Arbeitszylinder am Ende des Ladens sehr groß wird und hierdurch der räumliche
Wirkungsgrad der Ladepumpe infolge der unvermeidlichen schädlichen Räume der Pumpe
und der Überführungskanäle in untragbarer Weise herabgesetzt wird, da das in den
schädlichen Räumen
zurückbleibende Gemisch infolge seiner größeren
Dichte dann eine größere Menge umfaßt. Die damit verbundene höhere Erwärmung der
Pumpe vermindert noch lveiterliin den räumlichen Wirkungsgrad und veranlaßt gleichfalls
Arbeitsverhiste. Außerdem hat die Ladepumpe solcher Maschinen häufig den Übelstand,
daß der Pumpenkolben sich ain Ende des Ladens noch in einem zu großen Abstand von
seiner inneren Totlage befindet. wodurch der räumliche Wirkungsgrad der Pumpe weiterhin
noch ganz erheblich vermindert wird. Ganz unzweckmäßig sind in diesem Sinne Maschinen,
bei denen zur Überführung des Gemisches in den Arbeitszylinder lange Rohrleitungen
nötig sind, die als schädliche Räume der Pumpe zur Auswirkung kommen, oder bei denen
der Pumpenkolben durch eine unzweckmäßige Ausführungsform besonders große schädliche
Räume aufweist.
-
Die Erfindung der vorliegenden Maschine hat den Zweck, diese Nachteile
zu beseitigen. Erfindungsgemäß eilt die Kurbel der Ladepumpe derjenigen des Arbeitskolbens
um einen Winkel von etwa 6o'' vor, und der Ladepumpenkolben, in dessen Hohlraum
in an sich bekannter Weise ein am Deckel der Ladepumpe befestigter Vollkörper von
der Gestalt des Hohlraumes während des Verdichtungshubes eintaucht, weist einen
zur Zylinderachse geneigten Boden auf, über dem sich zwei übereinanderliegende überströmschlitze
befinden, die derart angeordnet sind, daß durch den einen etwa die Hälfte der Lademenge
bei offenem Auspuff in den Arbeitszylinder eingeführt wird, während der andere Schlitz
zum Nachladen des Arbeitszylinders mit dem Rest der Lademenge bei geschlossenem
Auspuff dient.
-
Durch die Erfindung soll erzielt werden, daß durch die Einführung
einer kleineren Lademenge das Laden bei offenem Auspuff ohne Gemischverluste durch
den Auspuff vor sich gehen kann und daß durch Zuführung einer geringeren Lademenge
bei geschlossenem Auspuff der Enddruck beim Laden in den Grenzen niedrigen Druckes
bleibt. Dadurch ist die ungünstige Druckauswirkung auf die unvermeidlichen schädlichen
Räume derLadepumpe schon weithin verringert. Um diese schädliche Auswirkung noch
weiterhin herabzusetzen, ist der Pumpenkolben als Becherkolben mit einem zur Zylinderachse
geneigten Boden ausgeführt, in dessen Hohlraum in an sich bekannter Weise ein am
Deckel der Ladepumpe befestigter Vollkörper von der Gestalt des Hohlraumes während
des Verdichtungshubes eintaucht. Hierdurch ist der schädliche Raum der Pumpe auf
ein möglichst geringes Maß herabgesetzt worden und ihr räumlicher Wirkungsgrad gegenüber
anderen ähnlichen Maschinen bedeutend erhöht. Weiterhin ist die Steuerung der Maschine
so eingerichtet, daß das Laden beendet ist, wenn der Arbeitskolben weniger als die
Hälfte seines wirksamen Hubes zurückgelegt hat, dadurch wird der Endladedruck noch
weiterhin herabgesetzt.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i einen Längsschnitt durch eine zweizylindrige Zweitaktbrennkraftmaschine
mit zwischen den Arbeitszvlindern angeordneter doppeltwirkender Ladepumpe, Abb.2
einen Längsschnitt durch letztere nach Linie A-B der Abb. i und Abb. 3 ein Steuerdiagramm.
-
Wie aus Abb. i und 2 ersichtlich ist, sind die Kurbeln der beiden
Arbeitszylinder i und 2 um i 8o' gegeneinander versetzt. Die Kurbel der Ladepumpe
eilt den Kurbeln der Arbeitszylinder i und 2 um den Winkel a voraus. Das Diagramm
Abb.3, aus dem die Wirkungsweise der Maschine zu erkennen ist, ist so gehalten,
daß die jeweiligen Kurbelstellungen des Arbeitskolbens mit römischen Ziffern und
die dazugehörigen Kurbelstellungen des Pumpenkolbens mit gleichlatitenden deutschen
Ziffern bezeichnet sind. Es bezeichnet /a das Maß der zugeführten Lademenge der
Pumpe im Verhältnis zu ihrem wirksamen Hub, die bei geschlossenem Auspuff eingeführt
wird, und Z" die Überdeckung des Überführungskanals o durch den zurückkehrenden
Pumpenkolben, wenn der zurückkehrende Arbeitskolben diesen Kanal freigelegt hat.
-
Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Das in der Ladepumpe
befindliche Gemisch kann erst dann in den Arbeitszylinder i bzw. 2 übertreten, wenn
der Schlitz a des Pumpenkolbens den Kanal o freigibt. Aus dem Diagramm Abb.3 ist
ersichtlich, daß dies etwa in der äußeren Totlage I des Arbeitskolbens erfolgt.
Bei dieser Stellung des Arbeitskolbens ist die Luftspülung des Arbeitszylinders
mit Hilfe der Kurbelkammer zum größten Teil beendet, der größte Teil der Abgase
ins Freie gelangt und somit die Entspannung des Arbeitszylinderinhaltes vor sich
gegangen. Während der Bewegung der Kurbel des Arbeitskolbens von I nach Z legt die
Kurbel des Pumpenkolbens den Bogen von; L nach x zurück und drückt
auf diesem Wege die Hälfte der Lademenge bei offenem Auspuff in den Arbeitszylinder.
Dieser Abschnitt wird durch den Schlitz a des Ladekolbens gesteuert und geht während
einer kurzen Zeitdauer vor sich, die durch die Lage dieses Schlitzes gegenüber dem
überströmkanal o bestimmt wird. Während des Ganges der Kurbel des Arbeitskolbens
von
Z nach II bleibt der Kanal o durch den Pumpenkolben mit Hilfe
des Steges b geschlossen, so daß während dieser Zeit kein Gemisch in den Arbeitszylinder
eintreten kann. Auf dem Wege von II bis III der Arbeitskurbel ist die Verbindung
zwischen Lade- und Arbeitszylinder durch den Schlitz c wieder hergestellt,. so daß
dann der übrige Teil der Lademenge bei geschlossenem Auspuff eingeführt werden kann.
Am Ende dieses Abschnittes hat der Pumpenkolben in Stellung 3 fast seinen inneren
Totpunkt erreicht, während gleichzeitig dann in Stellung III der Arbeitskolben den
Kanal o abschließt. Es folgt dann Verdichtung, Zündung und Arbeitsleistung des Gemisches
im Arbeitszylinder. Beim Rückgang des Arbeitskolbens wird in Stellung IV der Kanal
o wieder freigelegt. Am Ende dieses Abschnittes hat aber der zurückkehrende Pumpenkolben
in Stellung :1 mit der Überdeckung Ü den Kanl o auf der Pumpenseite abgeschlossen.
Es kann also dann eine gegenseitige Beeinflussung des Arbeitszylinders und des Pumpenzylinders
nicht stattfinden. -Das Ansaugen von Gemisch in den Pumpenzylinder und das Ansaugen
von Luft in die Kurbelkammer erfolgt in der üblichen Weise durch Schlitze an den
Zylindern, die in den entsprechenden Stellungen der betreffenden Kolben freigegeben
werden. In ähnlicher Weise erfolgt auch die Einführung der Spülluft aus dem Kurbelgehäuse
durch den überströmkanal in den Arbeitszylinder.