DE865234C - Two-stroke internal combustion engine - Google Patents

Description

Zweitakt-Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem kolbengesteuerten Auslaß, bei dessen fortschreitender Eröffnung der steuernde Teil der Kolbenoberkante von der Oberkante der Auslaßöffnung ausgehend zusammen mit der Kanalwand jeweils den engsten Durchströmungsquerschnitt bildet.Two-stroke internal combustion engine The invention relates to a two-stroke internal combustion engine with a piston-controlled outlet, with the progressive opening of the controlling one Part of the upper edge of the piston from the upper edge of the outlet opening together forms the narrowest flow cross-section with the channel wall.

Bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen, wie vorstehend beschrieben, hat der Auslaßkanal während seiner Eröffnung eine Art Düsenwirkung, die sich günstig auf den Spülvorgang des Zylinders auswirkt. Der Auslaßkanal liegt mit seiner senkrechten Symmetrieebene in einer Längsmittelebene des Zylinders. Er mündet von unten her unter einem spitzen Winkel zur Zylinderachse in den Zylinder ein. Für die Düsenwirkung ist es notwendig, daß der Auslaßkanal in seiner spitzwinkligen Führung zur Zylinderachse eine gewisse Länge erhält. Die Umlenkung der Auspuffgase aus dem Auslaßkanal in das Auspuffsammelrohr kann also erst im Bereich des unteren Teiles des Zylinders erfolgen. Dies ist nachteilig für die Ausbildung des Zylinders und für die Führung des Auspuffsammelrohrs.In two-stroke internal combustion engines, as described above, has the outlet channel during its opening a kind of nozzle effect, which is favorable affects the rinsing process of the cylinder. The outlet channel lies with its vertical Plane of symmetry in a longitudinal center plane of the cylinder. It flows from below into the cylinder at an acute angle to the cylinder axis. For the nozzle effect it is necessary that the outlet duct is at an acute angle to the cylinder axis gets a certain length. The redirection of the exhaust gases from the exhaust port into the exhaust manifold can only be in the area of the lower part of the cylinder take place. This is disadvantageous for the design of the cylinder and for the leadership of the exhaust manifold.

Die Erfindung bezweckt, den bestehenden Nachteil zu beseitigen. Dies wird dadurch erreicht, daß sich der Auslaßkanal mit einer Seite in Umfangsrichtung an den Zylinder legt, daß er von seiner Mündung aus gesehen zur Zylinderachse abwärts geneigt ist und daß er, soweit er sich an die Zylinderwand anlegt, nach dem Zylinderinnern zu offen- ist. Dabei st es zweckmäßig, die äußere Wandung des Auslaßkanals derart zu führen, daß mit fortschreitender Eröffnung desselben der engste Durchströmungsquerschnitt- größer wird.The invention aims to eliminate the existing disadvantage. this is achieved in that the outlet channel has one side in the circumferential direction attaches to the cylinder so that it is downwards to the cylinder axis as seen from its muzzle is inclined and that it, as far as it rests against the cylinder wall, towards the inside of the cylinder to is open. It is expedient to use the outer wall of the outlet channel to lead in such a way that, as the opening progresses, the narrowest flow cross-section gets bigger.

In Anwendung der Erfindung auf eine einseitige _Umbebrspülung sollen sich zwei Auslaßkanäle von -entgegengesetzten Zylinderseiten her nähern und in einen gemeinsamen Sammelkanal münden. Zwischen den beiden Auslaßkanälen können dann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung noch weitere Auslaßkanäle angeordnet sein.In application of the invention to a one-sided _Umbebrspülung should two exhaust ports approach from opposite cylinder sides and into one common collecting channel open. Between the two outlet channels can then in further embodiment of the invention still further outlet channels can be arranged.

Durch die Erfindung wird bei Beibehaltung der Düsenwirkung eine wesentlich flachere Führung der Auslaßkanäle erreicht. Das Auspuffsammelrohr kann fast in der Höhe der in der Zylinderwand befindlichen Auslaßöffnungen liegen. Der untere Teil des Zylinders wird durch die Führung der Auslaßkanäle in keiner Weise beeinflußt. Dies ist besonders für luftgekühlte Brennkraftmaschinen von großem Vorteil. Unterhalb der Auslaßkanäle können ungehindert Kühlrippen angeordnet werden, so daß eine ausreichende Kühlung des heißesten' =Teiles des Zylinders erfolgt.The invention makes one essential while maintaining the nozzle effect achieved flatter guidance of the outlet channels. The exhaust manifold can be almost in the Height of the outlet openings located in the cylinder wall. The lower part of the cylinder is not influenced in any way by the routing of the exhaust ports. This is of great advantage especially for air-cooled internal combustion engines. Below the outlet channels can be arranged unhindered cooling fins, so that a sufficient The hottest part of the cylinder is cooled.

Um die Erfindung zu veranschaulichen, sind in der Zeichnung eine bekannte Zweitakt-Brennkraftiriaschine und eine Zweitakt-Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung, soweit es zur Erläuterung der Erfindung notwendig ist, beispielsweise schematisch dargestellt.To illustrate the invention, a known one is shown in the drawing Two-stroke internal combustion engine and a two-stroke internal combustion engine according to the invention, as far as it is necessary to explain the invention, for example schematically shown.

Abb. i zeigt, den Zylinder der bekannten Zweitakt-Brennkraftmaschine in einem senkrechten Längsschnitt; Abb. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II-II der Abb. i ; der senkrechte Längsschnitt nach Abb. i ist in Abb. 2 durch die Linie I-I angedeutet; Abb. 3 bis 6 zeigen Schnitte durch den Auslaßkanal entsprechend den Linien III-III bis VI-VI in Abb. i ; Abb. 7 zeigt die Abwicklung der Zylinderfläche im Bereich der Ein- und Auslaßkanäle des Zylinders ; Abb. 8-zeigt den Zylinder der erfindungsgemäßen Zweitakt-Brennkraftmaschine in einem senkrechten Längsschnitt; Abb. 9 zeigt einen ;Schnitt nach der Linie IX-IX in Abb. 8 ; der senkrechte Längsschnitt nach Abb. 8 ist in Abb. 9 durch die Linie.VIII-VIII angedeutet; Abb. io bis 13 zeigen Schnitte durch einen Äuslaßkanal entsprechend den - Linien X-X bis XIII-XIII in Abb. 8; Abb. 1q. zeigt die Abwicklung der Zylinderfläche im Bereich der Ein- und Auslaßkanäle des Zylinders.Fig. I shows the cylinder of the known two-stroke internal combustion engine in a vertical longitudinal section; Fig. 2 shows a section along the line II-II of Fig. I; the vertical longitudinal section according to Fig. i is indicated in Fig. 2 by the line II; Fig. 3 to 6 show sections through the outlet channel according to the lines III-III to VI-VI in Fig. I; Fig. 7 shows the development of the cylinder surface in the area of the inlet and outlet channels of the cylinder; FIG. 8 shows the cylinder of the two-stroke internal combustion engine according to the invention in a vertical longitudinal section; Fig. 9 shows a section along the line IX-IX in Fig. 8; the vertical longitudinal section according to Fig. 8 is indicated in Fig. 9 by the line VIII-VIII; Fig. 10 to 13 show sections through an outlet channel corresponding to the - lines XX to XIII-XIII in Fig. 8; Fig. 1q. shows the development of the cylinder surface in the area of the inlet and outlet channels of the cylinder.

Der Zylinder der Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Abb. i bis 7 hat eine einseitige Umkehrspülung. Seine Einlaßkanäle sind mit i bezeichnet. 2 ist der Auslaßkanal. Der Aüslaßkanal 2 liegt mit seiner senkrechten Symmetrieebene in einer Längsmittelebene.des Zylinders 3. Er mündet von unten her unter einem spitzen Winkel zur Zylinderachse in den Zylinder 3 ein. Dadurch ergibt sich im Ausläßkänal während des Spülvorganges des Zylinders eine Düsenwirkung, die sich günstig auf den Spülvorgang auswirkt. Die Düsenwirkung bleibt für jede Kolbenstellung bis zum unteren Totpunkt dadurch erhalten, daß bei fortschreitender Eröffnung des Auslasses der steuernde Teil der Kolbenoberkante, von der Oberkante ¢ der Auslaßöffnung ausgehend, zusammen mit der Kanalwand 5 jeweils den engsten Durchströmungsquerschnitt bildet, der sich von dort aus beginnend dann stetig erweitert. Dies zeigen insbesondere die Abb. 3 bis 6. In Abb. i sind vier verschiedene Stellungen der Kolbenoberkante 6 eingezeichnet. Diesen vier verschiedenen Stellungen entsprechend sind die Schnitte für die Abb. 3 bis 6 gelegt. Der jeweilige engste Durchströmungsquerschnitt liegt zwischen dem steuernden Teil der Oberkante 6 des Kolbens und der Kanalwand 5. Es ist offensichtlich, daß die Führung des Auslaßkanals 2 in bezug auf die Gestaltung des Zylinders und die Anordnung des Auspuffsammelrohrs nachteilig ist.The cylinder of the two-stroke internal combustion engine according to Figs. I to 7 has a one-sided reverse flush. Its inlet channels are denoted by i. 2 is the exhaust port. The outlet channel 2 lies with its vertical plane of symmetry in a longitudinal center plane.des cylinder 3. It opens from below under a pointed Angle to the cylinder axis in the cylinder 3. This results in the outlet channel during the rinsing process of the cylinder a nozzle effect, which is beneficial affects the rinsing process. The nozzle effect remains for each piston position up to obtained bottom dead center that with the progressive opening of the outlet the controlling part of the upper edge of the piston, starting from the upper edge ¢ of the outlet opening, together with the channel wall 5 each forms the narrowest flow cross-section, which, starting from there, then steadily expands. Show this in particular Fig. 3 to 6. In Fig. i there are four different positions of the upper edge of the piston 6 drawn. The cuts correspond to these four different positions for Figs. 3 to 6. The respective narrowest flow cross-section lies between the controlling part of the upper edge 6 of the piston and the channel wall 5. It it is obvious that the guidance of the outlet channel 2 in terms of design of the cylinder and the arrangement of the exhaust manifold is disadvantageous.

Bei der erfindungsgemäßen Zw eitakt-Brennkraftmaschine nach den Abb. 8 bis 1q. sind die bei der bekannten°Zweitakt-Brennkraftmaschinebestehenden Nachteile vermieden. Der Zylinder der erfindungsgemäßen Zweitakt-Brennkraftmaschine hat ebenfalls eine einseitige Umkehrspülung. Seine Einlaßkanäle sind mit 7 bezeichnet. 8 sind die Auslaßkanäle. Die Auslaßkanäle 8 sind auch hier solche, bei deren fortschreitender Eröffnung der steuernde Teil der Kolbenoberkante zusammen mit der Auslaßkanalwand 9 jeweils den engsten Durchströmungsquerschnitt bildet. In Abb. 8 ist die Kolbenoberkante io in vier verschiedenen Stellungen während der Eröffnung der Auslaßkanäle 8 eingezeichnet. Entsprechend diesen Stellungen sind die Schnitte für die Abb. io bis 13 gelegt. Die Auslaßkanäle 8 legen sich im Gegensatz zu dem Auslaßkanal 2 der bekannten Zweitakt-Brennkraftmaschine an einer Seite in Umfangsrichtung an den Zylinder i i an. Soweit die Auslaßkanäle 8 sich an den Zylinder anlegen, sind sie nach dessen Innern zu offen. Dabei sind die Auslaßkanäle von ihrer Mündung aus gesehen zur Zylinderachse abwärts geneigt. Die beiden Auslaßkanäle 8 sind so angeordnet, daß- sie sich einander nähern und in einen gemeinsamen Sammelkanal 12 münden. Die äußere Kanalwand 9 ist so geführt, daß mit fortschreitender Eröffnung des Auslasses der engste Durchströmungsquerschnitt größer wird und von dort ausgehend sich stetig erweitert. Dies ist insbesondere aus den Abb, io bis 13 ersichtlich. Damit eine schlagartige Eröffnung der Auslaßkanäle 8 vermieden wird, können die oberen Kanten 13 derselben zur steuernden Kolbenkante geneigt verlaufen. Außer den Auslaßkanälen 8 können selbstverständlich zwischen denselben noch weitere Auslaßkanäle 1q. bzw. 15, wie aus Abb. 1q. ersichtlich ist, angeordnet werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Auslaßkanäle besteht die Möglichkeit, dafür zu sorgen, daß der von den Auslaßkanälen umspannte Zylinderbogen größer als etwa 9o° ist. Dadurch wird schnellstens ein großer Auslaßquerschnitt freigegeben, so daß-die Entspannung des Zylinders wesentlich schneller vor sich geht, ohne daß der für die Spülung freige:geberne Zeitquiersch itt wesentlich verringert w,erd@m muß.In the two-stroke internal combustion engine according to the invention according to Figs. 8 to 1q. are the disadvantages of the known two-stroke internal combustion engine avoided. The cylinder of the two-stroke internal combustion engine according to the invention also has a one-sided reverse flush. Its inlet channels are denoted by 7. 8 are the exhaust ducts. The outlet channels 8 are also here those, as they progress Opening of the controlling part of the upper edge of the piston together with the outlet duct wall 9 each forms the narrowest flow cross-section. In Fig. 8 is the top of the piston io drawn in four different positions during the opening of the outlet channels 8. The sections for Figs. 10 to 13 are made in accordance with these positions. The outlet ducts 8 are in contrast to the outlet duct 2 of the known two-stroke internal combustion engine on one side in the circumferential direction to the cylinder i i. So much for the outlet channels 8 lie against the cylinder, they are open to the inside. Are there the outlet ducts are inclined downwards towards the cylinder axis as seen from their mouth. The two outlet channels 8 are arranged so that they approach each other and open into a common collecting channel 12. The outer channel wall 9 is guided so that with the progressive opening of the outlet the narrowest flow cross-section gets bigger and from there it expands steadily. This is particular from Figs. io to 13 can be seen. With this a sudden opening of the outlet channels 8 is avoided, the upper edges 13 of the same can be used to control the piston edge run inclined. In addition to the outlet channels 8 can of course between the same still further outlet channels 1q. or 15, as shown in Fig. 1q. it can be seen to be ordered. The inventive arrangement of the outlet channels consists the possibility of ensuring that the cylinder arch spanned by the exhaust channels is greater than about 90 °. This results in a large outlet cross-section as quickly as possible released, so that-the relaxation of the cylinder much faster in front of you goes without the for clear the flush: give time queries significantly reduced w, erd @ m muss.

Ein Vergleich der beiden dargestellten Zweitakt-Brennkraftmaschinen läßt ohne weiteres die Vorteile der neuen Zweitakt-Brennkraftmaschine erkennen. Der Sammelkanal i2 der neuen Zweitakt-Brennkraftmaschine liegt etwa in Höhe der in der Zylinderwand befindlichen Auslaßöffnungen. Der untere Teil des Zylinders wird daher durch die Führung des Kanals in keiner Weise beeinflußt. Das Auspuffsammelrohr kann ebenfalls in Höhe der Auslaßöffnungen an den Sammelkanal 1.2 angeschlossen werden.A comparison of the two illustrated two-stroke internal combustion engines readily reveals the advantages of the new two-stroke internal combustion engine. The collecting channel i2 of the new two-stroke internal combustion engine is approximately at the level of the outlet openings located in the cylinder wall. The lower part of the cylinder is therefore not influenced in any way by the routing of the channel. The exhaust manifold can also be connected to the collecting duct 1.2 at the level of the outlet openings will.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem kolbengesteuerten Auslaß, bei dessen fortschreitender Eröffnung der steuernde Teil der Kolbenoberkante, von der Oberkante der Auslaßöffnung ausgehend, zusammen mit der Kanalwand jeweils den engsten Durchströmungsquerschnitt bildet, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Auslaßkanal mit einer Seite in Umfangsrichtung an den Zylinder legt, daß er von seiner Mündung aus gesehen zur Zylinderachse abwärts geneigt ist und daß er, soweit er sich an die Zylinderwand anlegt, nach dem Zylinderinnern zu offen ist. PATENT CLAIMS: i. Two-stroke internal combustion engine with a piston-controlled outlet, with the progressive opening of which the controlling part of the upper edge of the piston, starting from the upper edge of the outlet opening, forms the narrowest flow cross-section together with the duct wall, characterized in that one side of the outlet duct faces the cylinder in the circumferential direction specifies that it is inclined downwards to the cylinder axis as seen from its mouth and that it, as far as it rests against the cylinder wall, is open towards the inside of the cylinder. 2. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Führung der äußeren Wandung des Auslaßkanals derart, daß mit fortschreitender Eröffnung desselben der engste Durchströmungsquerschnitt größer wird. 2. Two-stroke internal combustion engine according to claim i, characterized by a guide for the outer wall of the outlet channel in such a way that as the opening progresses, the narrowest flow cross section becomes apparent gets bigger. 3. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß, von dem durch jede Kolbenstellung bestimmten engsten Querschnitt ausgehend, eine stetige Erweiterung des Auslaßquerschnittes vorhanden ist. 3. Two-stroke internal combustion engine according to claims i and 2, characterized characterized in that, from the narrowest cross section determined by each piston position starting out, there is a steady expansion of the outlet cross-section. 4.. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kante, die der Auslaßkanal an seiner Mündung mit der Zylinderwand bildet, zur steuernden Kolbenkante geneigt verläuft. 4 .. two-stroke internal combustion engine according to claims i to 3, characterized in that the upper edge that the Exhaust channel forms at its mouth with the cylinder wall, to the controlling piston edge runs inclined. 5. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß sich zwei Auslaßkanäle von entgegengesetzten Zylinderseiten her nähern und in einen gemeinsamen Sammelkanal münden. 5. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to q., Characterized characterized in that there are two exhaust ports from opposite cylinder sides approach and open into a common collecting channel. 6. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Auslaßkanälen noch weitere Auslaßkanäle angeordnet sind. 6. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 5, characterized in that between the outlet channels still further outlet channels are arranged. 7. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Auslaßkanälen umspannte Zylinderbogen größer als go° ist.7. Two-stroke internal combustion engine according to the Claims i to 6, characterized in that the spanned by the outlet channels Cylinder arc is greater than go °.