DE926455C - Mixture-compressing two-stroke internal combustion engine - Google Patents

Description

G@emischverdichtende Zweitakt-Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine gemischverdichtende Zweitakt-Brennkraftmaschine mit vom Kolben gesteuerten Schlitzen und Fremdzündung, bei der der Brennstoff von einem oberhalb der Schlitzzone befindlichen Punkt der Zylinderwand gegen den Zylinderkopf gespritzt wird.G @ emically compressing two-stroke internal combustion engine The invention relates on a mixture-compressing two-stroke internal combustion engine with piston-controlled Slitting and spark ignition, in which the fuel comes from one above the slit zone located point of the cylinder wall is injected against the cylinder head.

Die Erfindung besteht-darin, daß der Zylinderkopf als Turbulenzkopf ausgebildet und der Brennstoff in diesen hineingespritzt wird. Dadurch wird folgendes erreicht: r. Es können Düsen großer Spritzlänge bzw. hohen Zerstäubungsgrades verwendet werden, ohne Gefahr zu laufen, daß ein zu großer Teil des Brennstoffes auf die Wandungen des Zylinderkopfes aufgespritzt wird; a. der Teil des Brennstoffes, dessen Aufspritzen unvermeidlich ist, wird durch die vor der Zündung sich eihstellenden Turbulenzströmungen der Ladung aufketrocknet und damit der Gemischaufbereitung zugeführt; 3. der etwa aufgespritzte Brennstoff vermag an den verhältnismäßig warmen Wandungen des Tizrbulenzkopfes rasch zu verdampfen; ¢. das gebildete Gemisch, sei es durch -Zerstäubung des nicht auf= gespritzten, sei es durch Trocknung- und Verdampfung des aufgespritzten Brennstoffes, wird durch die kräftige Dürchwirbelung vor der. Zündung außerordentlich vergleichmäßigt.The invention consists in that the cylinder head as a turbulence head formed and the fuel is injected into this. This will do the following reached: r. Nozzles with a long spray length or a high degree of atomization can be used without running the risk of too large a part of the fuel on the walls the cylinder head is sprayed on; a. the part of the fuel that is sprayed on is unavoidable, is caused by the turbulence currents that arise before ignition the cargo dries up and thus fed to the mixture preparation; 3. the about Sprayed fuel is able to stick to the relatively warm walls of the Tizrbulenzkopfes to evaporate quickly; ¢. the mixture formed, be it by atomization of the not on = sprayed, be it through drying and evaporation of the sprayed fuel, is due to the strong vortex in front of the. Ignition extraordinarily uniform.

Diese Vorteile verbürgen eine Maschine; die nicht nur sicher zündet, sondern die auch- Brennstoffverluste durch Verkokung oder Abfluß des im Zylinderraum niedergeschlagenen Brennstoffes vermeidet und die insoweit wirtschaftlich im Verbrauch und- anspruchslos in der Wartung ist, Die Erfindung ist in der Zeichnung näher veranschaulicht. Diese zeigt einen Längsschnitt durch den Zylinder einer schlitzgesteuerten Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Umkehrspülung.These advantages vouch for a machine; which not only ignites safely, but also the fuel losses due to coking or drainage of the in the cylinder space avoids precipitated fuel and which is economical in consumption and- is undemanding in maintenance, The invention is in the drawing illustrated in more detail. This shows a longitudinal section through the cylinder of a slot-controlled Two-stroke internal combustion engine with reverse scavenging.

Bei dieser Maschine sind die Einlaßschlitze-2 zu beiden Seiten der Auslaßschlitze 3 am unteren Ende des Zylinders 4-etwa-in gleicher Höhe angeordnet. Aus den Einlaßschlitzen 2 strömt die Spülluft über den flachen Arbeitskolben 5 hinweg gegen die den Auslaßschlitzen 3 gegenüberliegende Zylinderwand 6. Die-Spülluft fließt als aufsteigender Sammelspülstrom 7 an dieser Wand empor und nach Umlenkung an dem Zylinderkopf 8 als absteigender Sammelspülstrom 9 den Auslaßschlitzen 3 zu, wobei ein wesentlicher Teil der im Zylinderraum io befindlichen Abgase ausgetrieben wird.In this machine the inlet slots-2 are on either side of the Outlet slots 3 at the lower end of the cylinder 4-arranged approximately at the same height. The scavenging air flows from the inlet slots 2 over the flat working piston 5 against the cylinder wall 6 opposite the outlet slots 3. The scavenging air flows as an ascending collecting flush flow 7 up on this wall and after deflection on the Cylinder head 8 as a descending collecting flush flow 9 to the outlet slots 3, wherein a substantial part of the exhaust gases located in the cylinder chamber io is expelled.

Der Zylinderkopf 8 der Maschine ist als Turbulenzkopf ausgebildet; er besteht aus einem in- der Zylinderachse A-A liegenden, zylinder- bis kegelstumpfförmigen Raum i i, dessen Ausgangsdurchmesser d kleiner ist als der Zylinderdurchmesser D. Diesem Kopf nähert sich der Arbeitskolben 5 im oberen Totpunkt bis auf den aus mechanischen Gründen notwendigen Spalt -i2, wobei die gesamte Ladung aus dem Zylinderraum io unter- zusätzlichen Querströmungen in den Brennraum i i verdrängt .wird.The cylinder head 8 of the machine is designed as a turbulence head; it consists of a cylindrical to frustoconical space ii lying in the cylinder axis AA, the output diameter d of which is smaller than the cylinder diameter D. The working piston 5 approaches this head at top dead center except for the gap -i2 necessary for mechanical reasons, whereby the entire charge from the cylinder chamber io is displaced into the combustion chamber ii with additional transverse flows.

Der Brennstoff wird von einem oberhalb der Schlitzzone liegenden Punkt der Zylinderwand 6 aus gegen den Zylinderkopf-8 derart eingespritzt, daß der Spritzstrahl 13 in den Brennraum ii eindringen kann.The fuel comes from a point above the slot zone the cylinder wall 6 is injected out against the cylinder head 8 in such a way that the spray jet 13 can penetrate into the combustion chamber ii.

Die Spritzdüse-i4 ist zu .diesem Zwecke schräg zur Zylinderachse A-A in der Zylinderwand 6 ein- _ gesetzt; sie steht über die Leitung 15 mit einer taktweise fördernden Einspritzpumpe in Verbindung. Das Gemisch wird in Nähe des,oberen Totpunktes durch die Zündkerze 16 fremdgezündet, und zwar in einem Punkt, der in einer vom Spritzstrahl 13 nicht bestrichenen Zone innerhalb des Brennraumes ii liegt. Die Spritzdüse 14 und die Zündkerze 16 liegen gemeinsam in der durch den Staupunkt der Kühlluftführung K -bestimmten Längsmittelebene des Zylinders.For this purpose the spray nozzle-i4 is at an angle to the cylinder axis A-A inserted in the cylinder wall 6; it is available on line 15 with a clocked cycle conveying injection pump in connection. The mixture is close to the top dead center spark-ignited by the spark plug 16, at a point in one of the Spray jet 13 is not coated zone within the combustion chamber ii. the Spray nozzle 14 and the spark plug 16 are located together in the through the stagnation point Cooling air duct K -determined longitudinal center plane of the cylinder.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Der Brennstoff wird vor Beendigung der Spülung, jedoch so zeitig eingespritzt; daß kein nennenswerter Teil desselben- durch den -absteigenden Spül-Strom 9 ins Freie getragen werden kann. Hierbei wird der größte Teil des Brennstoffes durch die Zerstäubungswirkung des Spritzstrahles 13 im Zylinderraum io verteilt und durch die nach der beendeten Spülung aufrechterhaltene Strömung mit der Ladeluft vermengt. Bei längerem Spritzstrahl 13 läßt es sich nicht vermeiden, daß ein kleiner Teil der Brennstoffmenge auf die Innenwandung des Brennraumes i i- aufgespritzt wird, wo er rasch verdampft. Die Einspritzung endet vor dem Zeitpunkt, in .dem der Arbeitskolben 5 die Spritzdüse. i4 überschleift. Gegen Ende des Verdichtungshubes, wenn die durch den Spalt 12 bedingte Querströmung einsetzt, wird das Gemisch, und zwar sowohl -das direkt mit Brennstoff angereicherte Gemisch des Zylinderraumes io als auch das indirekt mit Brennstoff angereicherte Gemisch des Brennraumes i i, kräftig durcheinandergewirbelt, wobei der letzte Rest der aufgespritzten Brennstoffmenge aufgetrocknet wird, dann erst zündet die Zündkerze 16 das so vergleichmäßigte-Gemisch.The mode of operation of the machine is as follows: The fuel is injected before the end of the purging, but in good time; that no significant part of it can be carried into the open through the descending flushing flow 9. Here, the majority of the fuel is distributed in the cylinder space by the atomization effect of the spray jet 13 and mixed with the charge air by the flow maintained after the flushing has ended. With a longer spray jet 13 it cannot be avoided that a small part of the fuel quantity is sprayed onto the inner wall of the combustion chamber i i-, where it evaporates rapidly. The injection ends before the point in time when the working piston 5 hits the spray nozzle. i4 looped. Towards the end of the compression stroke, when the cross flow caused by the gap 12 begins, the mixture, namely both the directly fuel-enriched mixture of the cylinder chamber io and the indirectly fuel-enriched mixture of the combustion chamber ii, is swirled around vigorously, with the last one The remainder of the amount of fuel sprayed on is dried up, only then does the spark plug 16 ignite the mixture that has been evened out in this way.

Wenn die Zündkerze 16, wie gezeigt, im Schatten des Spritzstrahles 13 liegt, kann sie beim Aufspritzen des Brennstoffes an die Innenwandungen des Brennraumes i i nicht angefeuchtet werden; sie arbeitet dadurch unter genau denselben Bedingungen wie bei einer Vergasermaschine.When the spark plug 16, as shown, in the shadow of the spray jet 13 is located, it can when the fuel is sprayed onto the inner walls of the combustion chamber i i not be moistened; it therefore works under exactly the same conditions like a carburetor machine.

Wenn die Spritzdüse 14 an der Stelle der Zylinr derwand 6 abspritzt, an der der Sammelspülstrom 7 sich ausbildet, nimmt sie den verhältnismäßig kühlsten Platz des Zylinders 4 ein. Liegt die Spritzdüse 14 ebenso wie die Zündkerze 16 außerdem im Staupunkt des Luftstromes K, so kann sie auch noch von außen her wirksam gekühlt werden. Die Spritzdüse 14 und die Zündkerze 16 arbeiten in diesem Falle unter günstigen Temperaturbedingungen.When the spray nozzle 14 hoses at the location of the cylinder wall 6, at which the collective flush flow 7 is formed, it takes the relatively coolest Place the cylinder 4. Is the spray nozzle 14 just like the spark plug 16 also at the stagnation point of the air flow K, it can also be effectively cooled from the outside will. The spray nozzle 14 and the spark plug 16 work under favorable conditions in this case Temperature conditions.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Gemischverdichtende Zweitakt-Brennkraftmaschine mit vom Arbeitskolben gesteuerten Sehlitzen und Fremdzündung, bei der der Brennstoff von einem oberhalb der Schlitzzone liegenden Punkt der Zylinderwand. gegen den Zylinderkopf gespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf (8) als Turbulenzkopf ausgebildet und der Brennstoff in diesen hineingespritzt wird. z. Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf (8) aus einem zur Zylinderachse (A-A) gleichachsigen _zylinder- bis kegelstumpfförmigen Brennraum (i i) besteht, dessen Ausgangsdurchmesser (d) kleiner ist als der Zylinderdurchmesser (D) und dem sich der Arbeitskölben (5) bis auf den aus mechanischen Gründen nötigen Spalt (i2) nähert. 3. Brennlcraftmaschine-nachAnspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze (i6) an einer vom Spritzstrahl-(r3) nicht bestrichenen Zone innerhalb. des Brennraumes (i i) angeordnet ist. - -4. Brennkraftmaschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (i4) in dem Bereich der Zylinderwand (6) abspritzt, in dem sich der Sammelspülstrom (7) ausbildet. ' 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze (i6) und die Spritzdüse (i4) in der durch den Staupunkt der Kühlluftführung (K) bestimmten Längsmittelebene des -Zylinders (4) liegen.PATENT CLAIMS: i. Mixture-compressing two-stroke internal combustion engine with seat braids controlled by the working piston and external ignition, in which the fuel comes from a point on the cylinder wall above the slot zone. is sprayed against the cylinder head, characterized in that the cylinder head (8) is designed as a turbulence head and the fuel is injected into it. z. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that the cylinder head (8) consists of a cylinder-shaped to frustoconical combustion chamber (ii) coaxial with the cylinder axis (AA), the output diameter (d) of which is smaller than the cylinder diameter (D) and that of the working piston (5) except for the gap (i2) required for mechanical reasons. 3. Brennlcraftmaschine-nachAnspruch i and 2, characterized in that the spark plug (i6) in a zone not swept by the spray jet (r3) within. of the combustion chamber (ii) is arranged. - -4. Internal combustion engine according to Claims i and 2, characterized in that the injection nozzle (i4) sprays in the region of the cylinder wall (6) in which the collective flushing flow (7) is formed. 5. Internal combustion engine according to claim i to 4, characterized in that the spark plug (i6) and the spray nozzle (i4) lie in the longitudinal center plane of the cylinder (4) determined by the stagnation point of the cooling air duct (K).