DE934134C - Vorzugsweise schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine, besonders fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Vorzugsweise schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine, besonders fuer Kraftfahrzeuge

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DE934134C
DE934134C DEA14538A DEA0014538A DE934134C DE 934134 C DE934134 C DE 934134C DE A14538 A DEA14538 A DE A14538A DE A0014538 A DEA0014538 A DE A0014538A DE 934134 C DE934134 C DE 934134C
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DE
Germany
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piston
pump
crank chamber
internal combustion
controlled
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Expired
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DEA14538A
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English (en)
Inventor
Bernhard Dipl-Ing Buechner
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Audi AG
Original Assignee
Auto Union GmbH
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2700/00Measures relating to the combustion process without indication of the kind of fuel or with more than one fuel
    • F02B2700/03Two stroke engines
    • F02B2700/034Two stroke engines with measures for charging, increasing the power

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Vorzugsweise schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine, besonders für Kraftfahrzeuge Es sind bereits Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit Ladepumpe bekannt, bei denen die Achsen des Motors und der Pumpe Winkel zwischen o und 9o° miteinander bilden. Die Pumpen dienen zur Erhöhung der Menge und des Druckes der Spülluft oder des Gemisches. Sie sind einfach oder doppelt wirkend und eilen dem Motorkolben vor oder nach. Die bekannten Pumpen, die mit ihrer Unterseite auf die Kurbelkammer wirken, fördern mit der Oberseite Luft oder Gemisch über besondere Leitungen in den Motorzylinder oder in die Kurbelkammer eines zweiten Motorzylinders. Die bekannten einfach wirkenden Pumpen arbeiten mit der Oberseite entweder auf die freie Luft oder auf einen Pufferraum. Die erforderlichen Leitungen verursachen Druck- und Spülverluste, oder sie verstimmen den Inhalt der Kurbelkammern gegeneinander in ihrem Schwingungsverhalten.
  • Die Erfindung geht aus von einer vorzugsweise schlitzgesteuerten Zweitakt - Brennkraftmaschine, besonders für Kraftfahrzeuge mit Kurbelkammerpumpe und einer weiteren doppelt wirkenden Spül-und Ladepumpe, die mit beiden Kolbenseiten auf die gemeinsame Kurbelkammer arbeitet, und zwar mit der Unterseite unmittelbar und mit der Oberseite durch besonders zur Kurbelkammer führende überströmleitungen.
  • Bei einem derartigen Motor liegt ein Nachteil darin, daß der Ansaugvorgang nur über die Ladepumpe und damit symmetrisch erfolgt. Er ist also mit den dadurch bedingten üblichen Mängeln behaftet. Infolge des Volumens der Ladepumpe hat er ein größeres Ansaugvolumen; aber auch der Verlustanteil ist dadurch etwas größer.
  • Aufgabe der Erfindung ist für eine derartige Maschine die Verringerung der Verluste beim Ansaug- und Überströmvorgang.
  • Das schafft die Erfindung dadurch, daß die Spül-oder Ladepumpe in an sich bekannter Weise mit dem Kraftzylinder nacheilend einen Winkel zwischen 30 und 9o° bildet und daß die Oberseite vom Spülpumpenkolben gesteuert wird, während der eigentliche Einlaß in die Kurbelkammer vom Kraftkolben gesteuert wird.
  • Hierbei -können der Kraftmaschinen- und der Pumpenzylinder gleiche oder verschiedene Inhalte haben.
  • Damit die Überströmleitungen von der Pumpe zur Kurbelkammer möglichst kurz und damit widerstandsarm sind, werden sie erfindungsgemäß als an ihrem Kolben vorbeiführende Kanäle ausgebildet, deren Öffnungen in den Kurbelkammerraum von der Kolbenunterkante gesteuert werden.
  • Der Einlaß in die Pumpe kann am oder in der Nähe des unteren Totpunktes angeordnet sein und wird dann von der Pumpenkolbenoberkante gesteuert. Zweckmäßig ist hierbei der Einlaß in die Pumpe im oberen Totpunkt durch einen Ansatz im Kolbenhemd verdeckt.
  • Der Einlaß kann aber auch auf dem Pumpendeckel angeordnet sein und sich durch den Unterdruck mit bekannten- Mitteln, wie Klappen, Ventile od. dgl., von selbst öffnen.
  • Der Motor und die Pumpe können eine gemeinsameAnsaugvorrichtung haben oder aber getrennte, die wahlweise aus Luftfilter, Vergaser oder ähnlichen Einrichtungen bestehen können.
  • Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel für einen einzylindrigen Zweitakt-Ottomotor mit Gemischverdichtung und mit einer Ladepumpe dargestellt, und zwar zeigen Abb. z und 2 Längsmittelschnitte in verschiedenen Stellungen, Abb. 3 das Kurbelkammerdruckdiagramm.
  • Der Motorzylinder ro hat einen Kolben i i, der mit dem Pleuel 12 auf die Kurbelwelle in der Kurbelkammer 13 arbeitet. An dieses Pleuel ist das Pleuel 1q. der Ladepumpe bei 15 angelenkt, die den Kolben 16 im Pumpenzylinder 17 .enthält. Der Ladepumpenzylinder ist durch den Deckel 1.8 abgeschlossen. Von der Oberseite des Kolbens 16 führen Kanäle r9 am Kolben 16 vorbei, die ihre in den Kurbelkammerraum 13 führenden Öffnungen 2o haben. Der Motor saugt über eine Einlaßöffnung 21, die Ladepumpe über eine Einlaßöffnung 22 an. Aus dem Kurbelkammerraum 13 führen die üblichen Überströmkanäle in den Kraftmaschinenzylinder und münden bei 23. Die Abgase entweichen durch den Auslaß 2q.. Motor- und Ladepumpenachse bilden in dem Ausführungsbeispiel einen Winkel von 75°.
  • Die Brennkraftmaschine hat folgende Arbeitsweise: In Abb. r ist das Ansaugen in dieLadepumpe dargestellt, während im Motorzylinder der zweite Teil des Spülens und des Auslassens vor sich geht. Gemäß den Pfeilen laufen die Bewegungen ab.
  • In Abb.2 ist das Überströmen aus dem Verdichtungsraum der Pumpe 17 auf der Kolbenoberseite durch die Kanäle 16 in den Kurbelkammerraum 13 dargestellt, während der Ansaugvorgang vom Motorzylinder 1o in die Kurbelkammer 13 gerade abgeschlossen ist. Im oberen Totpunkt der Ladepumpe 17 ist der Einlaßschlitz 22 in die Pumpe 17 durch einen Ansatz 25 verdeckt.
  • Der Motor hat die übliche Bauart.
  • Die Oberseite des Pumpenkolbens 16 wirkt auf den üblichen Pumpenverdichtungsraum der zur Aufladung des Motors über die Kurbelkammer 13 herangezogen wird. Um den unteren Totpunkt herum saugt nämlich die Ladepumpe 17 über einen zweiten Vergaser oder über ein Verbindungsstück aus demselben Vergaser wie der Motor Gemisch an, wobei die Ansaugzeiten hintereinander liegen. Dieses Gemisch wird bis in den Arbeitstakt des Motorzylinders hinein verdichtet. Es strömt, wie oben dargelegt, aus dem Verdichtungsraum der Ladepumpe in .die Kurbelkammer und ruft so kurz vor Beginn des überströmens nochmals eine wesentliche Drucksteigerung hervor. Während" des Überströmens arbeiten beide Kolben auf die Kurbelkammer, zum Schluß nur noch der Pumpenkolben, der damit die beginnende Saugarbeit des Motorkolbens bis zum Abschluß des Überströmens aufhebt.
  • Die Wirkung der Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung ist aus dem Druckverlauf in der Kurbelkammer während einer Umdrehung abzulesen, der in Abb.3 dargestellt ist. Die Abb.3 zeigt diesen Druckverlauf ohne Ladepumpe und mit Ladepumpe. Über den beiden Kurven sind die Einlaß-, Überström- und Auslaßvorgänge dargestellt.
  • Die Einlaßsteuerzeit um den oberen Totpunkt und die Überströmsteuerzeit um den unteren Totpunkt entsprechen einander; sie betragen etwa 2X 6o°. Durch die Symmetrie wird bewirkt, daß am Ende .des Einlasses Gemisch aus der Kurbelkammer in den Vergaser zurückgedrückt und am Ende des Spül- und Ladevorganges Gemisch aus dem Zylinder in die Kurbelkammer zurückgesaugt wird.
  • Die Versetzung von z. B. 7.5° kommt dadurch zustande, daß während der zweiten Hälfte des Ansaugvorganges, wenn sich der Motorkolben bereits wieder auf dem Wege zum unteren Totpunkt befindet, die durch ihn erzeugte Verdichtung auf die -Kurbelkammer durch den ausweichenden Ladekolben aufgehoben werden muß, damit der Unterdruck in der Kurbelkammer über den 'gesamten Einlaßvorgang aufrechterhalten bleibt. Dasselbe gilt für das Überströmen 18o Kurbelgrade später. Hier hebt der Ladekolben den durch den Aufwärtsgang des Motorkolbens beginnenden Unterdruck in der Kurbelkammer auf. Aus der Abb.3 ist diese Verschiebung der Wendepunkte zwischen Unter- und Überdruck in der Kurbelkammer zu ersehen, und zwar wird der Beginn des Überdrucks in der Kurbelkammer bis zum Schließen des Einlaßkanals hinausgezögert, während auf der anderen Seite der Überdruck in der Kurbelkammer so lange aufrechterhalten bleibt, bis die Überströmkanäle durch den Motorkolben wieder geschlossen sind. Dieser Steuerung des Über- und Unterdrucks in der Kurbelkammer ist der Nachladevorgang durch die Ladepumpe überlagert, und zwar derart, daß das Überströmen des Gemisches von der Pumpe in die Kurbelkammer mit geringer Überschneidung unmittelbar an den Einlaßvorgang in die Kurbelkammer von der Motorseite her anschließt. Der Ansaugvorgang zur Füllung der Pumpe ist von diesem Vorgang getrennt und fällt zeitlich etwa mit der zweiten Hälfte des Auspufftaktes und der beginnenden Verdichtung zusammen. Die Lage der einzelnen Takte ist aus der Abb. 3 deutlich ersichtlich. Die wesentlich erhöhten Spüldrücke in der Kurbelkammer kommen erstens durch das bessere Verdichtungsverhältnis der Kurbelkammer zustande, auf die jetzt zwei Kolben verdichtend einwirken; zweitens aus dem 1i achladen durch die Ladepumpe. Zusammen mit der Unsymmetrie des Steuerdiagramms infolge des Nacheilens des Ladepumpenkolbens ergibt sich daraus eine beträchtliche Leistungsverbesserung des Motors, verbunden mit einer fühlbaren Verbrauchssenkung.
  • Der Motor hat auch einen guten Leerlauf, da durch die Ladepumpe auch bei kleinsten Drehzahlen eine gute Füllung der Kurbelkammer vorhanden ist, die durch die wesentlich erhöhten Spüldrücke auch tatsächlich bis an die Zündkerze hingelangt. In gewisser Hinsicht nähert sich der Motor hier dem Viertakt-Verfahren, da er durch die Ladepumpe einen gleichwertigen Ansaugtakt besitzt, der über den ganzen Drehzahlbereich eine gleichwertige Füllung der Kurbelkammer gewährleistet, unabhängig von dem mehr drehzahlabhängigen Wirkungsgrad des Einlasses in die Kurbelkammer von der Zylinderseite her. Auch dieser Einlaßvorgang ist jedoch wesentlich dadurch verbessert, daß während der gesamten Einlaßzeit in der Kurbelkammer Unterdruck herrscht, das Zurückdrücken des gerade angesaugten Gemisches in den Vergaser also nicht mehr möglich ist.
  • Die Unterseite des Pumpenkolbens 16 erzeugt also in Verbindung mit der Kurbelkammer 13 und dem Motorkolben i i eine Unsymmetrie des Steuerdiagramms und ersetzt damit voll einen Drehschieber für den Einlaß- und Überströmvorgang. Die beiden Pleuel des Motorkolbens und des Pumpenkolbens sind entweder auf demselben Zapfen gelagert, oder das Pumpenpleuel 1q. wird an das Motorpleuel, wie dargestellt, kurz angelenkt. In diesem Fall wird auch noch eine Unsymmetrie des Einlasses in die Ladepumpe erzielt, die etwa i i° beträgt, d. h. der Einlaß in die Pumpe öffnet etwa 76° vor dem unteren Totpunkt, während er bereits etwa 65° nach dem unteren Totpunkt wieder geschlossen wird. Aus den angesetzten Überschneidungen zwischen den einzelnen Steuerzeiten ergibt sich wieder der Winkelbereich zwischen 3o und go° zwischen Motor- und Ladepumpenachse. Darunter und darüber hinaus würde die durch diese Anlenkung erzeugte Unsymmetrie des Kurbelkammerdruckdiagramms nicht mehr in dem erforderlichen Maß erzielt werden können.
  • Statt der Schlitzsteuerung für den Einlaß in den Ladezylinder kann auch eine Ventil-, Klappen- oder Lamellensteuerung im Deckel der Ladepumpe angebracht werden. Diese Anordnung hätte den Vorteil einer besseren Füllung durch Vergrößerung des Ansaugwinkels der Ladepumpe bei gleichzeitiger Herabsetzung der Ansauggeschwindigkeit und Verringerung des Arbeitsaufwandes für den Ansaugvorgang.
  • In der beschriebenen Arbeitsweise des Motors sind nun noch ohne große Änderungen folgende Variationen möglich: a) der Motorkolben saugt ein etwas überfettetes Gemisch an, während der Pumpenkolben nur Luft pumpt; b) der Motor fördert Luft, die Ladepumpe Gemisch. Diese Anordnung hätte den wesentlichen Vorteil, daß der Motorzylinder zunächst mit Luft vorgespült, gekühlt und dann erst mit Gemisch aufgeladen wird. Durch den überströmvorgang aus dem Pumpenraum in die Kurbelkammer wird außerdem eine recht gute Gemischaufbereitung bewirkt, die bis in den höchsten Drehzahlbereich hinein wirksam ist; c) die überströmkanäle im Motorzylinder können so angeordnet sein, daß sie vor dem Auslaß von dem niedergehenden Kolben freigegeben werden.
  • Die Vorteile der Erfindung können in folgende Punkte zusammengefaßt werden: a) Unsymmetrie des Steuerdiagramms bis auf den Auslaß- und Überströmvorgang; b) wesentlich erhöhte Unterdrücke und Spüldrücke in der Kurbelkammer und Aufladung durch die Ladepumpe; c) sehr gute Gemischaufbereitung, gleichgültig ob die Zylinder beide mit Gemisch oder der eine oder andere von ihnen mit Luft arbeitet; d) verbesserte Schmierung und Kühlung durch erhöhten Gemischdurchsatz und erhöhten Druck in der Kurbelkammer; e) besserer Massenausgleich als bei einer Einzylindermäschine; f) keine Erhöhung der Anzahl der Kanäle und Steuerorgane im Motor.
  • Die Erfindung ist auf Motoren mit Selbst- oder mit Fremdzündung anwendbar.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorzugsweise schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine, besonders für Kraftfahrzeuge, mit Kurbelkammerpumpe und einer weiteren, doppelt wirkenden Spül- oder Ladepumpe, die mit beiden Kolbenseiten auf die gemeinsame Kurbelkammer arbeitet, und zwar mit der Unterseite unmittelbar und mit der Oberseite durch besondere zur Kurbelkammer führende Überströmleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spül- oder Ladepumpe in an sich bekannter Weise mit dem Kraftzylinder nacheilend einen Winkel zwischen 30 und 9o° bildet und daß die Oberseite des Spülpumpenkolbens einen besonderen Einlaß besitzt, der vom Spülpumpenkolben gesteuert wird, während der eigentliche Einlaß in die Kurbelkammer vom Kraftkolben gesteuert wird. z. Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmleitungen von der Pumpe als an ihren Kolben vorbeiführende Kanäle ausgebildet sind, deren Öffnungen in den Kurbelkammerraüm von der Kolbenunterkante gesteuert werden. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß in die Pumpe im oberen Totpunkt durch einen Ansatz am Kolbenhemd verdeckt ist. 4. Brennkraftmaschine nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmkanäle im Kraftmaschinenzylinder mit ihrer Oberkante höher als der Auslaßschlitz angeordnet sind, so daß sie durch den niedergehenden Kolben zuerst freigegeben werden. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 479 193, 482 315, 561411-
DEA14538A 1951-11-21 1951-11-21 Vorzugsweise schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine, besonders fuer Kraftfahrzeuge Expired DE934134C (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE479193C (de) * 1925-10-04 1929-07-11 Adolf Schnuerle Dr Kompressorloser Zweitaktdieselmotor mit Kurbelkastenspuelpumpe und einer an den Kurbelkasten angeschlossenen Zusatzspuelpumpe
DE482315C (de) * 1928-02-03 1929-09-11 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Spuel- und Ladeverfahren fuer Zweitaktbrennkraftmaschinen
DE561411C (de) * 1929-11-07 1932-10-13 Elektrotechnische Fabrik U-Zylinder-Zweitaktbrennkraftmaschine mit Kurbelkastenladepumpe und einem jenseits der Kurbelwelle liegenden Hilfszylinder

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE479193C (de) * 1925-10-04 1929-07-11 Adolf Schnuerle Dr Kompressorloser Zweitaktdieselmotor mit Kurbelkastenspuelpumpe und einer an den Kurbelkasten angeschlossenen Zusatzspuelpumpe
DE482315C (de) * 1928-02-03 1929-09-11 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Spuel- und Ladeverfahren fuer Zweitaktbrennkraftmaschinen
DE561411C (de) * 1929-11-07 1932-10-13 Elektrotechnische Fabrik U-Zylinder-Zweitaktbrennkraftmaschine mit Kurbelkastenladepumpe und einem jenseits der Kurbelwelle liegenden Hilfszylinder

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