DE941828C - Mehrzylinder-Zweitaktbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Mehrzylinder-Zweitaktbrennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Mehrzylinder-Zweitaktbrennkraftm.aschine, bei der die im Abgassystem auftretenden Druckwellen zur Erhöhung der Ladung der Arbeitszylinder nach Druck und Menge gegen Ende der Spülung ausgenutzt werden und besteht darin, daß die bei Eröffnung der Auspuffschlitze eines jeden Zylinders entstehende Druckwelle mittels von der Maschine angetriebener Steuerorgane, z. B. eines in der Abgassammelleitung vorgesehenen Drehschiebers in ein an seinem Ende verschlossenes oder verengtes Reflektionsrohr, geleitet und nach Reflektion den Auslaß,schlitzen desselben oder eines anderen Zylinders zugeführt wird, wobei die Länge des Reflektionsrohres so bemessen ist, daß die reflektierte Druckwelle die Auslaßöffnung etwa beim Abschluß der Einlaßschlitze des Zylinders erreicht, so daß dessen Ladung nach Druck und :Menge erhöht wird.
• Es ist eine solcheZweitaktbrennkraftmaschinebekannt, bei der dieAufladungderArbeitszylindervon der Auspuffseite her in der Weise erfolgt, daß unter Verzicht auf Einbauten in Form von Blenden oder Ventilen in das Auspuffsystem die offene Abgasleitung so bemessen wird, daß die Dauer der in ihr von den Abgasen nach Eröffnung des Auslasses ausgeführten vollständigen Schwingung gleich oder etwa gleich-der Spüldauer ig. Die bei Eröffnung des Auslasses in dieAbgasleitungeinesArbeitszylinderseintretende Druckwelle wirdhierbei am offenen Endeder Auspuffleitung mehrmals negativ reflektiert. Gegenüber dieser bekannten Maschine arbeitet die erfindungsgemäße Maschine vorteilhafter, da bei ihr die Aufladung insofern wirkungsvoller ist, als die -bei Eröffnung des Auslasses entstehende Druckwelle nach nur einmaliger positiver Reflektion mit solch großer Amplitude an der Auslaßöffnung eintrifft, daß dort zu dem für eine Aufladung richtigen Zeitpunkt der Druck rasch. und stark ansteigt. Bei der bekannten Maschine hingegen bildet sich nach dermehrmaligen Reflektion eine ziemlich flach verlaufende stehende Welle, so daß der Beginn des die Aufladung bewirkenden Druckanstieges durch entsprechende Bemessung der Leitung vorverlegt werden muß, um das Druckmaximum zum richtigen Zeitpunkt zur Verfügung zu haben. 'Durch diese Vorverlegung aber wird die Spülung in ihrer Endphase beeinträchtigt.
• Eine genaue Abstimmung der Druckwellenlaufzeit auf die Maschinendrehzahl und -bela"stung läßt sich bei der erfindungsgemäßen Maschine dadurch erreichen, daß man das Reflektionsrohr posaunenartig ausziehbar gestaltet.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
• Ab-b. i zeigt eine Vierzylinder-Zweitaktbrennkraftmaschine mit Steuerung der Druckwellen durch einen Drehschieber.
• Abb.2 zeigt ein-Ko:lbenwegschaub:ild der Masdhine nach Abb. i. -Abb. 3 zeigt eine Abwicklung des Drehschiebers. Die in Abb. i dargestellte Vierzylindermaschine weist eine Kurbelversetzung von 9o° auf. Die Zylinder i bis 4 zünden, wie der Abb. 2 ohne weiteres entnommen werden kann, in der Reihenfolge i, 3, 4, z. Bei nacheinander zündenden Zylinderpaaren i, 2; 3, i; 4, 3; 2, 4 liegt zwischen der Eröffnung des Vorauslasses (Linie a in Abb.2) des einen Zylinders i, 3, 4, 2 und dem Abschluß der Einlaßschlitze (Linde b in Abb. 2) des anderen Zylinders 2, i, 3, 4 ein Kurbelwinkel von a-°. In-der Auspuffsammelleitung 5 ist ein Drehschieber 6 angeordnet, der mittels des Zahnradgetriebes 7 von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird. In dem Drehschieber sind, wie seine in Abb. 3 dargestellte Abwicklung verdeutlicht, Kanäle 8, 8', 9, 9', io, io', i i, i i' derart angeordnet, daß die Auspufföffnungen der Zylinder zü Beginn deren Eröffnung mit einem Reflektionsrohr i2 verbunden werden, worauf dieses Reflektionsrohr mit der Auspufföffnung desjenigen Zylinders verbunden wird, dessen Einlaßs-chlitze gerade abgeschlossen werden. In Abb. i sind die dem Zylinderpaar 3, i zugeordneten Kanäle 8, 8' gestrichelt dargestellt. Die beim Öffnen der Auslaß.schlitze des Zylinders 3 entstehende Druckwelle läuft dann, wie durch den eingezeichneten Pfeil versinnbildlicht, durch den Kanal 8 des Drehschiebers 6 in das Reflektions.rohr 12, wird an dessen abgeschlossenem oder . verengtem Ende reflektiert und läuft :durch den inzwischen vor die Mündung des Reflektionsrohres bewegten Kanal 8' zur Auspufföffnung des inzwischen gespülten Zylindcrs i. Durch entsprechende Bemessung der Länge des Reflektions:rohres 12 läßt sich leicht :erreichen, daß die gesamte Laufzeit der Druckwelle vom Zylinder 3 zum Zylinder i gleich der Zeit ist, während der sich die Kurbelwelle um den Winkel a dreht. Die Druckwelle kommt dann am Zylinder i etwa zum Abschluß der Einlaßschlitze desselben an. Da die zwischen den Zylindern und dem Drehschieber angeordneten Auslaßstutzen 13, 14, 15, 16 nach der Spülung mit dem üblichen. Luftübersehuß mit Luft gefüllt sind; schiebt die ankommende Druckwelle diese Luft ganz oder zum Teil in .den Zylinder zurück und erhöht somit dessen Ladung nach Druck und Menge. Der Drehschieber 6 verbindet die Auslaßöffnung des auspuffenden Zylinders nur-kurzzeitig, etwa während des Vorauslasses mit dem Reflektionsrohr, und stellt anschließend die Verbindung der Auslaßöffnung mit der Auspuffsammelleitung 5 her, so daß die nach dem Vorauslaß aus dem Zylinder austretenden Abgase ungehindert düroh die Sammelleitung und das ins Freie mündende Auspuffrohr 17 entweichen können.
• Um die Laufzeit der Druckwelle genau auf die Maschinendrehzahl und -belastung abstimmen zu können, ist das Reflektionsrohr 12 posaunenartig ausziehbar und infolgedessen in seiner Länge stufenlos einstellbar.
• An Stelle eines Drehschiebers können auch andere Steuerorgane, z. B. Ventile, vorgesehen sein, die von :einer Nockenwelle betätigt werden und ortsfeste, zwischen den Zylinderpaaren verlegte Verbindungsleitungen steuern.
• Die Auspuffdruckwelle kann natürlich auch einem anderen Zylinder als oben beschrieben zugeführt werden. So kann z. B. bei der eingangs angegebenen Zündfolge der Zylinder i den Zylinder 3, der Zylinder 3 den Zylinder 4, der Zylinder 4 ,den Zylinder 2 und der Zylinder 2 den Zylinder i aufladen. Der Abstand zwischen dem Auslaßbeginn und dem Einlaßschluß dieser Zylinder würde, wie aus Abb. 2 ersichtlich ist, ß ° Kurbelwinkel betragen. Bei entsprechender Anordnung der Kanäle im Drehschieber müßte das Reflektionsrohr i2 dann so lang bemessen werden, daß die Laufzeit der Druckwelle zwischen diesen Zylinderpaaren gleich der Zeit ist, während der sich die Kurbelwelle um den Winkel ,B' dreht.
• Schließlich ist es auch möglich, die Auslaßdruckwelle demselben Zylinder wieder zuzuführen. Da gemäß Abb. 2 der Abstand zwischen dem Auslaßbeginn und dem Einlaßschluß eines jeden Zylinders y° beträgt, müßte der Drehschieber, nachdem er die Druckwelle in das Reflektionsrohr geleitet und dann die Auspufföffnung mit :dem ins Freie führenden Auspuffsammelraum verbunden hat, die Verbindung zwischen dem Reflektionsrohr und der Auspufföffnung desselben Zylinders etwa nach y° Kurbelwinkel wiederherstellen, so daß die Druckwelle etwa bei Abschluß der Einlaßschlitze wieder an der Auspufföffnung ankommt. Das Reflektionsrohr muß dann natürlich eine solche Länge aufweisen, daß die gesamte Laufzeit der Druckwelle gleich der Zeit ist, während der sich die Kurbelwelle um den Winkel y° dreht.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrzylinder-Zweitaktbrennkraftmaschine, bei der die im Abgassystem auftretenden Druckwellen zur Erhöhung der Ladung der Arbeitszylinder nach Druck und Menge gegen Ende der Spülung ausgenutzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Eröffnung der Auspuffschlitze eines jeden Zylinders entstehende Druckwelle mittels von der Maschine angetriebener Steuerorgane, z. B. -eines in der A.bgassammelleitung (5) vorgesehenen Drehschiebers (6) in ein an seinem Ende verschlossenes oder verengtes Reflektionsrohr (12), geleitet und naeh Reflektion den Auslaßschlitzen desselben oder eines anderen Zylinders zugeführt wird, wobei die Länge des Reflektionsruhres so bemessen ist, daß die reflektierte Druckwelle die Auslaßöffnung etwa beim Abschluß der Einlaßschlitze des Zylinders erreicht, so daß dessen Ladung nach Druck und Menge erhöht wird.
2. 2. Mehrzylinder-Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflektionsrohr (12) zwecks genauer Abstimmung der Druckwell-enlaufz.eit auf die Masohinendrehzahl und -belastung posaunenartig ausziehbar ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 504947, 5io 256, 541 513. 360 351; britische Patentschrift Nr. 442 94o.