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Zweitaktverpuffungskraftmaschine.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine jener bekannten Art, bei der das Kurbelgehäuse als Vorverdichtungsraum dient und der Kolben die in zwei Reihen angeordneten Schlitze für den Einlass der Frischgase und den Auslass der Verbrennungsgase steuert. Die Kolbenstirnwand nach der Mitte hin konisch oder einwärts gewölbt ansteigen zu lassen, um das Umleiten der einströmenden Frischgase nach dem Zylinderboden hin zu erleichtern, ist bekannt. Um die Frischgase erst in der Mitte der Kolbenstirnwand in den Verbrennungraum treten zu lassen, ist schon versucht worden, die Kolbenstirnwand mit radialen Kanälen auszurüsten, die in der Mitte der Kolbenstirnwand ausmünden.
Die Wandungen solcher Kanäle zu bearbeiten und richtig zu reinigen ist aber infolge der Unzugänglichkeit derselben nicht möglich und es entstehen daher Reibungsflächen, die störend auf die Strömung der Frischgase einwirken. Beim Arbeitshub dringen die Explosionsgase in die Kanäle ein und üben gegen die Zylinderwand einen Druck aus, der hemmend auf die Kolbenbewegung einwirkt, Demgegenüber ist bei der vorliegenden Maschine die Kolbenstirnwand mit radialen Rippen versehen, deren Zwischenräume nach oben offen, daher leicht zugänglich sind und somit gut bearbeitet und gereinigt werden können, so dass die Frischgase keine nennenswerte Reibung zu überwinden haben.
Weil die Rippenzwischenräume nach oben hin offen sind, können die Frischgase bei ihrer Umlenkung ohne Hemmung allmählich nach dem Verbrennungsraum hin austreten und in parallelen Strahlen, also ohne Wirbelungen nach dem Zylinderboden hin strömen Andrerseits können die Explosionsgase auf dem Grund der Rippenzwischenräume in günstiger Weise auf den Kolben einwirken.
Die in der Zylinderwand angeordneten Einlassöffnungen für die Frischgase laufen nach dem Zylinderinnern hin keilförmig zu und sind hier schmäler als die Rippenzwischenräume der Kolbenstirnwand, wodurch erreicht wird, dass die Frischgase beim Verlassen der Einström- öffnungen nicht an den Rippen anprallen, vielmehr, leicht zwischen diesen hindurchgleitend, ohne irgendwelche Hemmung in kräftigem zentralem Strom ohne Wirbelung nach dem Zylinderboden gelangen, wodurch ein rasches und gründliches Abströmen der Verbrennungsgase und eine damit verbundene Erhöhung des Wirkungsgrades der Maschine erzielt wird.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Fig. i ist ein Vertikalschnitt durch die Maschine, die Fig. 2 und 3 sind Schnitte nach 11-il und 111-111 der Fig. i.
Das zweiteilige, allseitig geschlossene Kurbelgehäuse 1 trägt den Zylinder 5. In einem zylindrisch ausgebohrten Ansatz 2 des Kurbelgehäuses 1 ist ein Rundschieber 3 angeordnet, der in nicht gezeichneter Weise zwangläufig, z. B. mittels Zahnrädern oder Kettengetriebes, von der Kurbelwelle 10 aus angetrieben wird und einerseits mit einem nicht gezeichneten Vergaser, andrerseits durch die Bohrung 11 mit dem zur Vorverdichtung dienenden Innern des Kurbelgehäuses 1 in Verbindung steht. Die Kurbelwelle erhält ihren Antrieb unter Vermittlung der Schubstange 12 von dem im Zylinder 5 auf und abwärts gehenden Kolben 4.
Der Umfang des Kolbens ist auf seiner ganzen Länge mit Kolbenringen versehen, seine Stirnwand ist ringsum gegen die Mitte zu ansteigend und mit einer Wölbung nach innen ausgebildet. In der Zylinderwand 4 sind ringsherum verteilt zwei Reihen Schlitze 6 und 7 angeordnet. Die Schlitze 6 stehen durch einen den unteren Teil des Zylinders umgebenden,
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ringförmigen Kanal 8 mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung. Der Kanal 8 geht mit einem möglichst sanften Bogen in die Einlassschlitze über.
Auf der Kolbenstirnwand verlaufen über deren Wölbung von der Zylinderachse radiale Leitrippen 13, die, wenn sich der Kolben in seiner unteren Totpunktlage befindet, auf zwischen den Einlassschlitzen 6 vorhandene
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und dementsprechend die Einlassöffnungen 6 gegen das Zylinderinnere hin keilförmig zulaufend, wobei die Einlässe hier schmäler sind als die Rippenzwischenräume der Kolbenstirnwand, wodurch aus den eingangs angeführten Gründen Wirbelungen beim Einströmen der Frischgase vermieden werden. Die Schlitze für die Frischgase sind in gerader Zahl und paarweise diametral gegenüber angeordnet, um eine drehende Wirbelbewegung der Frischgase beim Zusammentreffen über der Kolbenstirnwand zu vermeiden.
Die Stege zwischen den Auspuffschlitzen 7 sind in umgekehrter Richtung, also gegen das Zylinderinnere hin keilförmig zulaufend (Fig. 2), damit der Eintritt der Abgase in die Auspuffkanäle unter Vermeidung von Wirbelbildung erfolgen kann. Die Auspuffkanäle erweitern sich nach aussen und verlaufen nach einer Kurve, die so gewählt ist, dass die teilweise durch die Kolbenstirnwand bedingte
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werden. Zwischen den Einlassschlitzen 6 und den Auspuffschlitzen 7 weist die Zylinderwand eine schmale ringsum geschlossene Zone auf. Die Kolbenringe sind in üblicher Weise am Koll1Pnumfang in so kleinem Abstand voneinander angeordnet, dass beim Hoch-und Niedergang des Kolbens mit Ausnahme der Periode des Einströmens der Frischgase stets mindestens einer der Kolbenringe auf der Wandungszone zwischen den Schlitzen 6 und 7 gleitet.
In der unteren Totpunktlage des Kolbens ist der Rundschieber 3 geschlossen, die Schlitze in der Zylinderwand für den Einlass und den Auspuff sind offen und die im Kurbelgehäuse leicht vorverdichteten Frischgase strömen durch den Kanal 8 ringsum in den Zylinder ein, bewegen sich längs der Kolbenstirnwand und längs der Leitrippen 13 gegen die Zylinderachse hin, wobei ihre Bewegungsrichtung durch die Kolbenstirnwand möglichst stossfrei in die Richtung der Zylinderachse überführt wird. Die Frischgase bewegen sich dann in der Mitte des Zylinders nach oben gegen den Zylinderboden hin, wodurch die Gase dann zur Abwärtsbewegung längs des'Mantels des Zylinders veranlasst werden.
Durch die so geführten Frischgase werden die Abgase möglichst vollständig zu den Schlitzen 7 hin und durch diese aus dem Zylinder abgeführt. Beim Aufwärtsgang des Kolbens werden zunächst die Einlassschlitze überdeckt, wobei aber vorher infolge der Form der Kolbenstirnwand bis zum vollständigen Überdecken das Einströmen der Frischgase noch unter, günstigen Bedingungen erfolgen kann. Kurz darauf werden die Auspuffschlitze 7 geschlossen, sodann die Frischgase im Verbrennungsraum des Zylinders bis zur Erreichung der oberen Totpunktlage des Kolbens verdichtet und in diesem Zustand mittels der Zündkerze. 9 entzündet, worauf der Kolben abwärts geht.
Während des Aufwärtsganges des Kolbens gestattet der Rundschieber 3 dem letzteren das Ansaugen von Frischgase in das Kurbelgehäuse, in dem sie während des nächstfolgenden Arbeitshubes etwas verdichtet werden. Da heim Hochgang des Kolbens vom Zeitpunkt der Beendigung der Einströmung der Frischgase an stets ein Kolbenring auf der Wandungszone zwischen den Schlitzen 6 und'7
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schlitzen ausgeschlossen. Ebenso wird beim Niedergang des Kolbens verhindert, dass die im Kurbelgehäuse der Vorverdichtung unterworfenen Frischgase zwischen Zylinderwand und Kolben hindurch nach dem Auspuff entweichen können.
Statt eines einzigen alle Schlitze 6 mit dem Kurbelgehäuse verbindenden ringförmigen Kanales 8 könnten Kanäle in gleicher Zahl wie Schlitze für den Eintritt der Frischgase angeordnet sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
J. Zweitaktverpuffungskraftmaschine mit zur Vorverdichtung dienendem Kurbelgehäuse und in zwei Reihen-über den ganzen Umfang der Zylinderwand verteilten, durch einen Kolben mit nach der Mitte einwärts gewölbt ansteigender Stirnwand gesteuerten Schlitzen für den Einlass de : Frischgase und den Auslass der Verhrennungsgase, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstirnwand radiale Rippen (13) mit nach oben offenen Zwischenräumen trägt, welche Rippen auf die Zwischenwände der Einströmöffnungen (6) treffen, wenn die beiden Schlitzreihen ),' ;'). vom Kolben freigelegt werden.