Zweitaktbrennkraftmaschine mit Drehkolbensteuerung. Die Erfindung betrifft eine Zweitakt- brennkraftmaschine, bei welcher dem Ar beitskolben von der Pleuelstange ausser der hin- und hergehenden Bewegung parallel zur Zylinderachse in Abhängigkeit von den Win kelausschlägen der Pleuelstange aus der Mit tellage eine Drehschwingungsbewegung um seine Achse erteilt wird, wobei der Kolben auf der Brennraumseite mit Steuerlappen, die schräg zur Zylinderachse verlaufende Steuerkanten aufweisen, versehen ist, welche Steuerlappen die Einlasskanäle im Arbeits zylinder steuern.
Die Erfindung besteht darin, dass diese Einlasskanäle schief zur Zylinderachse in der Zylinderwandung verlaufen und von den die Einlasskanäle steuernden Steuerlappen mit einer quer zur Zylinderachse gerichteten Geschwindigkeitskompetente überglitten wer den, wodurch während der Dauer der Spü lung eine schief zur Zylinderachse gerich tete Einströmrichtung der Frischgase in den Brennraum gewirkt wird, wobei die Projek- tion dieser Richtung auf eine zur Zylinder achse senkrecht stehende Ebene ihre Rich tung fortwährend ändert.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes darge stellt: Fig. 1 zeigt im Querschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 einen Arbeitszylinder, den Kurbelgehäuseoberteil und den Arbeits kolbenoberteil einer Brennkraftmaschine.
Fig. 2 zeigt einen Aquatorialschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 durch den Zylin derblock derselben Maschine.
Fig. 3a, 3b, 3e, 3d, 3e zeigen in die Zei chenebene abgewickelt, die Zylinderlauf fläche mit den Ein- und Auslassschlitzen und dem steuernden obersten Kolbenring in fünf verschiedenen Steuerlagen in der untern Tot punktzone sowie strichpunktiert dieselben Steuerkanten in drei verschiedenen Lagen in der obern Totpunktzone sowie strichpunk tiert den Absolutweg, den ein Punkt einer Steuerkante des obersten Kolbenringes wäh- renn einer ganzen Kurbelumdrehung be schreibt.
Fig. 4 zeigt einen teilweisen Längsschnitt nach Linie III-III in Fig. 5 durch densel ben Kolbenunterteil, durch den Zylinder- büchsoberteil und den Zylinderblockoberteil, während der Zylinderdeckel und Kolbenober teil ungeschnitten ist. Der Kolben befindet sich in der obersten Totlage.
Fig. 5 zeigt einen Äquatorialschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 4 durch denselben Kolben im Moment, da die Drehbewegung des Kolbens ihren Umkehrpunkt, also den grössten Ausschlag aus der Mittellage er reicht hat.
Fig. 6 zeigt im Längsschnitt einen ab geänderten Arbeitskolben, der sich vom vor hergehenden Kolben nur durch die Lagerung der Stange im Kolben und durch Auswech selbarkeit des Drehzapfens unterscheidet.
Fig. 7 und 8 zeigen im Längsschnitt nach der Linie V-V der Fig. 8 und im Äquato- rialschnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Kolbens mit besonderer Ausführung des Drehzapfens.
In den Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 ist 1 die Arbeitszylinderbüchse, 2 der Zylinderdeckel, 3 der Arbeitskolben, F der Kolbenschaft und F' der mit dem Kolbenschaft verschweisste Ringträger, 4 die Pleuelstange, 5 der Zylin derblock und 6 die Kurbelwelle. 7 ist der innerste Kolbendichtungsring, der den ge strichelt eingezeichneten Arretiernocken 1'; trägt, mit dem er im Kolben gegen Drehen gesichert ist, wobei der Nocken in eine Aus sparung des Kolbens passt und den Ring aale Drehen relativ zum Kolben hindert. 8 ist. ein Nebenring zum Ring 7.
Der Ring 7 ist als Doppelsitzring ausgebildet, das heisst er be steht aus einem Haupt- und Nebenring. wo bei der Hauptring 7 wie Nebenring 8 im Nutengrund des Kolbens bezw. auf dem Ringträger F' abdichtend aufliegen, während der Hauptring 7 bleichzeitig noch abdichtend auf den Nebenring 8 aufliegt.
Der Neben ring 8 ist wiederum so im Hauptring 7 zen triert, dass beide vom Verbrennungsdruck ab dichtend gegen die Lauffläche des Zylinders
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gcpresst <SEP> wurden. <SEP> Der <SEP> Hauptring <SEP> @ <SEP> nimmt <SEP> in
<tb> einer <SEP> -Nute <SEP> den <SEP> Nehenring <SEP> 8 <SEP> derart <SEP> auf, <SEP> dass
<tb> die <SEP> beiden <SEP> Riiigschliisser <SEP> gegeneinander <SEP> ver setzt <SEP> sind. <SEP> S) <SEP> ist <SEP> der <SEP> Gleit- <SEP> und <SEP> Drehstein, <SEP> der
<tb> über <SEP> den <SEP> seitlichen <SEP> Zapfen <SEP> (i <SEP> in <SEP> der <SEP> Pleuel stange <SEP> und <SEP> die <SEP> zweiteilige <SEP> Glocke <SEP> lIi <SEP> den
<tb> Kolben <SEP> mit <SEP> der <SEP> Pleuelstange <SEP> verbindet.
<SEP> Die
<tb> Pleuelstange <SEP> selber <SEP> ist <SEP> durch <SEP> die <SEP> Kugel pfanne <SEP> P, <SEP> finit <SEP> liugelzeiiti-uni <SEP> Il.: <SEP> auf <SEP> dem
<tb> Kugelkopf <SEP> IL.; <SEP> des <SEP> Kolbens <SEP> -.lach <SEP> mit <SEP> Kuael 'LCIlti'llm <SEP> <B>11.;</B> <SEP> gelilgel't. <SEP> Y <SEP> ist <SEP> ein <SEP> Stl'ahlllngs sehlltz <SEP> 111l <SEP> hlgelkopf. <SEP> Die <SEP> zweiteilige <SEP> Glocke
<tb> <B>10</B> <SEP> ist. <SEP> iin <SEP> Kolbenschaft <SEP> F <SEP> durch <SEP> die <SEP> Verzah nung <SEP> 7. <SEP> gegen <SEP> Drehen <SEP> gesichert. <SEP> JIo <SEP> ist <SEP> die
<tb> Achse <SEP> des <SEP> Zapfens <SEP> G., <SEP> der <SEP> am <SEP> kolbenseitigen
<tb> Kolbenstangenende <SEP> exzentrisch <SEP> zum <SEP> Kugel zentrum <SEP> angeordnet <SEP> ist. <SEP> G', <SEP> ist <SEP> die <SEP> Bewe g1,ingsbahn <SEP> dieser <SEP> :
ochse <SEP> hei <SEP> einer <SEP> Kurbel wellenumdi'ebling. <SEP> Alls <SEP> Fig. <SEP> 5 <SEP> ist <SEP> durch <SEP> den
<tb> Punkt <SEP> SF <SEP> gezeigt, <SEP> um <SEP> wieviel <SEP> der <SEP> Kolben umfang <SEP> in <SEP> seiner <SEP> maximalen <SEP> Auslenkung <SEP> von
<tb> der <SEP> maximalen <SEP> Auslenkung <SEP> der <SEP> Achse <SEP> D11;
<tb> des <SEP> Zapfens <SEP> G, <SEP> abweicbt. <SEP> 15 <SEP> ist <SEP> die <SEP> Brenn stoffeinspritzdüse. <SEP> 1 <SEP> ist. <SEP> ein <SEP> Luftspalt <SEP> zwi se.hen <SEP> Düse <SEP> und <SEP> Zylinderkopf <SEP> \?. <SEP> 16 <SEP> ist <SEP> ein
<tb> angeschweisster <SEP> und <SEP> derart <SEP> gestalteter <SEP> Ring körper, <SEP> dass <SEP> er <SEP> von <SEP> dem <SEP> Ringraum <SEP> zwischen
<tb> der <SEP> Zj-lin.derbiiellse <SEP> und <SEP> den <SEP> Seitenwänden
<tb> des <SEP> in <SEP> den <SEP> Zvlinder <SEP> hineinragenden <SEP> Deckels
<tb> mindestens <SEP> angenähert <SEP> den <SEP> Teil <SEP> des <SEP> Ring en <SEP> ausfüllt, <SEP> der <SEP> von <SEP> den <SEP> über <SEP> den <SEP> Kol benboden <SEP> hinausragenden <SEP> Steuerlappen <SEP> des
<tb> Steuerringes <SEP> im <SEP> innern <SEP> Kolbentotpunkt <SEP> nicht
<tb> angefüllt <SEP> wird.
<SEP> Im <SEP> Zylinderblock <SEP> sind <SEP> in <SEP> der
<tb> Zylinderbüchse <SEP> sind, <SEP> wie <SEP> Fig. <SEP> ? <SEP> zeigt, <SEP> dia mct-ral <SEP> einander <SEP> gegeniiburliegeiid <SEP> die <SEP> Aus puffkanäle <SEP> _I, <SEP> und <SEP> _l',, <SEP> _I_ <SEP> und <SEP> <B>--l</B>'. <SEP> und <SEP> die
<tb> Einlasskanä.le <SEP> E" <SEP> E.., <SEP> E., <SEP> <I>und <SEP> E',, <SEP> E', <SEP> E'3</I>
<tb> angeordnet. <SEP> Aus <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> und <SEP> 2 <SEP> ist <SEP> ersichtlich.
<tb> dass <SEP> die <SEP> Einlasskanäle <SEP> gegen <SEP> den <SEP> Zy <SEP> linder dechel <SEP> so <SEP> gerichtet <SEP> sind.
<SEP> dass <SEP> die <SEP> einströmen den <SEP> Gasstrahlen <SEP> die <SEP> Zylinderachse <SEP> nicht.
<tb> schneiden <SEP> und <SEP> einen <SEP> Drehwirbel <SEP> um <SEP> die <SEP> Zy lindera.clise <SEP> erzeugen.
<tb> Vorzugsweise <SEP> wird <SEP> der <SEP> Winkel, <SEP> den <SEP> die
<tb> Tangente <SEP> an <SEP> den <SEP> innersten <SEP> Punkt <SEP> jeder <SEP> Ver bindungslinie <SEP> der <SEP> Schwerpunkte <SEP> der <SEP> Quer schnittflächen <SEP> eines <SEP> Eintrittskanals <SEP> in <SEP> den Arbeitsraum mit einer Ebene rechtwinklig zur Zylinderachse einschliesst, kleiner als 90 , z. B. 45 bis 60', gemacht. Ebenso wird der Einschlusswinkel derselben Tangente mit einer durch den genannten Punkt gelegten Tangentialebene an die Zylinderfläche klei ner als 90 , vorzugsweise 15 bis 30 , ge macht.
Immerhin ergibt sich auch, wenn die ser Winkel 90 beträgt, ein mindestens zeit weiser tangeutialer Gaseintritt in den Ar beitsraum, da die Einlasskanäle durch die Drehbewegung der Kolben teilweise von seit wärts eröffnet werden und sich somit die Einströmrichtung der Frischgase quer zur Zylinderachse während einer Steuerperiode dauernd verändert.
Aus den Fig. 1, 3a bis 3e ist ersichtlich, dass der oberste Dichtungsring 7 die Steuer lappen LA1 LA2, LA'1, LA'2 LE1, LE2, LE3, LE'1, LE'2 und LE'3 aufweist, die mit den Eröffnungskanten LAe1, LAe2, LAe'1, LAe'2 und LEe1, LEe2, LEe3, LEe'1, LEe'2, LEe'3, den Abschlusskanten LAa1, LAa2, LAa'1, LAa'2 und LEa1, LEa2, LEa3, LEa'1, LEa'2, LEa'3 versehen sind. Der Kolben weist also auf der Brennraumseite diese Steuerlappen auf.
Im weiteren ist aus Fig. 1 bis 5 ersicht lich, dass der Kolben und die Pleuelstange so miteinander verbunden und gelagert sind, dass der Kolben ausser der hin- und hergehen den Bewegung parallel zur Zylinderachse eine Drehschwingungsbewegung um seine Achse ausführen muss, und zwar zwangsläu fig in Verbindung und entsprechend mit den Winkelausschlägen der Pleuelstange aus der Mittellage bei einer Kurbelwellenumdrehung.
In der Fig. 3a bis 3e ist die ganze Bewe gungsbahn S'7 eines Punktes S7 der Kolben resp. der Kolbenringoberfläche in die Zei- ehenebene abgewickelt aufgetragen. Jeder beliebige Punkt an der zylindrischen Kolben fläche und auf den gegen Drehen relativ zum Kolben gesicherten Ringen beschreibt als eine solche Bahn S'7 während einer Kurbelwellenumdrehung.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 unterscheidet sich vom vorhergehenden nur dadurch, dass die Pleuelstange mit Kugel kopf in der Kugelpfanne des Kolbens gelagert ist und der Zapfen G4 auswechselbar ist.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8 unterscheidet sich vom Ausführungs beispiel nach Fig. 1 bis 5 nur dadurch, dass die Funktionen des Zapfens G4 und des Gleit- und Drehsteines 9 hier durch den Kreuzzapfen 9' allein übernommen werden. Der Zapfen ist in einer zum Kugelzentrum M3 der Pleuelstange exzentrischen Bohrung des kolbenseitigen Pleuelstangenendes drehe bar und axial verschiebbar gelagert und ist drehbar und verschiebbar mit dem Kolben verbunden.
Aus den Fig. 1, 2 und 3a bis 3e ist nun ohne weiteres die Arbeitsweise der Maschine ersichtlich. Der Arbeitskolben bewegt sich aus seinem obern Totpunkt arbeitsleistend unter dem Verbrennungsdruck gegen seinen untern Totpunkt. Entsprechend bewegen sich die Steuerkanten des obersten Ringes auf Bahnen wie S'7. Ca. 1/3 bis 1/4 Hublänge vor dem untern Totpunkt übergleiten die Steuer kanten LAe1, LAe2 und LAe'1, LAe'2 der Steuerlappen LA1, LA2, LA'1 und LA'2, die Auslasssteuerkanten KAe1, KAe2, KAe'1, KAe'2 der Auslasskanäle A1 und A'1, A2 und A'2, und die verbrannten Gase entweichen durch dieselben (Fig. 3b).
Nachdem diese Auslasskanäle sich noch erweitert haben und der Druck im Arbeitsraum ungefähr auf den Spül- und Ladedruck gesunken ist, überglei ten die Öffnungssteuerkanten LEe1, LEe2, LEe3 und LEe'1, LEe'2 und LEe'3 der Steuer lappen LE1, LE2, LE3 und LE'1, LE'2 und LE'3 die Einlasssteuerkanten KEeI, KEe., KEe#, und KEe'1, KEe'Z und KEe'3 der schief zur Zylinderachse in der Zylinder wandung verlaufenden Einlasskanäle El, E2,
E3 und E'1, E'2 und E'3, und die kühle Spül- und Ladeluft strömt in Flachkantstrahlen mit hoher Geschwindigkeit in Schrauben linien der Zylinderwand entlang gegen den Zylinderdeckel, während die heissen Abgase als zentraler Kern nach unten gedrängt wer den und durch die Auslasskanäle entweichen (Fix. 1, 2, 3b und 3c). Unterdessen hat der Arbeitskolben den untern Totpunkt erreicht und bewegt sich wieder nach aufwärts.
Ca. 1/5 bis 1/6 Hub länge nach dem untern Totpunkt erreicht die Abschlusssteuerkante LAa1, LAa2, und LAa'1 und LAa'2 der Steuerlappen LA1 und LA2 und LA'1 und LA'2 die Auslass- und Ab schlusssteuerkante KAa1, KAa2 und KAa'1 und KAa'2, und es können keine Gase mehr aus dem Arbeitsraum entweichen (Fig. 3d).
Ca. 1/3 bis 1/4 Hublänge nach dem untern Totpunkt, nachdem der Arbeitsraum mit Frischluft und die noch offenen Spül- und Ladeschlitze auf den Spül- und Ladedruck aufgeladen worden ist, erreichen die Einlass- Abschlusssteuerkanten LEa1, LEa2, LEa3 und LEa'1, LEa'2 und LEa'3 der Steuerlappen LE1, LE2, LE3 und LE'1 LE'2 und LE'3 die Einlass-Abschlusssteuerkanten KEa1, KEa2, KEa3 und KEa'1, KEa'2, KEa'3 der Einlass kanäle E1, E2, E3 und E'1, E'2 und E'3, und die Kompression der Frischladung des neuen Arbeitsspiels beginnt (Fig. 3e).
Die Einlass kanäle verlaufen schief zur Zylinderachse in der Zylinderwandung, und die die Einlass kanäle steuernden Steuerlappen übergleiten die Einlasskanäle infolge der Drehbewegung des Kolbens mit einer quer zur Zylinder achse gerichteten Greschwindigkeitskompo- nente, wodurch während der Dauer der Spü lung eine schief zur Zylinderachse gerichtete Einströmrichtung der Frischgase in den Ar beitsraum bewirkt wird, wobei die Projektion dieser Richtung auf eine zur Zylinderachse senkrecht stehende Ebene ihre Richtung fort während ändert, eben wegen jener Geschwin digkeitskomponente.
Die paarweise einander diametral gegenüberliegende zentralsymme trische Anordnung der Aus- und Einlass schlitze bietet bezüglich Ausspülung und Wirbelung unbestreitbare Vorteile. Aus der Beschreibung und aus Fig. 3a bis 3e geht hervor, dass die Steuerlappen LE1, LE2 und LE', und LE'. nur das Eröffnen der Einlass- kanäle E" E.. und E'" E'- und den Abschluss von E. und F3 resp. E'. und E', zu besor gen haben.
Diese Steuerlappen werden also sehr gut gekühlt. Von den Steuerlappen LE3
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und <SEP> LE', <SEP> und <SEP> <B>TA</B> <SEP> _ <SEP> und <SEP> L,1'., <SEP> dagegen <SEP> haben
<tb> die <SEP> ersteren <SEP> die <SEP> Eröffnung <SEP> der <SEP> Einlassschlitze
<tb> E" <SEP> und <SEP> E'., <SEP> und <SEP> den <SEP> Abschluss <SEP> der <SEP> Auslass schlitze <SEP> A, <SEP> und <SEP> A', <SEP> zu <SEP> besorgen, <SEP> während
<tb> die <SEP> letzteren <SEP> die <SEP> Eröffnung <SEP> der <SEP> Auslass schlitze <SEP> .1..
<SEP> iuzd <SEP> _l'., <SEP> und <SEP> den <SEP> Abschluss <SEP> der
<tb> Einlassschlitze <SEP> E, <SEP> und <SEP> E', <SEP> zu <SEP> besorgen <SEP> haben.
<tb> Es <SEP> sind <SEP> also <SEP> hier <SEP> ziz <SEP> beiden <SEP> Seiten <SEP> von <SEP> Aus lasskanä <SEP> len <SEP> Einlasskanäle <SEP> derart <SEP> angeordnet,
<tb> dass <SEP> der <SEP> gleiche <SEP> Steuerlappen <SEP> abwechselnd
<tb> einen <SEP> Auslasskanal <SEP> und <SEP> einen <SEP> Einlasskanal
<tb> steuert. <SEP> Auch <SEP> diese <SEP> Lappen <SEP> sind <SEP> also <SEP> trotz
<tb> der <SEP> Beheizung <SEP> der <SEP> austretenden <SEP> Abgase <SEP> noch
<tb> gut <SEP> abgelzühlt.
<SEP> Am <SEP> heissesten <SEP> werden <SEP> die
<tb> Lappen <SEP> L_4, <SEP> und <SEP> <I>LA'"</I> <SEP> da <SEP> diese <SEP> nur <SEP> die
<tb> Eröffnung <SEP> der <SEP> Auslassschlitze <SEP> <B>A</B>, <SEP> und <SEP> A',
<tb> und <SEP> den <SEP> Abschluss <SEP> der <SEP> Ausla,ssscblitze <SEP> A_ <SEP> und
<tb> _1', <SEP> zu <SEP> besorgen <SEP> haben.
<tb> Diesem <SEP> Übelstand <SEP> kann <SEP> ohne <SEP> weiteres <SEP> ab geholfen <SEP> werden, <SEP> dadurch, <SEP> dass <SEP> der <SEP> Einlass kanal <SEP> E., <SEP> resp. <SEP> E'., <SEP> mit <SEP> dem <SEP> Auslasskanal <SEP> A',
<tb> resp. <SEP> A, <SEP> vertauscht <SEP> wird. <SEP> Es <SEP> können <SEP> sich
<tb> aber <SEP> auch <SEP> am <SEP> ganzen <SEP> Zylinderumfang <SEP> je <SEP> ein
<tb> Einlass- <SEP> und <SEP> ein <SEP> =Auslassschlitz <SEP> aufeinander
<tb> folgen.
<SEP> Es <SEP> werden <SEP> aber <SEP> die <SEP> den <SEP> Auslass kanälen <SEP> unmittelbar <SEP> benachbarten <SEP> Einlass kanäle <SEP> <I>E,. <SEP> E;" <SEP> E',, <SEP> E';;</I> <SEP> vorzugsweise <SEP> in <SEP> bezog
<tb> auf <SEP> eine <SEP> Ebene <SEP> rechtwinklig <SEP> zur <SEP> Zylinder achse <SEP> nicht <SEP> mit <SEP> kleinerem <SEP> Eintrittswinkel <SEP> als
<tb> 60 <SEP> <SEP> angeordnet, <SEP> damit <SEP> der <SEP> in <SEP> den <SEP> Brennraum
<tb> eintretende <SEP> Spülluftstrahl <SEP> den <SEP> radial <SEP> austre tenden <SEP> Abgasstrahl <SEP> nicht <SEP> schneidet. <SEP> Da <SEP> die ser <SEP> Winkel <SEP> beim <SEP> Einlasskanal <SEP> E, <SEP> und <SEP> E', <SEP> viel
<tb> kleiner <SEP> ist, <SEP> ist <SEP> der <SEP> Abstand <SEP> bis <SEP> zum <SEP> ri-ich sten <SEP> Auslassschlitz <SEP> A_, <SEP> resp.
<SEP> .l' <SEP> @ <SEP> entsprechend
<tb> grösser <SEP> gehalten <SEP> worden. <SEP> Aus <SEP> dem <SEP> Gesagten
<tb> ist <SEP> ersichtlich, <SEP> dass <SEP> es <SEP> bei <SEP> der <SEP> beschriebenen
<tb> 3l <SEP> aschine, <SEP> auch <SEP> wenn <SEP> irgendwelche <SEP> andere,
<tb> beispielsweise <SEP> konstruktive <SEP> Forderungen <SEP> vor herrschen, <SEP> stets <SEP> möglich <SEP> ist, <SEP> sowohl <SEP> in <SEP> bezog
<tb> auf <SEP> Spülung, <SEP> Wirbelung, <SEP> Aufladung <SEP> und
<tb> Kühlung <SEP> der <SEP> Steuerlappen, <SEP> günstigste <SEP> Ka nalanordnungen <SEP> zu <SEP> treffen. <SEP> Insbesondere
<tb> kann <SEP> unter <SEP> Umständen <SEP> auch <SEP> eine <SEP> nicht <SEP> zen tralsymmetrische <SEP> Anordnung <SEP> der <SEP> Kanäle
<tb> vorteilhaft <SEP> sein.
<tb> Die <SEP> Einlasskanäle <SEP> sind, <SEP> wie <SEP> Fig.
<SEP> 2 <SEP> zeigt,
<tb> in <SEP> bezog <SEP> aufeinander <SEP> so <SEP> angeordnet, <SEP> dass <SEP> die in den Arbeitsraum eintretenden Gasstrahlen im gleichen Drehsinn um die Zylinderachse strömen.
Erfolgt der Eintritt in den Zylinder ent gegen der eröffnenden Drehbewegung des Kolbens, so ist der Einschlusswinkel des Ein trittsstrahls in den Zylinder mit einer Tan gentialebene an denselben im Eintrittspunkt während der Eröffnungsperiode des Einlas ses kleiner als während der Abschlussperiode desselben.
Erfolgt der Eintritt in den Zylinder gleichsinnig der eröffnenden Drehbewegung des Kolbens, so ist derselbe Einschlusswinkel während der Abschlussperiode des Einlasses kleiner als während der Eröffnungsperiode desselben. Im obern Zylinder (Fig. 2) ist der Kolben in der Eröffnungsperiode in der un tern Totpunktzone. Im Zentrum des Zylin ders ist der Drehsinn des Kolbens mit dem Pfeil Dr angegeben. Der untere Kolben in derselben Figur, der sich gerade in den obern Totpunkt hineinbewegt, dreht sich gleichzei tig in entgegengesetzter Richtung, damit aus der Drehbewegung der beiden Kolben keine freien Massenmomente entstehen können. Entsprechend sind die Einlasskanäle an geordnet.
Das zwangsläufige Drehen des Kolbens, entsprechend dem Stangenausschlag, erfolgt nun so, dass der Zapfen G4 der Pleuelstange ausserhalb der Kugelmitte M3 über einen Gleit- und Drehsinn 9 mit dem Kolben oder mit einer im Kolben durch die Zähne Z gegen Drehen gesicherten zweiteiligen, im Kolben mit Presssitz eingeschobenen Glocke 10 so verbunden ist, dass der zweimalige Winkelanschlag des Zapfens G4 mit der Pleuelstange aus der Mittellage bei einer Kurbelwellenumdrehung sich als zweimali ger Drehausschlag des Kolbens um seine Längsachse überträgt. Der Kolben wird also durch den Zapfen in eine schwingende Be wegung versetzt.
Der Ausschlag des Zapfens G, kann über den Stein 9 auch direkt auf den Kolben schaft F übertragen werden, indem die den Stein 9 aufnehmende zylindrische Gleitbahn direkt aus dem Kolbenschaft F heraus geschnitten wird. Der Zapfen muss dann nach Einbringung des Steines in seine Bahn durch diesen hindurchgesteckt und in der Stange eingespannt werden. Die Stange selbst wird vorher schon beispielsweise vermittels einem zweiteiligen kugeligen Deckring und einer Iiberwurfmutter in ihrem Kegelsitz ge sichert.
In den Ausführungsformen gemäss Fig. 1 bis 7 sind die Ringe 7 und 8 vom heissen Teil des Kolbens weitgehend, respektive voll ständig isoliert, indem er nicht im heissen Kolbenboden, sondern in dem durch Isolie rung vom heissen Bodenschaft getrennten und deshalb kühl bleibenden Ringträger F' angeordnet ist. Da die Ringe 7 und 8 durch den Gasdruck einerseits stets auf die kahle Unterlage F' und gegen die gekühlte Zylin derwand gepresst, und anderseits von der innern Stirnfläche S des heissen Kolben bodens ferngehalten werden, bleibt der Ring 7 stets kühl.
Der Kolbenboden und sein ober ster Schaftteil wird aber gerade durch diese Isolierung sehr heiss, und allfällige hinter den Ring 7 eindringende Ölrückstände ver brennen und können kein Festsitzen des Rin ges bewirken. Allfällige Verbrennungs- oder Ölrückstände, die in den Isolierspalt zwi schen dem kühlen Schaftfortsatz, respektive Ringträger F' und dem heissen Kolbenboden- sehaft eindringen, haben dort keine schädi gende Wirkung, da sie entweder verbrennen, verkohlen, oder in diesem Falle ebensogut isolieren wie ein Luftspalt.
Da die Dreh bewegung des Kolbens das beste Mittel ist gegen Festsitzen der Ringe in den Nuten, ist es nicht zu empfehlen, die andern Ringe auch zu arretieren.
1-'m jeden Kohlenansatz zu vermeiden, wurde bei den Beispielen gemäss Fig. 1 bis 7 noch weitmöglichst dafür gesorgt, dass die Ringe unterhalb des Ringes 8 möglichst von dem heissen Kolbenbodenschaftteil isoliert sind und kühl bleiben. Sie wurden daher in den kühlen Kolbenschaft F verlegt (resp. in einem Fortsatz F' desselben).
Da die Nute der Dichtungsringe 7 und 8 nicht unter ca. 250 bis ca. 300 C gehalten werden kann, welches für die Verkokung des Öls die günstigste Temperatur ist, wird hier durch Anwendung eines hochhitzebeständi gen, sehr schlecht leitenden Strahls für den Kolbenboden dessen Temperatur auf ca. 400 bis ca. 600 C gesteigert, so dass allfällig sich ansammelndes verkoktes Öl verbrennt. Zu dem ist der Ring so gestaltet, dass er immer vom Druck im Arbeitsraum in der Nute los gerissen wird.
Da der heisse Kolbenboden und sein Schaftteil sich im Betriebe wesentlich stär ker dehnen als der kühle Schaftfortsatz, respektive Ringträger F', muss der Ringträ ger F' im kalten Zustand, wie das in Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, gegenüber dem Kolben bodenschaft Spiel aufweisen. Je nach diesem Spiel wird in heissem Zustand der Kolben bodenschaft den Ringträger F' beinahe be rühren oder sich gegen diesen pressen. Man hat es also direkt in der Hand, durch das Anfangsspiel und die Wahl von Materialien für die beiden verschieden warmen Schaft teile mit geeigneten Wärmedehnungskoeffi zienten die maximale Temperatur des Kol benbodens und die Wärmemenge, die in den Ringträger abfliessen soll, respektive die Temperatur des Ringträgers festzulegen.
Das gleiche gilt für die Längsdehnung des bei ssen Kolbenschaftes und des kühlen Schaft fortsatzes, respektive des Ringträgers F'. Beim Inbetriebsetzen der Maschine wird sich die innere Stirnfläche<B>S</B> zufolge stärkerer Wärmedehnung des zuerst heiss werden den Kolbenbodenschaftes sofort vom obersten Kolbenring abheben und so den Wärmeüber gang auf den Ring unterbinden.
Durch ge eignete Wahl des Ausdehnungskoeffizienten des Ringträgers F. beispielsweise durch Wahl eines Materials mit grösserem Ausdeh nungskoeffizienten gegenüber dein Ausdeh nungskoeffizienten des Kolbenbodensahaft- materia.ls kann die Grösse dieses Spiels zwi schen der heissen Stirnfläche .S' des Kolben bodens und dem Ring weitgehend beherrscht werden.
Beim Zweitaktarbeitsverfaliren, nach
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welchem <SEP> ja <SEP> die <SEP> dargestellten <SEP> Maschinen <SEP> ar beiten, <SEP> ist <SEP> ein <SEP> Abheben <SEP> des <SEP> Ringes <SEP> von <SEP> sei ner <SEP> C <SEP> n.terlage <SEP> zufolge <SEP> dieser <SEP> Spaltbildung
<tb> nicht <SEP> zti <SEP> befürchten, <SEP> (1a, <SEP> der <SEP> Ring <SEP> ohnehin
<tb> durch <SEP> die <SEP> Verbrennungs- <SEP> und <SEP> lIassendrüeke
<tb> fortwährend <SEP> auf <SEP> seine <SEP> kühle <SEP> Unterlage <SEP> ge presst <SEP> wird.
<tb> Bei <SEP> sehr <SEP> heissen <SEP> Kolbenböden <SEP> bietet <SEP> die
<tb> normale <SEP> Lagerung <SEP> des <SEP> Kolbens <SEP> in <SEP> der <SEP> Pleuel stange <SEP> auf <SEP> 1\-olbenl)olzen <SEP> grosse <SEP> Schwierig keiten.
<SEP> Die <SEP> Anordnung <SEP> eines <SEP> Kugelkopfes
<tb> mit <SEP> vom <SEP> heissen <SEP> Kolbenloden <SEP> aus <SEP> nach <SEP> aussen
<tb> gewölbter <SEP> Lagerfläebe <SEP> zur <SEP> Einlagerung <SEP> des
<tb> Eollens <SEP> in <SEP> der <SEP> Pleuelstange <SEP> gemäss <SEP> den <SEP> Aus führungsbeispielen <SEP> gemäss <SEP> Fig. <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> und <SEP> 7
<tb> bietet <SEP> gegenül;
er <SEP> der <SEP> Bolzenlagerung <SEP> insofern
<tb> bedeutende <SEP> Vorziige, <SEP> als <SEP> dadurch <SEP> bei <SEP> kür zestem <SEP> Kolben <SEP> der <SEP> Abstand <SEP> der <SEP> Lauffläche
<tb> des <SEP> Kugell@opfes <SEP> vom <SEP> heissen <SEP> Boden <SEP> immer
<tb> noch <SEP> so <SEP> gross <SEP> ist, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Latiffläelie <SEP> des
<tb> ltngelkopfes <SEP> durch <SEP> den <SEP> heissen <SEP> Kolbenboden
<tb> bezw, <SEP> die <SEP> Lagerung <SEP> kaum <SEP> schädlich <SEP> beein flusst <SEP> wird. <SEP> selbst <SEP> dann <SEP> nicht, <SEP> wenn <SEP> zweelis
<tb> kleinster <SEP> Bauhöhe <SEP> der <SEP> Maseliine <SEP> der <SEP> ganze
<tb> Verbrenniingsrauni <SEP> in <SEP> den <SEP> Kolben <SEP> hinein
<tb> verlegt <SEP> wird.
<SEP> Wenn <SEP> nötig, <SEP> bleibt <SEP> auch <SEP> dann
<tb> immer <SEP> noch <SEP> henug <SEP> Platz, <SEP> um <SEP> durch <SEP> Einlage rung <SEP> von <SEP> Blenden <SEP> und <SEP> Isolier- <SEP> oder <SEP> Reflek tionsinaterial. <SEP> beispielsweise <SEP> Aluminiumfolie
<tb> _1. <SEP> wie <SEP> in <SEP> Fig. <SEP> 4 <SEP> und <SEP> 7, <SEP> die <SEP> Wärmeüberl-i-a gung, <SEP> respektive <SEP> Strahlung. <SEP> auf <SEP> das <SEP> nötig,
<tb> Mass <SEP> 7.1t <SEP> unterbinden.
<tb> hei <SEP> der <SEP> Gestaltung <SEP> des <SEP> Z"-linderdeckels
<tb> wurden <SEP> die <SEP> Bleieben <SEP> Gesichtspunkte <SEP> berüek siehtigt. <SEP> her <SEP> den <SEP> Verbreiniungsrauin <SEP> enthal tende <SEP> Boden <SEP> des <SEP> Zvlin(lerdeekels <SEP> ist <SEP> unge hülilt <SEP> sowie <SEP> auch <SEP> seine <SEP> seiten-,Viinde.
<SEP> Der
<tb> Boden <SEP> und <SEP> die <SEP> Seiten -iinde <SEP> werden <SEP> also <SEP> eine
<tb> Temperatur <SEP> von <SEP> ca. <SEP> 41)0 <SEP> bis <SEP> ca. <SEP> 600 <SEP> <SEP> C <SEP> an nebinen, <SEP> und <SEP> allfällige <SEP> zwischen <SEP> der <SEP> Zvlin dei@1iiiehse <SEP> und <SEP> den <SEP> Seitenwänden <SEP> des <SEP> Bodens
<tb> sich <SEP> ansaininelnde <SEP> Olkohle <SEP> wird <SEP> verbrannt.
<tb> Sowohl <SEP> hier <SEP> wie <SEP> Leini <SEP> Kolbenhoden <SEP> wird <SEP> die
<tb> Verbrennung <SEP> und <SEP> Entfernung <SEP> der <SEP> Olkohle
<tb> noch <SEP> begiinstigt <SEP> durch <SEP> den <SEP> aus <SEP> der <SEP> Anord nung <SEP> der <SEP> Spülkanäle <SEP> und <SEP> die <SEP> Art <SEP> der <SEP> Eröff nung <SEP> derselben <SEP> resultierenden <SEP> heftigen <SEP> Dreh wirbel <SEP> inn <SEP> die <SEP> Zvlinderacbse <SEP> und <SEP> die <SEP> )
Virbel- bewegung während des Auspuffens. Aus Fig. 7 ist ersichtlich, dass diesem Drehwirbel um die Zylinderachse im letzten Moment vor und während der Einspritzung des Brenn stoffes durch Verdrängung des gesamten Zylinderinhaltes in den Verbrennungsraum noch ein kräftiger Ringwirbel überlagert wird. Ein solcher Doppelwirbel in dem glü henden geballten Brennraume ergibt sowohl bei zentraler Einspritzung des Brennstoffes wie bei seitlicher Einspritzung des Brenn stoffes den kleinsten Zündverzug des ein gespritzten Brennstoffes und darum auch bei hohem Verbrennungsdruck einen weichen Gang der Maschine und kleinste Wärmever luste an die Wände des Verbrennungsraumes während der Verbrennung und Expansion. Während der Verdichtung findet sogar eine Wärmeabgabe aus den glühenden Böden an die Verbrennungsluft statt.
Um dis Ein spritzdüse 15 in Fig. 1 und 7 in einem sol- chen vor Überhitzung zu schützen, ist diese von den glühenden Flä chen des Zylinderdeckels durch einen schma len Luftspalt J isoliert. Die Düse selbst kann noch durch in ihr zwangsläufig zirkulieren den Brennstoff gekühlt werden.