-
Zweitakt-Einspritzbrennkraftkolbenmaschine Die Erfindung bezieht sich
auf eine Zweitakt-Einspritzbrennkraftkolbenmaschine mit zwei Leerhüben zwischen
Arbeits- und Verdichtungshub. Bei dieser Art von Maschinen besteht die Erfindung
darin, daß für die Luftzufuhr ins Zylinderinnere ein Luftaufnahmebehälter vorgesehen
ist und daß die Verbindung zwischen dem Behälter und dem Zylinderinnern durch ein
Ventil gesteuert wird, welches gegen Ende des Arbeitshubes und vor Beginn des ersten
Leerhubes (unwirksamen Verdichtungshubes) eine geringere Spülluftmenge in das Zylinderinnere
einläßt, als zum Füllen des Zylinders mit Luft von Behälterpressung nötig ist; gegen
Ende des zweiten Leerhubes (unwirksamen Expansionshubes) und vor Beginn des Verdichtungshubes
wird das genannte Lufteinlaßventil ein zweites Mal geöffnet und geschlossen, derart,
daß eine zweite Spülung, verbunden mit einer Zylinderaufladung, und ein vollständiger
Druckausgleich zwischen Luftaufnahmebehälter und Zylinder herbeigeführt wird.
-
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das vorgenannte
Lufteinlaßventil durch zwei Nocken verschiedener Größe gesteuert.
-
Ferner wird gemäß der Erfindung der Luftaufnahmebehälter durch eine
Kurbelkastenpumpe in an sich bekannter Weise bei jeder Einwärtsbewegung des Arbeitskolbens
gespeist.
-
Auf der Zeichnung (Abb. i) ist eine Ausführungsform der Erfindung
dargestellt.
-
Der Zylinder i enthält eine ringförmige Auslaßöffnung oder eine Reihe
von Auslaßöffnungen 2 in der Zylinderwand, die zu einem Auslaßkanal oder einer Kammer
3 führen und vom Kolben ¢ in oder nahe der äußersten Stellung beim Abwärtshub freigelegt
werden. Am anderen Ende des Zylinders i befindet sich ein Einlaßventil 5, das eine
Verbindung zwischen dem Zylinderinnern und einem dem Zylinder benachbarten Luftbehälter
6 herstellen kann. Dieser Luftbehälter erhält aus dem Kurbelgehäuse 7 der Maschine
durch die Wirkung des Kolbens 4 in bekannter Weise Druckluft. Der Rauminhalt des
Luftbehälters 6 kann gleich oder größer sein als der des Kurbelgehäuses 7, während
die Summe der Volumina des Behälters 6 und des Kurbelgehäuses 7 zweckmäßig etwa
siebenmal so groß ist wie das Kolbenhubvolumen.
-
Das Kurbelgehäuse 7 tritt mit der Außenluft durch ein selbsttätiges
Ventil 8 in Verbindung, das einen großen Offnungsquerschnitt, aber geringen Ventilhub
hat. Die im Kurbelgehäuse 7 komprimierte Luft tritt über ein Rückschlagventil
9 in den Behälter 6 über.
Das Einlaßventil 5 wird von Nocken
12 und 13 auf einer mit halber Drehzahl umlaufenden Welle To unter Vermittlung eines
Zwischengliedes 1i betätigt. Die Nocken TZ und 13 sind so geformt, daß sie das Einlaßventil
bei jeder Umdrehung der Welle To zweimal, jedoch in verschiedenem Maße, öffnen,
so daß sie die im folgenden beschriebene Luftzufuhr zum Zylinder i bewirken.
-
In den der Schnittzeichnung der Maschine beigefügten Kurbelkreisdiagrammen
(Abb.2 und 3) für den ersten und zweiten bzw. dritten und vierten Takt bedeutet
E die Eröffnung des Auslasses 2, E' das Abschließen des Auslasses 2, S das Öffnen
des Lufteinlaßventils 5 mittels des Nockens 13, S' das Schließen des Lufteinlaßventils
5 mittels des Nockens 13, A das Öffnen des Lufteinlaßventils 5 mittels des Nockens
12 und A' das Schließen des Lufteinlaßventils 5 mittels des Nockens 12.
-
Beim Arbeitshub bewegt sich der Kolben 4 im Zylinder i abwärts unter
der Wirkung der Verbrennungsgase; hierbei treibt er die im Kurbelgehäuse 7 komprimierte
Luft durch das Rückschlagventil g in den Behälter 6. Das Schwungrad 14 wird durch
Vermittlung der Pleuelstange 15 und der Kurbelwelle 16 in der Pfeilrichtung gedreht.
Etwa in dem Zeitpunkt, wo der Kolben 4 die Auslaßöffnungen 2 freilegt, so daß die
Abgase den Zylinder i verlassen können, wird das Einlaßventil 5 vom Nocken 12 der
Welle To, die in der Pfeilrichtung umläuft, geöffnet und ein Spülluftstrom aus dem
Behälter 6 zugeführt. Die in derselben Richtung wie die Abgase im Zylinder i strömende
Spülluft treibt die Verbrennungsgase wirksam aus dem Zylinder heraus; sie hat zudem
eine gute Kühlung der Zylinderwandungen zur Folge. Der Übertritt von Luft aus dem
Behälter 6 zum Zylinder i bedingt einen Druckabfall im Luftbehälter, so daß aus
dem Kurbelgehäuse 7 Luft in den Behälter fließt.
-
Die dem Zylinder i zugeführte Luftmenge wird kleiner bemessen als
die Luftmenge, die erforderlich wäre, um den Zylinder mit Luft von der im Behälter
herrschenden Pressung zu füllen. Um dies zu erreichen, wird der Nocken 12, der diese
Ventilöffnung veranlaßt, entsprechend ausgebildet.
-
Während des hierauf folgenden Aufwärtshubes des Kolbens 4 deckt dieser
zunächst die Auslaßöffnungen 2 ab und komprimiert leicht den Zylinderinhalt; gleichzeitig
saugt er durch das Ventil 8 in das Kurbelgehäuse 7 neue Luft ein.
-
Während des nächsten Abwärtshubes treibt der Kolben 4 die im Kurbelgehäuse
7 befindliche Luft in den Behälter 6. Gegen Ende dieses Hubes werden die Auslaßöffnungen
2 freigelegt, so daß der Inhalt des Zylinders i zum Auslaßkanal oder zur Kammer
i entweichen kann. Vor dem Hubende wird das Einlaßventil 5 durch den Nocken 13 wieder
geöffnet. Dieser Nocken 13 ist so geformt, daß er einen völligen Druckausgleich
zwischen dem Hilfsbehälter 6 und dem Zylinder i ermöglicht. Das Einlaßventil 5 bleibt
nämlich so lange offen, bis die Auslaßöffnungen 2 vom Kolben ¢ bei seinem nächsten
Aufwärts- oder Kompressionshub wieder abgedeckt werden. Die reichliche Luftzufuhr
aus dem Behälter 6 zum Zylinder i spült also nicht nur (solange die Auslaßöffnungen
2 frei liegen) den Zylinderinhalt aus, der aus der vorher zugeführten Luft und noch
etwaigen Spuren von Verbrennungsgasen besteht, sondern sie hat auch bei Beginn des
Kompressionshubes nach der Abdeckung der Auslaßöffnungen 2 eine Aufladung des Zylinders
i mit Luft von Behälterpressung zur Folge.
-
Diese Luftmenge wird während des jetzt folgenden Kompressionshubes
weiter auf den endgültigen Druck komprimiert, dann wird durch die Vorrichtung 17
an oder nahe dem Hubende der flüssige Brennstoff eingeführt, worauf sich der beschriebene
Vorgang wiederholt.
-
Während jedes Stadiums des Vorganges fließt die Luft durch das Kurbelgehäuse
7, den Behälter 6 und den Zylinder i der Maschine stets in derselben Richtung, die
durch die strichpunktierten Pfeile angegeben ist, so daß der Druckhöhenverlust durch
Strömung und Wirbelbildung ein Minimum wird.
-
Die Luftpressung im Behälter 6 richtet sich nach den jeweiligen Betriebsbedingungen;
als zweckmäßig hat sich ein Überdruck von etwa o,2 Atm. herausgestellt.