DE576511C

DE576511C - Two-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: DE576511C
Application number: DES96610D
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1931-01-07
Filing date: 1931-02-06
Publication date: 1933-05-11

Description

Zweitakt-Brennkraftmaschine Es sind Zweitakt-Brennkraftmaschinen bekanntgeworden, bei welchen die in den Zylinder mündenden Schlitze in bezug auf die Zylindererzeugenden und die Zylinderradien schräg angeordnet sind. Durch diese Schlitze werden die in den Zylinder eingeführten Gase derart umgelenkt, daß die Projektion ihrer Strömungsrichtung auf die Zylinderwand im wesentlichen parallel zu den zwischen den Schlitzen verbleibenden Stegen gerichtet ist. Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf Zw eitakt-Brennkraftmaschinen mit kolbengesteuerten, einander gegenüber angeordneten Ein- und Auslaßschlitzen und besteht darin, daß die voneinander durch Stege getrennten Einlaßschlitze in an sich bekannter Weise schräg liegen, dachziegelartig nebeneinander angeordnet sind und die Einlaßkanäle vor den Schlitzen bis zu den Mündungskanten nicht nur zu den Zylinderradien, sondern auch zu den Zylindermantellinien derart schräg gerichtet sind, daß die Luft aus den Einlaßschlitzen in der Hauptsache senkrecht zu den seitlichen Schlitzkanten (Pfeil R, Fig. 2) mit einer axialen Komponente x und einer tangentialen Komponente y ausströmt.Two-stroke internal combustion engine Two-stroke internal combustion engines have become known in which the slots opening into the cylinder generate with respect to the cylinder and the cylinder radii are arranged obliquely. Through these slots the in The gases introduced into the cylinder are deflected in such a way that the projection of their direction of flow on the cylinder wall substantially parallel to those remaining between the slots Stegen is directed. In contrast, the invention relates to two-stroke internal combustion engines with piston-controlled inlet and outlet slots arranged opposite one another and consists in that the inlet slots separated from one another by webs in Lie inclined in a known manner, arranged next to each other like roof tiles are and the inlet channels in front of the slots up to the mouth edges not only directed in such an oblique manner to the cylinder radii, but also to the cylinder surface lines are that the air from the inlet slots is mainly perpendicular to the side Slot edges (arrow R, Fig. 2) with an axial component x and a tangential one Component y flows out.

Zwei Beispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeichnung schematisch dargestellt. Fig. i ist ein Längsschnitt durch den Zylinder einer einfach wirkenden Zweitakt-Brennkraftmaschine.Two examples of the subject matter of the invention are shown schematically in the drawing shown. Fig. I is a longitudinal section through the cylinder of a single-acting Two-stroke internal combustion engine.

Fig. 2 zeigt die abgewickelten Einlaßschlitze des in Fig. i dargestellten Zylinders. Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 und zeigt die zwischen den Einlaßschlitzen verbleibenden Stege im Querschnitt.FIG. 2 shows the developed inlet slots of the one shown in FIG Cylinder. Fig. 3 is a section along the line III-III of FIG. 2 and shows the cross-section of the webs remaining between the inlet slots.

Fig. q. stellt eine abgeänderte Form von abgewickelten Schlitzen dar.Fig. Q. represents a modified form of developed slots.

Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch den Zylinder einer doppelt wirkenden Zweitakt-Brennkraftmaschine.Fig. 5 is a longitudinal section through the cylinder of a double acting Two-stroke internal combustion engine.

Nach Fig. i ist der Arbeitsraum x durch den Zylinderdeckel 2, den Kolben 3 und den Einsatzzylinder q. begrenzt. Der Zylindermantel 5 enthält die Anschlüsse für den Spülluftaufnehmer 6 und die Auspuffleitung 7. Der den Einldßschlitzen 8 vorgeschaltete Raum 9 ist mit Rückschlagventilen io versehen. Die zwischen den Schlitzen 8 verbleibenden Stege ii sind zu den Zylindererzeugenden geneigt, während die zwischen den Auspuffschlitzen i2 verbleibenden Stege 13 in herkömmlicher Weise ausgebildet sind.According to Fig. I, the working space x is through the cylinder cover 2, the Piston 3 and the insert cylinder q. limited. The cylinder jacket 5 contains the connections for the purge air receiver 6 and the exhaust line 7. The inlet slots 8 Upstream space 9 is provided with check valves io. The one between the slits 8 remaining webs ii are inclined to the cylinder generating, while the between the exhaust slots i2 remaining webs 13 formed in a conventional manner are.

Nach Fig. 2 sind die Einlaßschlitze in zwei Hälften eingeteilt, die symmetrisch zu der axialen Symmetrieebene des Zylinders angeordnet sind. Der mittlere Steg 1q. dient in der Hauptsache der Führung der Kolbenringe.According to Fig. 2, the inlet slots are divided into two halves, the are arranged symmetrically to the axial plane of symmetry of the cylinder. The middle one Bridge 1q. mainly serves to guide the piston rings.

Nach Fig. 3 bilden die Stege ii mit der Tangentialebene an den Zylinder einen Winkel a, der kleiner ist als 9o ° ; mit dem Zylinderradius bilden die Stege den Komplementärwinkel 9o ° a.According to FIG. 3, the webs ii form with the tangential plane on the cylinder an angle α which is smaller than 90 °; with the cylinder radius form the webs the complementary angle 9o ° a.

Im Verlauf des Expansionshubes deckt der Kolben zunächst die Einlaßschlitze 8 ab, worauf der Zylinderinhalt durch die Einlaßschlitze in den Raum 9 expandiert, durch die Rückschlagventile io jedoch daran verhindert wird, nach dem Aufnehmer 6 auszuströmen. Sobald der Kolben die Auspuffschlitze 12 abdeckt, entweicht der Zylinderinhalt nach der Auspuffleitung 7, worauf sich die im Arbeitsraum i, im Raum 9 und in der Auspuffleitung 7 herrschenden Drücke ausgleichen. Nun beginnt die eigentliche Spülung.In the course of the expansion stroke, the piston initially covers the inlet slots 8, whereupon the cylinder contents through the inlet slots in the Space 9 expands, but is prevented by the check valves io, to flow out after the transducer 6. As soon as the piston covers the exhaust slots 12, the cylinder contents escape to the exhaust line 7, whereupon the work space i, equalize prevailing pressures in space 9 and in exhaust line 7. Now begins the actual rinse.

Während des Spülvorganges strömt die Spülluft aus dem Aufnehmer 6 über die Rückschlagventile zo durch die Spülschlitze ß in den Zylinder und durchspült ihn den Stromlinien 15 entsprechend. Nachdem der Kolben 3 während des Verdichtungshubes die Auspuffschlitze 12 geschlossen hat, wird der Arbeitsraum durch die Spülluft aufgeladen.During the flushing process, the flushing air flows from the sensor 6 via the check valves zo through the flushing slots β into the cylinder and flushes it through the streamlines 15 accordingly. After the piston 3 has closed the exhaust ports 12 during the compression stroke, the working space is charged by the scavenging air.

Nach Fig. z tritt die Spülluft dem Pfeil R entsprechend senkrecht zu den Durchdringungslinien zwischen den Stegen und dem Zylinder in den Zylinder ein. Wie ersichtlich, kann der Vektor R in eine vertikale Komponente X und in eine tangentiale Komponente Y zerlegt werden. Die natürlich ebenfalls vorhandene Radialkomponente Z ist in Fig. 2 nicht dargestellt, weil sie hier ohne Bedeutung ist.According to FIG. Z, the scavenging air occurs vertically as indicated by the arrow R. to the penetration lines between the webs and the cylinder in the cylinder a. As can be seen, the vector R can be divided into a vertical component X and a tangential component Y can be decomposed. The radial component, of course, also present Z is not shown in FIG. 2 because it is of no significance here.

Die Schlitzform nach Fig. 4 empfiehlt sich dann, wenn die in den Zylinder eintretende Spülluft im Zylinder eine Drehbewegung ausführen soll, was mit Rücksicht auf die Verbrennung gelegentlich erwünscht ist.The slot shape according to FIG. 4 is recommended when the in the cylinder incoming purge air in the cylinder should perform a rotary movement, what with consideration on the incineration is occasionally desirable.

Wie aus Fig. 5, in welche die Bezeichnungen von Fig. i sinngemäß übernommen sind, hervorgeht, läßt sich die Erfindung namentlich auch bei doppelt wirkenden Maschinen mit Vorteil anwenden, weil hier mit Rücksicht auf die Beschränkung der Bauhöhe der ganzen Maschine auch die Höhe der die Spülluft zuführenden Kanäle sehr beschränkt ist und die Spülströmung nach den Stromlinien 15 infolgedessen schwierig zu erreichen ist. Mit dem Gegenstand der Erfindung gelingt, dies jedoch selbst dann, wenn der innere Kolbentotpunkt (wie in Fig. 5) in der radialen Symmetrieebene zwischen den beiden Zylinderhälften liegt. Der Winkel zwischen den Stegen und den Tangentialebenen an den Zylinder (a in Fig. 3) kann verschieden gewählt werden und kann namentlich auch bei ein und derselben Ausführung von einem Steg zum andern andere Werte besitzen. In den meisten Fällen wird dieser Winkel zwischen 30' und 45' liegen.As can be seen from Fig. 5, in which the designations from Fig the channels supplying the scavenging air is very limited and the scavenging flow according to the streamlines 15 is consequently difficult to achieve. The subject matter of the invention succeeds, however, even when the inner piston dead center (as in FIG. 5) lies in the radial plane of symmetry between the two cylinder halves. The angle between the webs and the tangential planes on the cylinder (a in FIG. 3) can be chosen differently and can have different values, especially in one and the same design from one web to the other. In most cases this angle will be between 30 ' and 45'.

Auch der Winkel zwischen den Stegen und den Zylindererzeugenden, der hier, wie aus den Fig. 2 und 4. ersichtlich ist, q.5° beträgt, kann je nach dem besonderen Zweck auch andere Werte haben und von einem Steg zum andern veränderlich sein.Also the angle between the webs and the cylinder generating, the here, as can be seen from FIGS. 2 and 4, q.5 ° is, depending on the special purpose also have other values and can be changed from one footbridge to another be.

Es können auch nur ein Teil der Schlitze nach der Erfindung, der andere Teil dagegen in herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Auch können die Schlitze an Räume verschiedenen Luftdruckes angeschlossen sein. LTm die Kontraktionszahl der Schlitze zu verbessern, empfiehlt es sich, deren Hinterkanten abzurunden bzw. den Stegen einen stromlinienförmigen Querschnitt zu geben.It is also possible for only one part of the slots according to the invention, the other Part, however, be designed in a conventional manner. You can also use the slots Rooms with different air pressure must be connected. LTm is the contraction number of the To improve slots, it is advisable to round off their rear edges or the To give webs a streamlined cross-section.

Die Wirkung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die aus den mittleren Schlitzen in den Zylinder strömende Luft durch die tangentiale Geschwindigkeitskomponente Y (Fig. 2) der aus den seitlichen Schlitzen strömenden Luft gegen die den Auspuffschlitzen gegenüberliegende Zylinderwand und gegen den Zylinderdeckel gedrängt wird. Die Rundung des Zylinders dient der aus den seitlichen Schlitzen austretenden Luft als Führung. Der über den Einlaßschlitzen befindliche Teil der Zylinderwand wird dadurch ständig von einem aufsteigenden Frischluftstrom von verhältnismäßig großer kinetischer Energie bestrichen. Durch seine Saugwirkung wird verhindert, daß sich die aus den mittleren Schlitzen austretende Spülluft von der Zylinderwand ablöst und, ohne an der Spülung wesentlich teilzunehmen, unter Bildung einer oberen Walze unmittelbar den Auspuffschlitzen zuströmt.The effect of the subject matter of the invention is that the air flowing into the cylinder through the central slots through the tangential velocity component Y (Fig. 2) of the air flowing out of the side slits against that of the exhaust slits opposite cylinder wall and is pushed against the cylinder cover. The rounding of the cylinder serves as a guide for the air exiting the side slots. The part of the cylinder wall located above the inlet slots thereby becomes permanent from an ascending fresh air flow of relatively large kinetic energy coated. Its suction prevents them from coming out of the middle The scavenging air that escapes from the slots is detached from the cylinder wall and without affecting the scavenging essential to participate, with the formation of an upper roller immediately the exhaust ports flows in.

Bei gleichem Spülluftaufwand ergibt somit der Erfindungsgegenstand eine Verbesserung der Spülwirkung.The subject matter of the invention thus results with the same amount of flushing air an improvement in the flushing effect.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Two-stroke internal combustion engine with piston-controlled inlet and outlet slots arranged opposite one another, characterized in that the inlet slots separated from one another by webs are inclined in a manner known per se, are arranged next to one another like roof tiles and the inlet channels in front of the slots up to the mouth edges not only to the Cylinder radii, but also to the cylinder surface lines are directed obliquely in such a way that the air flows out of the inlet slots mainly perpendicular to the lateral slot edges (arrow R, Fig. 2) with an axial component (x) and a tangential component (y). z. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that all the slots and the ducts lying in front of them are inclined to the same side, so that the scavenging air in the cylinder is given a rotating movement apart from the ascending movement. 3. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that part of the webs and associated channels is inclined to a different side than another part of the webs and channels. q. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that, in a manner known per se, the inlet slots are higher than the exhaust slots and the spaces upstream of the inlet slots contain check valves. 5. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that the angle which the slot channels form with the tangential planes on the cylinder is between 30 ' and 45'.