DE868536C - Mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine, bei der bei jedem Arbeitszylinder eine Kolbenspülpumpe angeordnet und ein parallel zur Kurbelwelle liegender, über die Reihe der Spülpumpenzylinder sich erstreckender Drehschieber vorhanden ist, der den Einlaß der Luft in die Spülpumpenzylinder und den Auslaß der Luft aus .den Spülpumpenzylindern steuert.
• Gemäß der Erfindung soll der Drehschieber im Verhältnis i : a angetrieben werden und hierfür eine besonders vorteilhafte Ausbildung erfahren. Die Erfindung besteht darin, daß der Steuerquerschnitt des Drehschiebers symmetrisch ausgebildet ist, indem er mit zwei einander gegenüberliegenden gleichen Ausschnitten versehen ist, die sich über die ganze Länge eines Zylinderabschnittes erstrecken und mit ihrer ganzen Länge sowohl den Einlaß als auch den Auslaß der Spülluft abwechselnd steuern. Vorteilhaft wird hierbei die Anordnung und Ausbildung der Arbeitszylinder und Spülpumpen so getroffen, daß jeder Pumpenkolben die Spülluft durch den Drehschieber dem Arbeitszylinder zuführt, bei dem er angeordnet ist. Die Drehrichtung der Kurbelwelle ist :dann so zu wählen, daß der Spülpurnpenkolben sich in seinem Förderhub nach außen befindet, wenn der Arbeitskolben, bei dem er angeordnet ist, sich in den unteren Totpunktstellungen befindet und dieser Arbeitszylinder gerade gespült wird.
• Der in der angegebenen Weise ausgebildete Drehschieber besitzt große Strömungsquerschnitte. Durch die Steuerung über :die ganze Länge eines Zylinderabschnittes ist ein schnelles Öffnen und Schließen des Einlasses und des Auslasses gewährleistet. Die geringen Umfangsgeschivindigkeiten des Drehschiebers ergeben keineBiegebeanspruchungen. Durch dass symmetrische Profil treten außerdem keine freien Massenkräfte an dem Drehschieber auf.
• In der Zeichnung ist eine Ausführungform der Erfindung beispielsweise wiedergegeben. Es zeigt Abb. i einen; Querschnitt eines Zweitaktmotors mit seitlicher Kolbenspülpumpe mit Drehschiebersteuerung (die Abbildung gibt den Arbeitszylinder und den Spülpumpenzylinder während des Spülvorganges des Arbeitszylinders und des Förderhubes des Spülpumpenkolbens wieder; die Drehrichtung der Kurbelweile verläuft, in der Bildebene gesehen, entgegen dem Uhrzeigersinn), Abb.2 einen Teilschnitt der Kolbenspülpumpe des Motors nach Abb. i mit der äußeren Totpunktstellung des Spülpumpenkolbens, Abb.3 einen Teilschnitt derselben Kolbenspülpumpe beim ,Saughub des Spülpumpenkolbens, Abb.4 einen Längsschnitt eines Zweizylindermotors der Ausführung nach Abb. i durch die beiden Arbeitszylinder und das; Drehschiebergehäuse mit Draufsicht auf den Steuerdrehschieber.
• In dem Ausführungsbeispiel ist i der Arbeitszylinder, 2 der Arbeitskolben, 3 die Pleuelstange und 4 der Kurbelzapfen. 5 ist der Spülpumpenzylinder, 6 der Spülpumpenkolben und 7 dessen Pleuelstange, die auch auf dem Kuzbelzapfen 4 gelagert ist. Die Achse des Arbeitszylinders und die Achse des Spülpumpenzylinders bilden einen Winkel von go'°' und schneiden sich in der Kurbelwellenlängsachsie. Entgegengesetzt zum Kurbelzapfen 4 ist ein Gegengewicht 8 an der Kurbelwelle für den Ausgleich der rotierenden Massen des Kurbeltriebes und der hin und her gehenden Massen des Arbeits-und Spülpumpenzylinders angebracht.
• 9 ist der Steuerdrehschieber der Spülpumpen, der parallel zur Kurbelwelle liegt und sich über die Reihe der Spülpumpenzylinder 5 erstreckt. Er ist seitlich an der zylindrischen Spülpumpenwand angeordnet, die nach den Arbeitszylindern zu liegt. Der Drehschieber 9 besitzt zwei einander gegenüberliegende Ausschnitte io und i i, die sich über die ganze Länge eines Zylinderabschnittes erstrecken (vgl. Abb. 4). Die Seitenflächen des zwischen den beiden Ausschnitten io und ii befindlichen Steges sind konkav ausgebildet. Der Drehschieber wird im Drehzahlverhältnis i : 2 angetrieben. Beide Drehrichtungen des Drehschiebers sind möglich.
• Der Kanal 12 verbindet den Raum des Spülpumpenzylinders 5 mit dem Drehschieber 9. Er geht von. dem Zylinderkopf des Spülpumpenzylinders aus. 13 ist die Saugöffnung des Drehschiebergehäuses und 14 dessen Auslaßöffnung nach der Überströmleitung 1s. In Abb. i ist einer der beiderseitigen Spülkanäle 16 und ein Auslaßkanal 17 des Arbeitszylinders i sichtbar. Der Auslaßkanal 17 ist in dem Ausführungsbeispiel nach innen, d. h. nach .der Seite der Spülpumpe gerichtet. 18 ist die Auspuffsammelleitung.
• Die Kurbelstellung nach Abb. i zeigt den Arbeitskolben 2 in der unteren Totpunktstellung. Der Arbeitskolben 2 hat die Spülkanäle 16 und die Auslaßkanäle 17 des Arbeitszylinders, i aufgesteuert, der sich dadurch im Spülvorgang befindet. Der bei dem Arbeitszylinder i angeordnete Spülpumpenkolben 6 bewegt sich bei der gewählten Drehrichtung der Kurbelwelle nach außen. Die Bewegungsrichtung ist ,durch einen Pfeil angezeigt. Der Spülpumpenkolben 6 befindet sich somit in seinem Förderhub.
• Der Weg der Spülluft von dem Spülpumpenzylinder 5 durch den Ausschnitt io des Drehschiebers 9, durch die Leitung 1s zu den Spülkanälen 16, .durch diese in den Arbeitszylinder i sowie ihre Umkehrspülströmung im Arbeitszylinder und ihr Austritt durch die Auslaßkanäle 17 in die Auspuffsammelleitung 18 sind in Abb. i und in Abb.4 durch Linienzüge mit Pfeilen dargestellt. Man sieht aus den Abb. i und 4, daß die Spülluft von dem Spülpumpenzylinder ohne wesentliche Richtungsänderung und Strömungswiderstände durch die Spülkanäle in den Arbeitszylinder einströmt. Die Anordnung,des Drehschiebers ist so getroffen, daß der die beiden Ausschnitte io und i i des Drehschiebers trennende Steg bei der vollen Öffnung. des Auslasses mit seiner flachen Seite parallel zur Pumpenzylinderwand steht.
• i9 in Abb. i ist die Kraftstoffeinspritzpumpe, 2o die Einspritzdruckleitung und 21 die Einspritzdüse, 22 ist eine Zündkerze. Es ist sowohl Dieselbetrieb wie Betrieb mit Luftspülung und Benzineinspritzung möglich.
• In dem Teilschnitt der Abb.2 ist der Spülpumpenkolben 6 in seiner äußeren Totpunktstellung bei der Be-,vegungsumkehr vom Förderhub zum Saughub gezeichnet. Der Steuerdrehschieber 9 hat dabei den Einlaß 13 und den Auslaß 14 geschlossen.
• In dem Teilschnitt der Abb.3 sind der Spülpumpenkolben 6 und der Steuerdrehschieber 9 beim Saughub gezeigt. Der Drehschieber 9 steht in dieser Stellung mit seinem Steg senkrecht zur Pumpenzylinnderwand. Der Strömungsweg der angesaugten Luft durch die Saugöffnung 13 des Drehschieber-"01 -es und den Ausschnitt io des Drehschiebers 9 in den Spülpump:enzylinder 5 ist durch einen Pfeil dargestellt. Anschließend sperrt der Drehschieber 9 den Kanal i2 ab, um dann ,den Weg von dem Kanal 12 nach dem Auslaß 14 über den Ausschnitt i i freizulegen. In dem Ausführungsbeispiel wird der Drehschieber von der Kurbelwelle mittels einer Kette angetrieben. Er könnte beispielsweise auch mittels Zahnrädern in der anderen Drehrichtung angetrieben werden.
• Abb.4 zeigt einen Längsschnitt durch einen Zweizylindermotor. i sind die beiden Arbeitszylinder mit Schnitt durch die Spülkanäle 16 und die Auslaßkanäle 17. Aus Abb. 4 ist ersichtlich, wie der Drehschieber 9 im Gehäuse gelagert ist. Die beiden durch die mittlere Lagerstelle 23 voneinander getrennten Stege des Drehschiebers 9 stehen senkrecht zueinander. 15 sind die von den Spülpumpenzylindern nach den Arbeitszylindern sich erstreckenden Überströmleitungen, die durch die Wand 24 voneinander getrennt sind. Der Weg der Spülluft geht bei der Drehrichtung der -Kurbelwelle gemäß Abb. i von den einzelnen Pumpenzylindern 5 durch die Leitungen 15 zu jedem Arbeitszylinder i, da die Spülluft jedem Arbeitszylinder von der bei ihm angeordneten Kolbenspülpumpe geliefert wird. Abweichend hiervon wäre auch eine Ausführungsform möglich, bei ,der die Spülpumpen in einen gemeinsamen Aufnehmer fördern. Durch Fortlassen der Wand 24 könnte ein gemeinsamer Aufnehmer geschaffen werden. Die Maschine könnte dann auch mit umgekehrter Drehrichtung laufen. Es würde dann jedoch nicht jede Spülpumpe die Spülluft für den Arbeitszylinder fördern, bei dem sie angeordnet ist.
• Um eine gute Abdichtung des Drehschiebers 9 gegenüber dem Gehäuse zu erreichen, kann der Drehschieber durch Längsleisten und an den Lagerstellen durch nach außen spannende Dichtungsringe abgedichtet werden. In Abb.3 und 4 sind Längsleisten 25 in Nuten des Drehschi,ebersteges eingelegt. Diese Längsleisten werden durch Fliehkraft nach außen gedrückt und legen sich gegen die Gehäusewand an. Um eine gute Abdichtung auch bei niedrigen Drehzahlen zu erhalten, können zwischen dem Nutengrund und den Dichtungsleisten Federn eingelegt sein, die die Längsleisten nach außen drücken. An zwei Lagerstellen des Drehschiebers nach Abb. 4 sind als Beispiel nach außen spannende Dichtungsringe 26. angeordnet, die in Nuten des Drehschiebers 9 eingelegt sind und eine gute Abdichtung des Drehschiebers in axialer Richtung bewirken.
• Der Drehschieber 9 wird zweckmäßig aus Stahl oder Gußeisen und das Gehäuse aus Leichtmetall hergestellt. Es ergibt sich dann stets, insbesondere auch bei betriebswarmer Maschine, ein genügendes Laufspiel für den Drehschieber.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine, bei der bei jedem Arbeitszylinder eine Kolbenspülpumpe angeordnet und ein parallel zur Kurbelwelle liegender, über die Reihe der Spülpumpenzylinder sich erstreckender Drehschieber vorhanden ist, der den. Einlaß der Luft in die Spülpumpenzylinder und den Auslaß der Luft aus den Spülpumpenzylindern steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber im Verhältnis i :2 angetrieben wird und sein Steuerquerschnitt symmetrisch ausgebildet ist, indem er mit zwei einander gegenüberliegenden gleichen Ausschnitten versehen ist, die sich über die ganze Länge eines Zylinderabschnittes erstrecken und mit ihrer ganzen Länge sowohl den Einlaß als auch den Auslaß der Spülluft abwechselnd steuern.
2. 2. Zweitakt-Brenmkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal zwischen Pumpenzylinder und Drehschieber von dem Zylinderkopf des Pumpenzylinders ausgeht und zudem seitlich an der zylindrischen Spülpumpenwand angeordneten Drehschieber führt.
3. 3. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach denAnsprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die beiden Ausschnitte des Drehschiebers trennende Steg bei der vollen Öffnung des Auslasses parallel zur Pumpenzylinderwand und bei der vollen Öffnung des Einlasses senkrecht zur Pumpenzylinderwand steht.
4. 4. Zweitakt-Brennkraftmaschinenach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Pumpenkolben die Spülluft dem Arbeitszylinder zuführt, bei dem er angeordnet ist, und die Pumpenzylinder mit den Arbeitszylindern über getrennte Leitungen verbunden sind, die durch den Drehschieber gesteuert werden.
5. 5. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen i bis: 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber durch in Nuten des Steges eingelegte Längsleisten gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist, die sich durch @ Fliehkraft oder durch Federkraft gegen die Gehäusewand anlegen.
6. 6. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber an seinen Lagerstellen durch in Nuten des Drehschiebers eingelegte, nach außen spannende Dichtungsringe abgedichtet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 489 998, 554 041, 558 784, 61o 558; USA.-Patentschriften Nr. 2 186 290, 2 265 677, 2 436 o72.