DE1476086B1

DE1476086B1 - Zylinder fuer Zweitakt-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1476086B1
Application number: DE19651476086
Authority: DE
Inventors: Brooks John Hawley
Original assignee: Mcculloch Corp
Current assignee: Mcculloch Corp
Priority date: 1965-02-04
Filing date: 1965-09-08
Publication date: 1971-06-16
Also published as: US3257998A

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinder für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit wenigstens einem vom Kolben im Bereich des unteren Totpunktes freigegebenen Auslaßschtitz, und mehreren seitlich des Auslaßschlitzes zu diesem schräg zur Zylinderlängsachse nach oben nutartig in der Zylinderwand verlaufenden Überströmkanälen für eine Gemischzuführung aus dem Kurbelgehäuse.

Die Spülung der Verbrennungsgase aus dem Zylinder von Zweitaktmaschinen ist seit langem ein Problem.

Wie bekannt, werden die Verbrennungsgase aus der Zylinderbohrung durch Auslaßschlitze in dem Teil der Zylinderwand ausgespült, die vom Kolben während des letzten Teiles seines Abwärtshubes nicht bedeckt ist. Dies wird durch ein strömendes Spül mittel bewirkt, das in den Zylinder durch die Einlaßschlitze ebenfalls in dem Teil der Zylinderwand zugeführt wird, der durch den Kolben während seines Abwärtshubes freigegeben wird. ao

Die Einlaß- und Auslaßschlitze sind bei Verwendung des Brennstoffluftt,. misches als Spülmittel so angeordnet, daß die größtmögliche Spülwirkung mit geringstem Verlust an Spülmittel, der den Gesamtwirkungsgrad der Maschine beeinflußt, erreicht wird, as

Die Herstellung von Zylindern für solche Zweitaktmaschinen wird teuer, da eine Bearbeitung der Schlitze erforderlich ist.

Zur Vereinfachung der Bearbeitung ist es bekannt (französisches Patent 1 092282) schrägliegende Überströmschlitze in der Zylinderwand vorzusehen, die in gleicher Höhe wie der Auslaßschlitz enden, so daß bei Freigabe der Schlitze in jedem Falle eine gleichförmige Strömung über die ganze mit Schlitzen abgedeckte Überströmbreite erfolgt.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei dieser an sich einfach herzustellenden Anordnung von Überströmsdilitzen in der Zylinderwand die Spülwirkung schlecht ist, d. h. entweder Verbrennungsgase im Zylinder zurückbleiben oder aber brennfähiges Kraitstodluiigeniisch in den Auslnßschlitz gelangt.

Es ist die der F.rfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen derartigen Zylinder für Zweitakt-Brennkniftmaschinen zu schaffen, bei welchem ohne Erhöhung <kr I ierslclliings- und Bearbeilun;»skosten eine bestmögliche Spiilwirkung ohne Verlust von Brennstoffliiftgemisch erreicht wird.

Gemäß der F.rfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Überströmkanal*in an sich bekannter Weise etwa in gleicher Höhe unterhalb der Oberkante des Auslaßschlitzes enden und daß der dem Auslaßschlitz am nächsten liegende Überströmkanal für eine spätere Eröffnung der Überströmöffnung kürzer als die anderen Überströmkanal ist.

Durch diese crfirulungsgcmüße Anordnung öffnet in bekannter Weise der Auslaßschlitz zuerst, wobei auch in Verbindung damit die Spiilströmung zuerst an der dem Auslaßschiit/, gegenüberliegenden Seite des Kolbenbodens beendet und so verhindert wird, daß breiinfähiges Gemisch aus dem Auslaßschlitz ausströmt, auch wenn eine vollständige Spülung erfolgt.

I)L* Fifindiin·', wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Allsführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. I einen Längsschnitt durch den oberen Teil der Maschine mit einem Zylinder gemäß der Erfintg, wobei der Kolben etwa am. unteren Totpunkt

F i g. 2 einen der P i g. 1 entsprechenden Schnitt, der den Kolben während des Aufwärtshubs fan Zylinder zeigt, wenn die Schlitze geschlossen sind,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch den Zylinder mit dem Kolben etwa am oberen Totpunkt,

F i g. 4 einen Schnitt durch die Zylinderlaufbuchse entlang der Linie 4-4 in F i g. 1,

F i g. 5 einen Querschnitt durch die Zylinderlaufbuchse entlang der Linie 5-5 in F i g. 4 und

Fig. 6 einen Achsialschnitt durch die Maschine im rechten Winkel zu F i g. 1.

In der Zeichnung ist der obere Teil einer Zweitakt-Brennkraftmaschine It gezeigt mit einem Zylinderblock 11 und dem oberen Teil 12 des Kurbelgehäuses 14.

Der Zylinderblock ist mit einer Vielzahl von Kühlrippen 15 versehen. Der Zylinderkopf 16 ist einstückig mit dem Zylinderblock dargestellt, kann aber selbstverständlich auch ein getrennter Bauteil sein, der auf dem Zylinderblock in bekannter Weise befestigt ist. Der Zylinderkopf ist ebenfalls mit Kühlrippen 17 ausgestattet und enthält eine Brennkammer 18 an seiner Innenseite.

Eine Zylinderlaufbuchse 20 ist in den Zylinderblock 11 eingegossen.

Die durch eine Wand 22 gebildete Zylinderlaufbuchse 20 hat eine Bohrung 21, die an beiden Seiten offen ist. Auf der einen Seite ist die Zylinderlaufbuchse 20 mit einem Auge 24 versehen, das einige Auslaßschlitze 25 hat, welche durch Auslaßöffnungen 26 mit der Bohrung 21 der Zylinderlaufbuchse 20 in Verbindung stehen. Wenn auch zwei Auslaßschlitze 25 gezeigt und beschrieben sind, kann selbstverständlich auch nur ein solcher Schlitz oder mehr als zwei vorgesehen sein. Diese Auslaßschlitze 25 sind an der Zylinderlaufbuchse 20 so angebracht, daß sie durch den in der Bohrung 21 hin- und hergehenden Kolben 28 gesteuert werden.

Auf der gegenüberliegenden Seite der Zylinderlaufbuchse 20 liegt ein Auge 29 mit einem Einlaßschlitz 30, welcher durch eine Einlaßöffnung 31 mit der Bohrung 21 der Zylinderlaufbuchse 20 in Verbindung steht. Der Einlaßschlitz 30 ist unterhalb des Ausiaßschlitzcs 25 so angeordnet, daß er gleichfalls durch den Kolben 28 gesteuert wird und im oberen Hubbereich des Kolbens 28 frei liegt.

Etwa rechtwinklig zu den Augen 24 und 29 für die Auslaß- und Einlaßschlitze 25, 30 ist die Zylinderlaufbuchse 20 mit diametral angeordneten Vorsprüngen 33 versehen, deren jeder einen Überströmkanal bildet. Es kann ein oder eine Anzahl von Überströmkanälen vorgesehen sein. Im Ausführungsbeispiel sind drei Überströmkanäle 35, 36 und 37 vorgesehen. Die oberen Enden dieser Kanäle liegen im wesentlichen auf der gleichen Höhe in einer horizontalen libene unterhalb der Ebene des oberen Endes der Auslaßschlit/e 25. Die unteren Enden der Kanäle 35, 36 und 37 liegen oberhalb des unleren lindes der Bohrung 21.

Der Kolben 28 hat einen Kolbenboden 28α und einen Kolbenmautel 28/), der Öffnungen 28 c auf diametral ilen Vorsprüngen 33 gegenüberliegenden Seitin aufweist, wobei die Öffnungen 28 c so liegen, daß sie bei verschiedenen Kolbenstellungen mit ein' gen oder mit allen der Überströmkanäle 35, 36 und 37 in Verbindung gelangen.

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Wenn die Maschine in Betrieb ist und der Kolben 28 am unteren Totpunkt liegt, stehen die öffnungen 28 c im Kolben 28 in Verbindung mit allen Überströmkanälen 35, 36 und 37. Ein Brennstoffluftgemisch wird, das in das Innere des Kurbelgehäuses s 14 angesaugt worden ist, durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 28 verdichtet. Zu dieser Zeit ist der Einlaßschlitz 30 durch den Kolbenmantel 28 ύ geschlossen und der Auslaßschlitz 25 offen.

Auf den ersten 45° bis 70° der Kurbelumdrehung vom unteren Totpunkt sind die Überströmkanäle 35, 36 und 37 offen, so daß das Brennstoffluftgemisch aus dem Kurbelgehäuse 14 strömen kann, durch die Überströmkanäle 35, 36 und 37 um den Kolben 28 in den Zylinder strömen kann. Zwischen 55° bis 90° der Kurbelwellenumdrehung vom unteren Totpunkt sind die Auslaßschlitze 25 offen, so daß die Verbrennungsgase ausströmen können.

Wenn sich der Kolben 28 weiter aufwärts bewegt, werden die oberen Enden der Überströmkanäle 35, ao 36 und 37 abgedeckt. Sobald der Kolbenboden 28 a die Überströmkanäle 35, 36 und 37 abschließt, ist die Strömung des Brennstoffluftgemisches aufwärts in den oberen Teil des Zylinders unterbrochen. Dies erfolgt, bevor der Kolbenboden 28 a die oberen Enden der Auslaßschlitze 25 erreicht, so daß diese langer geöffnet bleiben als die Überströmkanäle 35. 36 und 37. Wenn der Kolbenboden 28 a den oberen Rand der Auslaßschlitze 25 erreicht, sind auch diese geschlossen und das Brennstoffluftgemisch im Zylinder oberhalb des Kolbens 28 wird durch die weitere Aufwärtsbewegung des Kolbens 28 verdichtet In F i g. 2 ist der Kolben 28 in der Stellung gezeigt, in der er die Auslaßöffnungen 26 schließt.

Wenn sich der Kolben 8 aus dieser Stellung weiter aufwärts bewegt, wird, während das Brennstoffluftgemisch im oberen Teil des Zylinders oberhalb des Kolbens 28 in der Brennkammer 18 verdichtet wird, durch den Kolben 28 die Einlaßöffnung 31 freigegeben, die mit dem Vergaser oder einer anderen Einrichtung zur Gemischbildung verbunden ist. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 28 baut im Kurbelgehäuse 14 ein Vakuum auf, und sobald der Kolbenmantel 28 ft die Einlaßöffnung 31 freigibt, wird frisches Brennstoffhiftgemisch durch die Einlaßöffnung 31 in den unteren Teil des Zylinders und das damit in Verbindung stehende Kurbelgehäuse 14 angesaugt.

Wenn der Kolben, wie in Fig. 3 gezeigt, seinen oberen Totpunkt erreicht hat und das Brennstoffluftgemisch im oberen Teil des Zylinders und in der Brennkammer 18 voll verdichtet ist, wird durch eine Zündkerze 18 a gezündet. Wenn sich der Kolben abwärts bewegt, erreicht er zuerst die Auslaßschlitze 25 und beginnt diese zu öffnen, so daß die Verbrennungsgase zu entweichen beginnen. Zur gleichen Zeit hat der Kolben 28 die Einlaßöffnung 31 geschlossen und beginnt das Brennstoffluftgemisch im Kurbelgehäuse 14 zu verdichten.

Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens 28 werden die Überströmkanäle 35, 36 und 37 geöffnet und, da die öffnungen 28 c im Kolbenmantel 28 b in Verbindung mit den Überströmkanälen stehen, strömt das im Kurbelgehäuse 14 verdichtete Brennstoffluftgemisch durch die öffnungen 28 c und die Überströmkanäle 35, 36 und 37 aufwärts in den oberen Teil des Zylinders. Wegen der Schrägstellung der Überströmkanäle 35, 36 und 37 in den Auslaßschlitzen 25 abgekehrter Richtung strömt das Brennstoffluftgemisch in den oberen Teil des Zylinders von den Auslaß-Öffnungen weg und zirkuliert so, daß die Verbrennungsgase im oberen Ende des Zylinders und der Brennkammer 18 ausgespült und entlang der Seite des Zylinders abwärts durch die Auslaßschlitze abgeführt werden.

Claims

Patentanspruch:

Zylinder für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit wenigstens einem vom Kolben im Bereich des unteren Totpunktes freigegebenen Auslaßschlitz und mehreren seitlich des Auslaßschlitzes zu diesem schräg zur Zylinderlängsachse nach oben nutartig in der Zylinderwand verlaufenden Überströmkanälen für eine Gemischzuführung aus dem Kurbelgehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmkanäle (35, 36. 37) in an sich bekannter Weise etwa in gleicher Höhe unterhalb der Oberkante des Auslaßschlitzes (25) enden und daß der dem Aiislaßschlitz (25) am nächsten liegende Überströmkanal (35) für eine spätere Eröffnung der C'berströmöifnunsi kurzer als die anderen Überströmkanäle (36, 37) ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY