Der Ladungswechsel der Verbrennungskraftmaschine: Zweiter Teil Der Zweitakt

379 Pages·1950·25.363 MB·German

by  Prof. Dr. Hans List (auth.)

Die
Verbrennungskraftmaschine
Herausgegeben von
Prof. Dr. Hans List
Graz
Band 4
Der Ladungswechsel
der Verbrennungskraftmaschine
Zweiter Teil
Der Zweitakt
Wien
Spring er-Verlag
1950
Der Ladungswechsel
der
Verbrennungskraftmaschine
Zweiter Teil
Der Zweitakt
Von
Prof. Dr. Hans List
Graz
Mit 384 Abbildungen im Text
Springer-Verlag
Geschaftsbibliothek
Wien
Springer-Verlag
1950
ISBN-13:978-3-211-80177 -2 e-ISBN-13:978-3-7091-7998-7
DOl: 10.1007/978-3-7091-7998-7
AlIt> Rechte, insbesondere das der ttbersetzung
in fremde Sprachen, vorbehalten
Copyright 1950 by Springer-Verlag in Vienna
Vorwort.
Der Ladungswechsel des Zweitaktes nimmt den Arbeitsvorgangen Zeit und Rubraum
weg und beansprucht einen Teil der erzeugten mechanischen Arbeit. Er wirkt sich
daher sowohl im gunstigen wie auch im ungunstigen Sinn auf Leistung und Verbrauch
der Maschine aus. Die Zahl der Variationsmaglichkeiten der aufeinander abzustimmenden
GraBen ist wesentlich graBer als beim Viertakt, die Auswirkung von Mangeln in der
Steuerul!gsauslegung im allgemeinen merkbarer als bei diesem.
Es ist aus diesen Grunden beim Zweitakt schwieriger als beim Viertakt, zu einer
Steuerung zu gelangen, die optimale Betriebseigenschaften der Maschine gibt. In den
meisten Fallen lohnt es sich daher, bei der Ermittlung von Zweitaktsteuerungen Ver
fahren anzuwenden, die zwar Rechnungsaufwand und systematische Versuche erfordern,
aber daftir zwangslaufig in die Nahe der giinstigsten Auslegung fiihren. Die Ermittlung
der Steuerung ist dadurch der Sphare langwierigen und daher kostspieligen Probierens
entruckt und nur die letzte Abstimmung dem Versuch vorbehalten.
Bei der Entwicklung der im vorliegenden Band dargestellten Verfahren zur
Ermittlung von Zweitaktsteuerungen wurde auf den im 1. Teil enthaltenen Grundlagen
aufgebaut, und diese nur hinsichtlich der Erfassung der spezifischen Vorgange des
Zweitaktes erganzt. Es konnte gezeigt werden, daB Zweitaktsteuerungen mit guter An
llaherung ohne Versuch ausgelegt werden kannen, wenn die DurchfluBzahlen der
Steuerungsquerschnitte, die Sptilkurve, die Abhangigkeit des Innenverbrauches von der
LuftiiberschuBzahl der Verbrennung und der Reibungsdruck der Maschine vorliegen.
Diese GraBen bzw. Zusammenhange lassen sich durch systematische Versuche bestimmen
oder auf Grund vorliegender Erfahrungswerte fur den Einzelfall schatzen.
Die Wirklichkeitstreue der rechnerischen Abbildung der Vorgange konnte vor allem mit
den Ergebnissen sorgfii.ltiger, mit erheblichemMeBaufwand durchgefiihrter Versuche gepriift
werden, die E. N i e de r mayer vor einiger Zeit in Graz durchfiihrte. Durch andere Versuchs
reihen wurde fur die Anwendung des Verfahrens nutzliches Erfahrungsmaterial gesammelt.
Die gute Ubereinstimmung, die im allgemeillen zwischen Rechnung und Versuch
besteht, laBt es erwartell, daB die Verfahren auch auf Gebieten angewendet werden
konnen, die auBerhalb des durch die bisherigen Versuche uberdeckten Bereiches liegen.
Es werden daher im allgemeinen auch extreme (z. B. der Schnellauf, Hochaufladung)
und neuartige SteuerungsverhaItnisse von Zweitaktmotoren mit dem entwickelten Ver
fahren behandelt werden konnen.
Eine Reihe von Beispielen und Auswertungen von Versuchsergebnissen, welche die
Motorenindustrie zur Verfugung stellte, zeigen die Auslegung von Steuerungen und Er
mittlung der Betriebseigenschaftell von Zweitaktmotoren mit dem dargestellten Verfahren.
Den Lesern, die sich nicht die Muhe nehmen konnen oder wollen, in die etwas
umfangreichen theoretischen Zusammenhange einzudringen, werden die zahlreichen
zeitlupenartigen Darstellungen des Verlaufs der maBgebenden GraBen wahrend des
Ladungswechsels und die textlichen Erlauterungen, die der Band enthalt, Einblicke
VI Vorwort.
in die Vorgange vermitteln und ihnen dadurch die Erfassung und Beurteilung des
Geschehens in der Maschine erleichtern.
Der Abschnitt iiber spiil- und auslaBseitige Leitungssysteme mit eingeschalteten
Rahren wurde von Dr. G. Reyl verfaBt.
Meinem Mitarbeiter, Dr. S. Pachernegg, danke ich fiir die Bearbeitung des Textes,
Dipl. -lng. H. S c h mid fiir die Dberpriifung der Rechnungen und das Lesen der Korrektur.
Weiters habe ich den Firmen, welche mich durch Dberlassung von Versuchs
ergebnissen und Abbildungsmaterial unterstiitzt haben, zu danken.
Graz, im April 1950
H. List.
Inhaltsverzeichnis.
Seite
A. Zusammenhiinge zwischen Steuerungsausfiihrung und Erfolg des Ladungswechsels. . . . . . . . 1
I. Einleitung.................................................................... 1
II. GroBer Spill- und groBer AuspuffbehiiJter unmittelbar vor und nach dem Zylinder. . 3
1. Motoren mit innerer Gemischbildung und symmetrischen Steuerzeiten........... 3
a) Der Vorauspuff.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
b) Die Spiilung ............................................................ 19
ex) Die Ermittlung der Spiilluftmenge ..................................... 20
ex, 1. Niiherungsverfahren zur Ermittlung der Spiilluftmenge.............. 21
ex, 1, 1. Rechnerische Beziehungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 21
ex, 1, 2. Die DurchfluBzahl ftm' • • . . • . . • • • • • • • • • • • • • • . • • • • • • • • • • • .. 29
ex, 2. Ermittlung des Luftaufwandes und des Druckverlaufes wiihrend der
Spiilung durch schrittweise Berechnung.......... . . . . . . . . . . . . . . . . .. 38
ex, 3. Richtlinien fUr die Formgebung der EinlaBschlitze.... . . . . . . . . . . . . .. 42
fl) Spiilsystem und Spiilgrad ............................................. 43
fl, 1. Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 43
fl, 2. Spiilgradbestimmung am Modell ........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 45
fl, 2, 1. Untersuchungen des Verfassers. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. 45
fl, 2, 1, 1. Der EinfluB der Schlitzanordnung, des Hubverhiilt
nisses und des Spiildruckes auf die Spiilkurve ... 47
fl, 2, 1, 2. Der EinfluB der unteren und oberen Begrenzung
des Zylinderraumes und der Schlitzliinge auf die
Spiilkurve ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 52
fl, 2, 1, 3. Der EinfluB des Offnungsgesetzes auf die Spillkurve 53
fl, 2, 1, 4. Der EinfluB der absolutenAbmessungen desZylinder-
modells.. . ............. .... .......... ....... .. 54
fl, 2, 1, 5. Zusammenfassung ............................ , 54
fl, 2, 2. Untersuchungen von Wintterlin ......................... " 55
fl, 2, 3. Untersuchungen von Sulzer .................... "........... 56
fl, 2, 4. Versucheinrichtung nach Pischinger ....................... 56
p, 3. Die Bestimmung des Spiilgrades am Motor.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 57
fl, 4. Der Stromungsverlauf wiihrend der Spiilung und sein EinfluB auf den
Spiilerfolg ...................................................... 58
fl, 5. Allgemeine Folgerungen aus dcn Stromungsuntersuchungen fiir die
Entwicklung von Spiilanordnungen................................ 69
y) Die Bestimmung der Temperatur im Zylinder am Ende der Spiilung ...... 73
y, 1. Temperaturberechnung fiir Grenzfall 1 ............................ 75
y, 2. Temperaturberechnung fUr Grenzfall 2 ............................ 76
y, 3. Beziehungen zwischen Temperatur und Driicken wiihrend der Spiilung 78
15) Die Ermittlung des Spiilgrades mittels der Spiilkurve.................... 79
c) Das Nachausstromen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 81
d) Gesamtladung und Liefergrad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 82
e) Die Bestimmung des Temperaturverlaufes wiihrend des Ladungswechsels und
der Gesamtladung durch den Versuch ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 83
f) Zusammenhang zwischen Erfolg des Ladungswechsels, Nutzwirkungsgrad und
Nutzdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 92
I1IV lnhaltsverzeichnis.
Seite
iX) Ermittlung der Innenleistung bei gegebenen Steuerdaten des Motors..... 92
fJ) Die Spulpumpenarbeit................................................. 96
y) Die Reibungsarbeit ................................................... 96
0) Der Nutzdruck Pe und der Nutzwirkungsgrad 'YJe' • . . . . . . • . . • • . . . • . • . . • • •• 97
g) Richtlinien fur die gunstigste Auslegung von einfachen Schlitzsteuerungen . . . . 97
iX) Ermittlung der Steuerung fur groBten Nutzdruck. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 98
fJ) Ermittlung der Steuerung fUr groBten Nutzdruck bei gegebenem Luftaufwand 110
y) Ermittlung der Steuerungsdaten fiir gunstigsten Verbrauch ............... III
0) Uberblick uber den Zusammenhang zwischen Nutzdruck, Verbrauch und den
BestimmungsgroBen der Steuerung ..................................... 113
h) Beispiel fur die Berechnung der Steuerungsabmessungen eines Zweitaktmotors
mit symmetrischen Steuerzeiten ........................................... 115
2. Motoren mit innerer Mischung und unsymmetrischen Steuerzeiten .............. 121
a) Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 121
b) Die rechnerische Behandlung des Spiil. und Ladevorganges bei Steuerungen mit
unsymmetrischen Steuerzeiten............................................. 122
iX) Schrittweise Berechnnng des Druckverlaufes und des Spulerfolges ......... 124
iX, 1. Ermittlung der Spulgrade und der Temperaturen bei Temperaturausgleich
zwischen Spiilluft und Zylinderinhalt nach dem Ladungswechsel (Grenz-
fall 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 125
iX, 2. Ermittlung des Spulgrades und der Ladungstemperatur bei sofortigem
Temperaturausgleich zwischen Spiilluft und Zylinderinhalt. . . . . . . . . .. 127
fJ) Vereinfachtes Verfahren zur Ermittlung des Spiilerfolges ................. 128
y) Richtlinien fur die gunstigste Auslegung von Steuerungen mit unsymmetrischen
Steuerzeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 131
c) Untersuchungen an Auflademotoren ............... , ........................ 134
d) Beispiele fUr die Berechnung der Steuerungsabmessungen von Motoren mit
unsymmetrischen Steuerzeiten ............................................. 139
3. Innere Gemischbildung und Aufladung durch Auspuffdrosselung ................ 153
4. Motoren mit Gemischbildung vor und wahrend des Ladungswechsels ............ 156
a) Motoren mit Gemischbildung vor dem Ladungswechsel ...................... 156
b) Motoren mit Gemischbildung wahrend des Ladungswechsels ................. 166
iX) Die rechnerische Untersuchung der Vorgange bei geschichteter Spulung .... 167
fJ) Der Innenwirkungsgrad bei geschichteter Spiilung ....................... 169
c) Ladungswechsel und Regelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 170
5. Die Bestimmung der Wertungsgrii13en des Ladungswechsels durch den Versuch .... 172
a). Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 172
b) Me13griiBen und Me13verfahren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 173
iX) Der Luft- oder Ladungsaufwand. Die DurchfluBzahlen ................... 173
fJ) Der Spulgrad As . . . . . . . . . . • . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . • . . • . . . . • . . . .• 174
y) Der Liefergrad ....................................................... 178
0) Der Ladegrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 179
e) LuftuberschuBzahlen A und Au •.•....................•.••••....•.•.••.. 179
C) Der Ladungszustand zu Beginn der Verdichtung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 179
'YJ) Zusammenfassung ..................................................... 179
6. Der Zweitaktmotor bei geanderten Betriebsbedingungen ........................ 180
a) Drehmomentkennlinien von Zweitaktmotoren ............................... 180
b) Die Abhangigkeit von Leistung und Verbrauch des Zweitaktmotors vom AuBen-
zustand. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 187
iX) Kleine Abweichungen des AuBenzustandes vom Normalzustand ........... 187
iX, 1. Veranderungen des AuBendruckes ................................. 188
iX, 2. Veranderungen der Temperatur ................................... 188
fJ) GriH.lere Abweichungen des AuBenzustandes vom Normalzustand. Der Hohen-
motor ............................................................... 191
fJ, 1. Steuerung mit symmetrischen Steuerzeiten und Auspuffdrosselung ... 191
fJ, 2. Steuerungen mit unsymmetrischen Steuerzeiten .................... 193
fJ, 3. Steuerung mit unsymmetrischen Steuerzeiten mit getrennter Spul- und
Ladeluft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 195
Inhaltsverzeichnis. IX
Seite
III. Spiil- und Auspuffsysteme niit kleinen Behaltern ................................ 196
1. Motoren mit Kurbelkastenspiilung............................................ 196
a) Die Berechnung des Luft- oder Ladungsaufwandes nach einem Naherungsver-
fahren .................................................................. 196
ex) Kurbelkastenpumpe mit Saugklappen................................... 196
(3) Kurbelkastenspiilpumpe mit vom Kolben gesteuerter SaugOffnung ......... 199
b) Erfahrungswerte fiir die SchIitzabmessungen ............................... 203
c) Liefergrad, Nutzdruck und Wirkungsgrad von Motoren mit Kurbelkastenspiilung 204
d) Berechnung der KenngriiBen des Ladungswechsels, der Leistung und des Ver
brauches von Kraftradmotoren............................................ 204
ex) Schrittweise Berechnung des Ladungsaufwandes ......................... 205
(3) Berechnung des Ladungsaufwandes nach dem Naherungsverfahren ......... 210
e) Abhangigkeit des Ladungsaufwandes von der Drehzahl •..................... 216
f) Besprechung einzelner Einfliisse auf die KenngriiBen des Ladungswechsels,
Leistung und Verbrauch .................................................. 217
ex) Allgemeines .......................................................... 217
(3) Verbesserung des Spiil::lystems .......................................... 218
y) Kiihlung des Kurbelkastens ............................................ 218
b) Verkleinerung des schadIichen Raumes des Kurbelkastens ................ 219
f;) Ubergang von kolbengesteuerten SaugschIitzen auf selbsttatige Saugklappen
oder gesondert gesteuerte AuslaBorgane. Ubergang zum unsymmetrischen
Steuerdiagramm am ZyIinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 220
C) Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 223
1)) MaBnahmen zur VergriiBerung des Ladungsaufwandes .................... 223
D) Vergaser und Ladungswechsel .......................................... 224
t) Zusammenfassung. Rechnung und Versuch bei der Entwicklung kleiner
Zweitaktmotoren mit Kurbelkastenspiilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 226
g) KennIinien von Vergasermotoren mit Kurbelkastenspiilung .................. 227
2. Motoren mit Hubtakt fiirdernden Kolbenspiilpumpen .......................... 228
a) Die Ermittlung des Luft- bzw. Ladungsaufwandes .......................... 229
3. Motoren mit verhaltnismaBig kleinen Spiilbehaltern............................ 236
4. Allgemeines iiber den EinfluB des Druckverlaufes im Auspuffsystem auf den Erfolg
des Ladungswechsels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 242
5. Motoren mit verhaItnismaBig kleinen Auspufftiipfen ohne Auspuffleitung . . . . . . .. 249
IV. Spiil- und auslaBseitiges Leitungssystem mit eingeschalteten Rohren ............... 255
1. Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 255
2. Kurbelkastenspiilpumpe mit Saugrohr........................................ 256
a) EinlaBsteuerung durch Saugklappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 257
b) Yom Kolben gesteuerte Saugoffnung ...................................... 258
3. Spiil- und auslaBseitige Leitungssysteme mit Rohren .......................... 260
a) Allgemeines ............................................................. 260
ex) Uberlagerungsverfahren ohne Beriicksichtigung der Dampfung am ZyIinder 261
(3) Uberlagerungsverfahren mit Beriicksichtigung der Dampfung am ZyIinder.. 262
y) Verfahren von Pischinger .............................................. 262
b) Berechnungsgang fiir die gebrauchIichsten spiil- und auspuffseitigen Leitungs-
systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 263
ex) EinzyIindermotoren ................................................... 263
ex, 1. Vollspiilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 263
ex, 1, 1. Verfahren mit Vernachlassigung der Dampfung am ZyIinder
an der AuslaBseite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 263
ex, 1, 2. Verfahren mit Beriicksichtigung der Dampfung an der AuslaB
seite des ZyIinders............ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 265
ex, 1, 3. Verfahren von Pischinger..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 266
ex, 2. Kurbelkastenspiilung, Hubtaktspiilpumpe .......................... 267
ex, 3. Beispiele........................................................ 268
ex, 4. RichtIinien fiir die erste Auslegung der spiil- und auspuffseitigen
Leitungssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 274
x
Inhaltsverzeichnis.
Seite
(3) Mehrzylindermotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 277
{3, 1. AUgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 277
{3, 2. Einzelspiilpumpen nach dem Verdrangerprinzip, Einzelspiilbehiilter,
gemeinsame Auspufflcitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 277
{3, 3. Gemeinsame Spiilpumpe fiir aUe Zylinder, gemeinsamer Spiilbehalter,
gemeinsame Auspufflcitung ....................................... 277
{3, 4. Gemeinsame Spiilpumpe fiir aUe Zylinder, gemeinsame Auspuffleitung 279
{3, 5. Mehrzylindermaschine mit getrennter Spill- und Aufladeleitung . . . . .. 279
{3, 6. Beispiel......................................................... 279
{3, 7. Richtlinien fiir die erste Auslegung des spiil- und auspuffseitigen
Leitungssystems ................................................. 281
B. Untersuchungen am Ladungswechsel von ausgefiihrten Motoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 283
1. Gro13motoren ................. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 283
1. Untersuchung der Spiilung eines doppeltwirkenden Zweitaktmotors, Bauart V 2 X 3
Z 42/58 der Maschinenfabrik Augsb\ug-Niirnberg A. G ......................... 283
2. Doppeltwirkender Zweitakt-Dieselmotor, Bauart 55 WF-120/40 der Aktieselskabet
Burmeister & Wain ......................................................... 291
3. Untersuchungen an Gro13motoren der Gebr. Sulzer A. G., Winterthur ........... 293
4. Untersuchungen an Gro13dieselmotoren der Friedr. Krupp Germaniawerft A. G. 306
5. Zweitakt-Dieselmotor, Bauart 75 VTF-150j50 der Aktieselskabet Burmeister & Wain
mit Steuerung des Auslasses durch einen zweiten Kolben ...................... 314
6. Zweitakt-Dieselmotor, Bauart 62 VF 115 der Aktieselskabet Burmeister & Wain,
mit Ausla13ventil ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 317
II. Motoren mittlerer Leistung .................................................... 320
1. Untersuchungen an Motoren der KlOckner-Humboldt-Deutz A. G ................ 320
2. Untersuchungen an einem Motor der Maschinenfabrik Augsburg-Niirnberg A. G. 328
3. Polardieselmotoren der Aktiebolaget Atlas·Diesel, Stockholm ................... 335
4. Motor 31 A 6 1/4 M von Fairbanks, Morse & Co ................................ 339
III. Motoren kleiner Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 341
1. Untersuchungen an Motoren der Motorenfabrik Darmstadt A. G ................ 341
IV. Dieselmotoren mit Kurbelkastenspillung......................................... 346
1. Untersuchungen an Motoren mit Stufenkolben der Arn. Jung. G. m. b. H ........ 346
2. Untersuchung eines Dieselmotors mit Kurbelkastenspiilung der Motorenfabrik Hatz 351
V. Ottomotoren mit Kurbelkastenspiilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 352
1. Untersuchungen an einem Kraftradmotor DKW NZ 350 ........................ 352
2. Versuche an einem Generatorgasmotor mit Kurbelkastenspillung der Heinrich Lanz
A. G ...................................................................... 355
Schrifttum ....................................................................... 360
Ubersicht der ofter verwendeten Formelzeichen .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 369
A. Zusammenhange zwischen Steuerungsausfiihrung
und Erfolg des Ladungswechsels.
I. Einleitung.
Die Zusammenhange zwischen den Abmessungen und KenngroBen der
Steuerungsorgane, dem Zustand der Ladung vor dem Einstromen in den Zyli.nder
und dem Erfolg des Ladungswechsels, gekennzeichnet durch Menge und Reinheit der
Ladung im Zylinder, sind beim Zweitakt verwickelt. Sie werden durch eine Kette
von Abhangigkeiten bestimmt, welche zum Teil rechnungsmaBig erfaBbar sind, zum
Tei! aber nur durch den Versuch ermittelt werden konnen.
Zur Untersuchung des Ladtmgswechsels zergliedert man den Gesamtvorgang
und trennt die einzelnen Abhangigkeiten.
Das Wesen der Abgrenzung der einzelnen Teilvorgange wird zunachst an der
einfachsten und gebrauchlichsten Zweitaktsteuerung, der Schlitzsteuerung mit sym
metrischen Steuerzeiten, gezeigt.
Der Kolben in Abb, 1 gibt nach dem Arbeitshub zuerst die AuslaBschlitze a frei.
Die Gase stromen infolge des Uberdruckes durch die AuslaBschlitze und das .an
schlieBende AuslaBkanalsystem ins Freie, ·der Druck im Zylinder sinkt abo Wenn er
annahernd den Druck der im Behi:i.lter S befindlichen, vorverdichteten Frischladung
erreicht hat, vielfach auch etwas froher, werden die EinlaBschlitze e freigegeben. Be-i
weiter sinkendem Zylinderdruck infolge des noch andauernden Ausstromens und der
Kolbenbewegung, stromt Frischladung durch ·diie EinlaBschlitze e in den Zylinder
und verdrangt die Abgase mehr oder minder vollstandig aus demselben. Die SpUlung
wird durch den nach der Totlage wieder aufwartsgehenden Kolben durch Abschlu13
der Einla13schlitze e beendet. Der Kolben verdrangt .cJJann durch die Ausla13schlitze
noch einen Teil der Ladung aus dem Zylinder. Die Verdichtung beginnt mit dem
Abschlu13 del' Ausla13schlitze.
Eroffnung und Abschlu13 der Schlitze erfolgt bei axialem Kurbeltrieb bei
gleichem Kurbelwinkel vor und nach der Totlage. Die Steuerzeiten sind symmetrisch.
Zwanglos sind folgende Abschnitte des geschilderten Vorgangs zu unterscheiden:
1. Del' V 0 r au s p u f f yom bffnen der Ausla13schlitze bis zum Beginn des Ein
stromens der Frischladung in den Zylinder.
2. Die S p ii 1 u n g mit gleichzeitigem Ein- und Ausstromen.
3. Das N a c h a u sst rom en, das Verdrangen von Ladung durch die AuslaB
schlitze.
Das Nachausstromen ist infolge des Verlustes an Zylinderladung unerwiinscht.
Es wird daherbei manchen Steuerungen durch besondere Konstruktion der Steuer
organe der Abschlu13 des Auslasses vorverlegt, so daB unsymmetrische Steuerzeiten
entstehen. Infolge der Drosselungdurch den friiher abschlie13enden Ausla13 steigt
der Druck im Zylinder gegen Ende der SpUlung und kann beim Abschlu13 des
L'st. Vel'bl'ennungskraftmaschine, B. 4IIl, List