DE19900445A1 - Zweitaktmotor mit Spülvorlage - Google Patents
Zweitaktmotor mit SpülvorlageInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Zweitaktmotor als Antriebsmotor in einem tragbaren, handgeführten Arbeitsgerät. Der in einem Zylinder (2) ausgebildete Brennraum (3) ist von einem auf- und abgehenden Kolben (5) begrenzt, wobei der Kolben (5) über ein Pleuel (6) eine in einem Kurbelgehäuse (4) drehbar gelagerte Kurbelwelle (7) antreibt. Der Brennraum (3) weist einen Auslaß (10) zum Abströmen der Abgase auf und zur Zufuhr eines von einer Gemischaufbereitungseinrichtung (8) bereitgestellten Kraftstoff/Luft-Gemisches und Verbrennungsluft in den Brennraum (3) gaszuführende Kanäle (12, 15). Um die Spülverluste zu senken, ist vorgesehen, daß das im auslaßnahen Bereich zuströmende Gas kraftstoffarm bis kraftstofffrei und das im auslaßfernen Bereich zuströmende Gas kraftstoffreich ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen Zweitaktmotor, insbesondere
als Antriebsmotor in einem tragbaren, handgeführten
Arbeitsgerät, wie einer Motorkettensäge, einem Trenn
schleifer, einem Freischneidegerät oder dgl. nach dem Ober
begriff des Anspruchs 1.
Zweitaktmotoren eignen sich aufgrund ihres geringen
Leistungsgewichtes in besonderer Weise als Antriebsmotoren
in handgeführten, tragbaren Arbeitsgeräten, wie Motor
kettensägen, Trennschleifer, Freischneidegeräte, Blasgeräte
oder dgl.
Aufgrund der Betriebsweise des Zweitaktmotors werden die
Abgase aus dem Brennraum durch das eingeleitete Frisch
gemisch verdrängt, wobei hingenommen wird, daß über den
Auslaß ein Teil des Frischgemisches unverbrannt abströmt.
Diese sogenannten Spülverluste führen zu Abgasen mit erheb-
lichen Schadstoffkonzentrationen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zweitakt
motor der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß
die Spülverluste gesenkt und damit die Abgasqualität
verbessert wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das kraftstoffarme bis kraftstoffreiche Gas wird zweckmäßig
über auslaßnahe Kanäle zugeführt, während der für den
Betrieb des Verbrennungsmotors notwendige Kraftstoffanteil
über die auslaßfernen Kanäle zugeführt wird. Dadurch kann
das kraftstoffreie Gas den Auslaß in der Art eines Luft
vorhangs abschirmen, so daß das kraftstoffreiche Gas nicht
über den Auslaß abströmen kann. Die über den Auslaß
abströmenden Gasanteile werden überwiegend von dem kraft
stoffarmen bzw. kraftstoffreien Gas gestellt, so daß sich
gute Abgasqualitäten erzielen lassen.
Um einen ausreichenden Zutritt kraftstoffreien Gases,
insbesondere Luft zu gewährleisten, wird das kraftstoffreie
Gas unter Druck zugeführt. Hierzu stehen auslaßnahe Kanäle
vorteilhaft mit einem Druckspeicher in Verbindung, der
zweckmäßig über eine vom schwankenden Kurbelgehäusedruck
angetriebene Membranpumpe aufgeladen wird. Während des
gesamten Ladungswechsels wird aus dem Druckspeicher im
auslaßnahen Zylinderbereich Luft einströmen, wodurch das
kraftstoffreiche Gas sicher vom Auslaß abgeschirmt ist.
Die auslaßnahen, luftzuführenden Kanäle sind großvolumig,
insbesondere mehrfach größer als die auslaßfernen, das
kraftstoffreiche Gas zuführenden Kanäle gestaltet.
In einer anderen Erfindung ist vorgesehen, im Weg des
Kolbens ein Hilfsfenster (50) eines Hilfskanals (49)
anzuordnen, derart, daß das Hilfsfenster ständig durch den
Kolbenmantel abgedeckt ist. Im Kolbenmantel ist ein Verbin
dungskanal vorgesehen, der in einer vorgegebenen
Hubstellung des Kolbens das Hilfsfenster des Hilfskanals
einerseits und das Einlaßfenster eines gemischführenden
Überströmkanals andererseits miteinander verbindet. Dadurch
wird erreicht, daß z. B. über den Hilfskanal zugeführte
Luft über den Verbindungskanal im Kolbenmantel aus dem
Hilfskanal in den Überströmkanal einströmt, also der z. B.
auslaßferne Überströmkanal vom Brennraum ausgehend in
Richtung zum Kurbelgehäuse mit kraftstoffarmem bzw. kraft
freiem Gas, vorteilhaft Luft, aufgefüllt wird. Dem kraft
stoffreichen Gemisch im Kurbelgehäuse ist somit im auslaß
fernen Überströmkanal reine Luft vorgelagert, so daß beim
Öffnen des Überströmkanals die reine Luft in den auslaß
nahen Bereich einströmt und einen den Auslaß abschirmenden
Vorhang ausbilden kann, der ein Abströmen des auslaßfern
nachströmenden kraftstoffreichen Gases verhindert. Ohne
zusätzliche Ventile kann so einem beliebigen oder auch
allen Überströmkanälen eines mehrkanaligen Zweitaktmotors
Luft vorgelagert werden.
Um unabhängig von der Stellung des Kolbens eine Steuerung
der Kanäle, insbesondere des kraftstoffreiche Gase
zuführenden Einlaßkanals oder der Überströmkanäle zu
erzielen, ist vorgesehen, im gewünschten Gaskanal ein vom
Kurbelgehäusedruck betätigtes Steuerventil anzuordnen. Das
Steuerventil ist dabei insbesondere ein druckbetätigter
Ventilschieber, welches von einer Schraubenfeder in seine
Sperrstellung kraftbeaufschlagt ist.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Zweitaktmotors oder auch unabhängig von diesem ist
vorgesehen, die Zuführung des Krafstoff/Luft-Gemisches in
das Kurbelgehäuse über zwei Einlaßkanäle vorzusehen, wobei
der eine Einlaßkanal vom Kolbenhemd gesteuert ist, während
der andere Einlaßkanal von einem Membranventil gesteuert
ist. Über beide Einlaßkanäle wird vorzugsweise Gemisch
zugeführt, wobei die Kanäle voneinander getrennte
Gemischaufbereitungseinrichtungen oder auch eine gemeinsame
Gemischaufbereitungseinrichtung aufweisen können. Durch
diese Gestaltung ist die Einlaßseite entdrosselt, wodurch
der Durchsatz und damit die Leistung gesteigert werden
kann. Die Drehmomentenkennlinie kann durch Abstimmung der
Kombination der beiden Einlaßkanäle günstig beeinflußt
werden, ohne daß die Abgasqualität schlechter wird.
Vielmehr ist bei gleichem Leistungsniveau auch unabhängig
von einer Luftvorlage der Schadstoffgehalt der Abgase,
insbesondere deren HC-Anteil reduziert.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in
der nachfolgend im einzelnen beschriebene Ausführungs
beispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch im Schnitt einen Zweitaktmotor mit vier
gaszuführenden Kanälen,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Ladungsschichtung
im Brennraum des erfindungsgemäßen Zweitaktmotors,
Fig. 4 in schematischer Darstellung einen erfindungs
gemäßen Verbrennungsmotor mit unter Druck
zugeführter Luft für die auslaßnahen Kanäle,
Fig. 5 in schematischer Darstellung eine Ansicht auf einen
Kolben mit einem im Kolbenhemd ausgebildeten
Verbindungskanal,
Fig. 6 einen Teilschnitt durch einen Zylinder für einen
Kolben nach Fig. 5 am Beispiel eines 2-Kanal-
Motors,
Fig. 7 in schematischer Darstellung eine Teilabwicklung
des Zylindermantels mit im oberen Totpunkt stehen
den Kolben,
Fig. 8 in schematischer Darstellung eine Teilabwicklung
des Zylindermantels mit im unteren Totpunkt
stehenden Kolben,
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Einlaßkanals
oder Überströmkanals mit einem im Kanal eingebauten
Steuerventil,
Fig. 10 in schematischer Darstellung eine Anordnung zum
Abzweigen von reiner Luft an der Gemischauf
bereitungseinrichtung,
Fig. 11 in schematischer Darstellung einen Zweitaktmotor
mit einem Schlitzeinlaß und einem Membraneinlaß für
den Einlaß des Kraftstoff/Luft-Gemisches.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße
Zweitaktmotor ist insbesondere als Antriebsmotor in einem
tragbaren, handgeführten Arbeitsgerät wie einer Motor
kettensäge, einem Trennschleifer, einem Freischneidegerät,
einer Heckenschere oder dgl. vorteilhaft einsetzbar.
Der Zweitaktmotor 1 besteht aus einem in einem Zylinder 2
ausgebildeten Brennraum 3, der zu einem Kurbelgehäuse 4
durch einen auf- und abgehenden Kolben 5 begrenzt ist. Der
Kolben 5 ist über ein Pleuel 6 mit einer in dem Kurbel
gehäuse 4 drehbar gelagerten Kurbelwelle 7 verbunden und
treibt diese an.
Dem Brennraum 3 ist ein Auslaß 10 zugeordnet, über den die
Abgase abströmen. Das zum Betrieb des Verbrennungsmotors
notwendige Kraftstoff/Luft-Gemisch wird in einer
Gemischaufbereitungseinrichtung 8, z. B. einem Membranver
gaser aufbereitet und über einen Einlaßkanal 9 und einen
Einlaß 11 dem Kurbelgehäuse 4 zugeführt. Das Kurbelgehäuse
4 ist - wie insbesondere auch Fig. 2 zeigt - mit zumindest
zwei Überströmkanälen 12 mit dem Brennraum 3 verbunden. Die
in den Brennraum 3 mündenden Einlaßfenster 13 der Über
strömkanäle 12 liegen bezogen auf eine Symmetrieachse 14
einander diametral gegenüber. Die Symmetrieachse 14 teilt
den Auslaßkanal 10 in der Draufsicht nach Fig. 2 in zwei
gleiche Teile; insoweit entspricht die Symmetrieachse 14
auch etwa der Längsmittelachse des Auslasses 10.
In Umfangsrichtung des Zylinders 2 liegen zwischen den
auslaßfern angeordneten Überströmkanälen 12 und dem Auslaß
10 zumindest je ein weiterer auslaßnaher Kanal 15, deren
Einlaßfenster 16 bezüglich der Symmetrieachse 14 einander
diametral gegenüberliegen. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Über
strömkanäle 12 derart angeordnet, daß ein in Pfeilrichtung
17 einströmendes Kraftstoff/Luft-Gemisch in Draufsicht nach
Fig. 2 in einem Winkel kleiner 90°, vorzugsweise etwa
rechtwinklig zur Symmetrieachse 14 in den Brennraum 3
eintritt. Das über die Kanäle 15 in Pfeilrichtung 18
zutretende Gas hat eine Strömungsrichtung, welche mit der
Symmetrieachse 14 einen zum Auslaß 10 offenen Winkel 19
bildet, der kleiner als 90°, insbesondere etwa 60° ist.
Der Brennraum 3 weist somit vier zuführende Gaskanäle 12,
15 und einen Auslaß 10 auf. Vorteilhaft können auch mehr
gaszuführende Kanäle vorgesehen sein, wobei zweckmäßig eine
Symmetrie zur Achse 14 bestehen sollte. Auch ist die
Anordnung eines weiteren Gaskanals zwischen den Überström
kanälen 12 gegenüber dem Auslaß 10 zweckmäßig.
über die auslaßnahen Kanäle 15 wird dem Brennraum 3
mageres, d. h. kraftstoffarmes Gemisch, insbesondere
ausschließlich Luft zugeführt, während über die auslaß
fernen Kanäle 12 fettes Gemisch in den Brennraum 3
eintritt.
Zweckmäßig sind die Kanäle 15 zum Kurbelgehäuse 4 hin
offen, wobei zwischen dem Kurbelgehäuse 4 und dem Einlaß
fenster 16 in den Brennraum 3 ein Luftansaugstutzen 20
einmündet. Wie in Fig. 2 gezeigt, mündet der Luftansaug
stutzen 20 vorteilhaft über ein als Rückschlagventil ausge
bildetes Membranventil 21 in den auslaßnahen Kanal 15 ein.
Das Volumen der auslaßnahen Kanäle 15 ist dabei zweckmäßig
größer, insbesondere mehrfach größer als das Volumen der
auslaßfernen Kanäle 12.
Der Kolben 5 steuert - in bekannter Weise - den Einlaß 11,
den Auslaß 10 sowie die Einlaßfenster 13 und 16 der Kanäle
12 und 15. Bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 5 werden
alle in den Brennraum 3 einmündenden Kanäle geschlossen,
während der Einlaß 11 der Gemischaufbereitungseinrichtung 8
zum Kurbelgehäuse 4 geöffnet wird. Aufgrund des aufwärts
fahrenden Kolbens entsteht im Kurbelgehäuse 4 ein Unter
druck, der durch Ansaugen eines Kraftstoff/Luft-Gemisches
über den Einlaß 11 ausgeglichen wird. Sind die Kanäle 15
zum Kurbelgehäuse 4 offen, bewirkt der im Kurbelgehäuse 4
anstehende Unterdruck gleichzeitig ein Ansaugen von Luft
über die Luftansaugstutzen 20 und die aufgrund der Druck
verhältnisse offenen Membranventile 21. Die großvolumigen
auslaßnahen Kanäle 15 füllen sich mit Luft, wobei mit
zunehmendem Druckausgleich im Kurbelgehäuse die Membranven
tile 11 schließen und eine weitere Einströmung von Luft
unterbinden. Im wesentlichen reine Luft verbleibt in den
Volumina der auslaßnahen Kanäle 15.
Nach der im Bereich des oberen Totpunktes erfolgten Zündung
im Brennraum 3 wird der Kolben 5 durch den Explosionsdruck
nach unten in Richtung zum Kurbelgehäuse 4 fahren, wobei -
aufgrund der Lage der Einlaßfenster 13 und 16 - zunächst
der Auslaß 10 geöffnet wird und ein Teil der unter Druck
stehenden Abgase abströmt. Bei der weiteren Abwärtsbewegung
des Kolbens 5 öffnen - im Ausführungsbeispiel gleichzeitig
- die Einlaßfenster 13 und 16 der Kanäle 12 und 15, wobei
über die Überströmkanäle 12 ausschließlich fettes Kraft
stoff/Luft-Gemisch einströmt, während aufgrund des sich
aufbauenden Überdrucks im Kurbelgehäuse 4 das in den
auslaßnahen Kanälen 15 befindliche Luftvolumen über die
Eintrittsfenster 16 in den Brennraum 3 geschoben wird. Wie
in Fig. 3 schematisch dargestellt, wird die eintretende
Luft sich wie ein schützender Vorhang 22 vor den Auslaß 10
legen, so daß das fettere Gemisch 23 nicht über den Auslaß
10 abströmen kann. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung
werden die Spülverluste deutlich gesenkt, wodurch sich eine
bessere Abgasqualität des Zweitaktmotors ergibt.
In Weiterbildung der Erfindung wird gemäß Fig. 4 der
Luftansaugstutzen 20 an einen Druckspeicher 24
angeschlossen, der über eine vorteilhaft als Membranpumpe
25 ausgebildete Luftpumpe während des Betriebs des
Verbrennungsmotors 1 ständig geladen wird. Die Membranpumpe
25 ist dabei vom schwankenden Kurbelgehäusedruck
angetrieben; der Arbeitsraum 26 der Pumpe 25 ist hierzu mit
dem Kurbelgehäuse 4 verbunden. Der Pumpraum 27 ist über ein
als Rückschlagventil gestaltetes Ansaugventil 28 mit einer
Luft-Ansaugleitung und über ein ebenfalls als Rückschlag
ventil ausgebildetes Druckventil mit dem Druckreservoir 24
verbunden.
Beim Öffnen der Eintrittsfenster 16 der auslaßnahen
Luftkanäle 15 wird unter Druck stehendes Gas in den Brenn
raum 3 eingeblasen, wodurch der den Auslaß 10 abschirmende
Vorhang gleichmäßig und widerstandsfähig aufgebaut wird.
Bei Druckeinspeisung der Luft in den auslaßnahen Kanal 15
kann es zweckmäßig sein, den auslaßnahen Kanal 15 zum
Kurbelgehäuse 4 zu schließen, zumindest aber zu drosseln.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß den Fig. 5
bis 8 zeigt in schematischer Darstellung eine Teilzylinder
abwicklung und den Kolben eines Zweikanalmotors. Der Brenn
raum 3 des Zylinders 2 weist einen Auslaß 10 und zwei über
strömkanäle 12 beidseitig der Symmetrieachse 14 auf. Der
Einlaßkanal 9 mündet über den Einlaß 11 in das Kurbelge
häuse 4. Alle im Zylindermantel 44 liegenden Fenster werden
vom Kolbenhemd des Kolbens 9 schlitzgesteuert. Wie sich aus
der 180°-Zylinder-Abwicklung nach Fig. 7 und 8 ergibt, ist
im Zylindermantel 44 ein Hilfsfenster 50 vorgesehen, daß in
seiner Höhe deutlich unterhalb des Auslasses 10 liegt,
weshalb das Hilfsfenster 50 vollständig im Kolbenweg liegt,
d. h. das Hilfsfenster 50 wird in jeder Lage des Kolbens 5
vom Kolbenmantel 30 abgedeckt. Im gezeigten Ausführungs
beispiel liegt das Hilfsfenster 50 in Umfangsrichtung des
Zylindermantels 44 zwischen dem Auslaß 10 und dem
Überströmkanal 12; auch andere Lagen können vorteilhaft
sein. Im Kolbenmantel 30 des Kolbens 5 ist eine etwa Z-
förmige Umfangsnut 31 ausgebildet, welche sich in Umfangs
richtung über einen Winkel 32 erstreckt, der dem in
Umfangsrichtung gemessenen maximalen Abstand der vertikalen
Kanten des Auslaßfensters 13 des Überströmkanals 12 und des
Hilfsfensters 50 entspricht (Fig. 6). Der an das auslaßnahe
Hilfsfenster anschließende Hilfskanal 49 ist im
Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 bis 8 im Volumen
kleiner ausgebildet als der gemischzuführende Überström
kanal 12. Entsprechend ist das Hilfsfenster 50 des auslaß
nahen Hilfskanals 49 kleiner als das Eintrittsfenster 13
des Überströmkanals 12. Dem Hilfskanal 49 ist über einen
Luftansaugstutzen 20 vorzugsweise reine Luft zugeführt.
Wie Fig. 7 zeigt, verbindet der als Umfangsnut 31 ausgebil
dete Verbindungskanal im Kolbenmantel 30 etwa im oberen
Totpunkt OT des Kolbens das Hilfsfenster 50 des luftführen
den Hilfskanals 49 mit dem Eintrittsfenster 13 der mit dem
Kurbelgehäuse verbundenen Überströmkanäle 12. Die Hilfs
kanäle 49 sind gegenüber dem Kurbelgehäuse 4 verschlossen
und z. B. mit einem Druckspeicher 24 gemäß Fig. 4
verbunden, so daß etwa im oberen Totpunkt OT unter Druck
stehende Luft durch den Hilfskanal 49 und das Hilfsfenster
50 in die Umfangsnut 31 eintritt und von dort über das
Eintrittsfenster 13 in den Überströmkanal 12 strömt. Der
voluminös ausgebildete Überströmkanal 12 füllt sich somit
vom Brennraum 3 ausgehend in Richtung zum Kurbelgehäuse 4
im wesentlichen vollständig mit reiner Luft, so daß - wenn
der Kolben 5 in Richtung auf den unteren Totpunkt UT
abwärts fährt - dem aus dem Kurbelgehäuse 4 überströmenden
Kraftstoff/Luft-Gemisch im Überströmkanal 12 reine Luft
vorgelagert ist. Da auf dem Weg zum unteren Totpunkt UT
zunächst die Verbindung zwischen den Kanälen 49 und 12
unterbrochen wird und der abwärts fahrende Kolben 5 zu
einer Druckerhöhung im Kurbelgehäuse 4 führt, wird auch das
im Überströmkanal 12 vorgelagerte Luftvolumen komprimiert,
so daß es - beim Öffnen der Einlaßfenster 13 der Überström
kanäle 12 - unter Druck in den Brennraum 3 eintritt und die
Abgase aus dem Brennraum 3 verdrängt. Dabei wird im
wesentlichen ausschließlich reine Luft über den Auslaß
entweichen; die in den Überströmkanälen 12 vorgelagerte
Luft bildet einen den Auslaß 10 abschirmenden Luftvorhang
22 aus, wie er in Fig. 3 schematisch dargestellt ist.
Der zur Luftvorlagerung vorgesehene Z-förmige
Verbindungskanal 31 im Kolbenmantel 30 ist so ausgelegt,
daß die Eintrittsfenster 13 und 50 über ihren gesamten
Querschnitt in die Umfangsnut 31 einmünden, also eine
Drosselung beim Luftübertritt vom Hilfskanal 49 zum Über
strömkanal 12 weitgehend vermieden ist.
Die Luftvorlagerung in einen vom Kurbelgehäuse 4 gemischzu
führenden Überströmkanal 12 ist in den Fig. 5 bis 8 am
Beispiel eines Zweikanalmotors erläutert. Der erfinderische
Gedanke, reine Luft aus der Richtung des Brennraumes 3 in
einen Überströmkanal vorzulagern, ist in gleicher Weise bei
vier, fünf oder mehr Überströmkanälen anwendbar, wobei die
Luftvorlagerung wahlweise in einem, mehreren oder auch nur
auslaßnahen Kanälen vorgesehen werden kann. Vorteilhaft
weist der Kolben 5 mehrere Umfangsnuten 31 auf, um in jeden
auslaßnahen Kanal Luft vorzulagern. Zweckmäßig sind zwei
Umfangsnuten 31 vorgesehen, von denen jeweils eine auf
einer Längsseite der Symmetrieachse 14 angeordnet liegt.
Werden die Hilfskanäle 49 mit der Reinluftseite eines Luft
filters verbunden, erfolgt die Verbindung des Hilfskanals
49 mit dem Überströmkanal 12 zu einem Zeitpunkt, in dem im
Kurbelgehäuse Unterdruck ansteht. Daher wird vom Kurbelge
häuse 4 über den Überströmkanal 12, den Verbindungskanal 31
und den Hilfskanal 49 reine Luft angesaugt, die sich im
Überströmkanal 12 dem Kraftstoff/Luft-Gemisch vorlagert.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
werden der Einlaß 11, der Auslaß 10 und die Eintritts
fenster 13 und 16 der Kanäle 12 und 15 vom Kolben 5 bzw.
dessen Kolbenhemd 30 gesteuert. Dadurch ergeben sich
zwangsläufige Steuerzeiten, die konstruktionsbedingt nicht
geändert werden können. Vorteilhaft ist gemäß Fig. 9
vorgesehen, z. B. in den luftführenden Kanal 15, den Über
strömkanal 12 und/oder dem Einlaßkanal 9 ein Steuerventil
33 anzuordnen, welches abweichend von der Kolbenstellung
betätigt werden kann. Hierzu ist ein Ventilglied 34
vorgesehen, das in einem Ventilgehäuse 35 angeordnet ist.
Das Ventilglied 34 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als
Ventilschieber vorgesehen, der auf einer Stirnseite 36 mit
dem Kurbelgehäuse 4 verbunden ist, also vom Kurbelgehäuse
druck beaufschlagt ist. Das Ventilglied 34 ist in die in
Fig. 10 gezeigte Sperrstellung kraftbeaufschlagt, bevorzugt
ist auf der der Stirnseite 36 gegenüberliegenden Seite eine
Feder 37 angeordnet, gegen deren Kraft das Ventilglied 34
in die Freigabestellung verschiebbar ist. Die Federvor
spannung ist dabei zweckmäßig einstellbar, wobei die Feder
37 eine auf Zug belastete Schraubenfeder sein kann.
Zum Abzweigen reiner Luft ist gemäß Fig. 11 an der
Gemischaufbereitungseinrichtung 8 in Strömungsrichtung vor
dem Venturiabschnitt 38 ein Blendenring 40 angeordnet, der
eine innere Umfangsnut 39 aufweist, aus der die Luftleitung
41 abzweigt. Die Umfangsnut 39 ist im Querschnitt teil
kreisförmig, vorzugsweise mit einem Umfangswinkel von etwa
270° ausgebildet. Die Luftleitung 41 kann unmittelbar mit
Luftansaugstutzen 20 verbunden werden, so z. B. mit den
Luftansaugstutzen 20 der auslaßnahen Kanäle 15 in Fig. 2
oder mit den Luftansaugstutzen 20 der Hilfskanäle 49 in
Fig. 6. In der Luftleitung 41 ist ebenso wie in der
Gemischaufbereitungseinrichtung 8 eine Drosselklappe 46
angeordnet, die vorteilhaft über Stellstangen 47 in nicht
näher dargestellter Weise miteinander stellungsabhängig
gekoppelt sind.
In Weiterbildung der Erfindung ist gemäß Fig. 12
vorgesehen, das Kraftstoff/Luft-Gemisch über zwei Einlaß
kanäle 11a und 21b dem Kurbelgehäuse 4 zuzuführen, wobei
das Einlaßfenster 42 des ersten Einlaßkanals 11a vom
Kolbenhemd 30 gesteuert ist, während der Einlaßkanal 11b
von einem Membranventil 43 gesteuert ist. Jeder Einlaßkanal
21a und 11b kann dabei mit einer Gemischaufbereitungsein
richtung 8 versehen sein, zweckmäßig ist ein gemeinsamer
Gemischeinlaß vorgesehen, von dem die beiden Einlaßkanäle
11a und 11b abzweigen. Die Gemischaufbereitungseinrich
tungen 8 sind über eine Koppelstange 45 miteinander
verbunden, so daß jeweils voneinander abhängige Drossel
klappenstellungen gewährleistet sind.
Der dargestellte Zweitaktmotor 1 weist einen dem Auslaß 10
gegenüberliegenden Überströmkanal 12 auf. Zweckmäßig sind
entsprechend den schematischen Darstellungen der Fig. 2 und
6 beidseitig einer Symmetrieachse 14 durch den Auslaß 10
weitere Überströmkanäle, z. B. zwei, vier oder mehr vorge
sehen.
Claims (19)
1. Zweitaktmotor, insbesondere als Antriebsmotor in einem
tragbaren, handgeführten Arbeitsgerät, wie Motorketten
säge, Trennschleifer, Blasgerät, Freischneidegerät oder
dgl., bestehend aus einem in einem Zylinder (2) ausge
bildeten Brennraum (3), der von einem auf- und
abgehenden Kolben (5) begrenzt ist und der Kolben (5)
über ein Pleuel (6) eine in einem Kurbelgehäuse (4)
drehbar gelagerte Kurbelwelle (7) antreibt, wobei der
Brennraum (3) einen Auslaß (10) zum Abströmen der
Abgase aufweist und zur Zufuhr eines von einer
Gemischaufbereitungseinrichtung (8) bereitgestellten
Kraftstoff/Luft-Gemisches und Verbrennungsluft in den
Brennraum (3) gaszuführende Kanäle 12, 15
dadurch gekennzeichnet, daß das im auslaßnahen Bereich
zuströmende Gas kraftstoffarm bis kraftstoffrei und das
im auslaßfernen Bereich zuströmende Gas kraftstoffreich
ist.
2. Zweitaktmotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß über auslaßnahe Kanäle (15)
Luft und über auslaßferne Kanäle (12) kraftstoffreiches
Gas zugeführt ist.
3. Zweitaktmotor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die über die auslaßnahen
Kanäle (15) zugeführte Luft unter Druck zugeführt ist.
4. Zweitaktmotor nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die auslaßnahen Kanäle (15)
mit einem Druckspeicher (24) in Verbindung stehen.
5. Zweitaktmotor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicher (24) von
einer vom schwankenden Kurbelgehäusedruck angetriebenen
Luftpumpe, vorzugsweise einer Membranpumpe (25)
gespeist ist.
6. Zweitaktmotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder (2) ein
Hilfsfenster (50) eines Hilfskanals (49) angeordnet
ist, welches in jeder Kolbenstellung vom Kolbenmantel
(30) abgedeckt ist und im Kolbenmantel (30) zumindest
ein Verbindungskanal (31) vorgesehen ist, der in einer
vorgegebenen Hubstellung des Kolbens (5) das
Hilfsfenster (50) einerseits und das Einlaßfenster (13,
16) eines kraftstoffreiches Gas zuführenden Kanals (12,
15) andererseits miteinander verbindet.
7. Zweitaktmotor nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskanal (49) mit
einem Luftansaugstutzen (20) verbunden ist.
8. Zweitaktmotor nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Luftansaugstutzen (20)
mit einem Luft enthaltenden Druckspeicher (24)
verbunden ist.
9. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (31)
als zur Zylinderwand offene Umfangsnut ausgebildet ist.
10. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß im Kanal (9, 12, 15) ein
vom Kurbelgehäusedruck betätigtes Steuerventil (33)
angeordnet ist.
11. Zweitaktmotor nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (33) ein
druckbetätigtes Ventilglied (34), insbesondere einen
Ventilschieber aufweist, der vorzugsweise von einer
Feder (37) in seine Sperrstellung kraftbeaufschlagt
ist.
12. Zweitaktmotor nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (37) eine
vorzugsweise auf Zug belastete Schraubenfeder ist.
13. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 2 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die auslaßnahen Kanäle (15)
zum Kurbelgehäuse (4) offen sind und zwischen dem Kur
belgehäuse (4) und dem Einlaßfenster (16) ein Luftan
saugstutzen (20) einmündet.
14. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 2 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die dem Brennraum (3)
auslaßnah zugeführte Luft über einen Blendenring (40)
an der Gemischaufbereitungseinrichtung (8) abgezweigt
ist.
15. Zweitaktmotor nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Blendenring (40) vor
dem Venturiabschnitt (38) der Gemischaufbereitungs
einrichtung (8) angeordnet ist und eine Luftleitung
(41) aus einer inneren Umfangsnut (39) des Blenden
ringes (40) abzweigt.
16. Zweitaktmotor nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (39) im
Querschnitt teilkreisförmig, vorzugsweise mit einem
Umfangswinkel von etwa 270° ausgebildet ist.
17. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoff/Luft-Gemisch
dem Kurbelgehäuse (4) zugeführt ist.
18. Zweitaktmotor, insbesondere nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischeinlaß in zwei
Einlaßkanäle (11a, 11b) aufgeteilt ist, wobei das
Einlaßfenster (42) des ersten Einlaßkanals (11a) vom
Kolbenhemd (30) gesteuert ist und der zweite Einlaß
kanal (11b) von einem Steuerventil, vorzugsweise einem
Membranventil (43), gesteuert ist.
19. Zweitaktmotor nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einlaßkanal (11a,
11b) mit einer eigenen Gemischaufbereitungseinrichtung
(8) versehen ist.
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