DE4410934C2 - Kurbelgehäuseverdichtungs-Zweitaktmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurbelgehäuseverdich­ tungs-Zweitaktottomotor kleiner Leistung.

Fig. 8 veranschaulicht beispielhaft einen herkömmlichen Kurbelgehäuseverdichtungs-Zweitaktmotor kleiner Leistung. Dieser umfaßt einen Zylinder 1 mit einem Spülschlitz 6, einen Kolben 2, eine Kurbelwelle 3, eine Pleuelstange 4, ein Kurbelgehäuse 5 mit einem Kurbelraum, einen Zylinder­ kopf 8, einen Brennraum 9, eine Zündkerze 12 und einen den Kurbelraum des Kurbelgehäuses 5 mit dem Spülschlitz 6 verbindenden Spülkanal 61. In Fig. 8 ist der Auspuff­ schlitz des Zylinders 1 nicht dargestellt. Der Kolben 2 wird bei der Verbrennung eines Kraftstoff/Luft-Gemisches im Brennraum 9 durch den Druck des entstehenden Verbren­ nungsgases abwärts getrieben, um die Kurbelwelle 3 über die Pleuelstange 4 in Drehung zu versetzen. Beim Abwärts­ hub des Kolbens 2 wird der nicht dargestellte Auspuff­ schlitz allmählich geöffnet, so daß das Verbrennungsgas aus dem Brennraum 9 ausströmen kann, während gleichzeitig das vorher über einen nicht dargestellten Ansaugschlitz in das Kurbelgehäuse 5 angesaugte Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kurbelgehäuse vorverdichtet und über den Spülschlitz 6 unter Ausspülung des Verbrennungsgases in den Brennraum 9 eingeleitet wird. Dieses Spülsystem wird als Schnürle- System bezeichnet; sein Gasaustauschschema ist in Fig. 9 dargestellt.

Bei einem solchen Motor sind Spül- und Auspuffschlitz an der Seite des Zylinders nebeneinander angeordnet. Dem­ zufolge ist Frischluft bestrebt, unmittelbar aus dem Spülschlitz zum Auspuffschlitz zu entweichen. Speziell bei einem Motor, bei dem Kraftstoff in einem Vergaser mit Frisch- bzw. Ansaugluft vorgemischt wird, enthält die entweichende Frischluft auch Kraftstoff, so daß dabei der Kraftstoffverbrauch und die Kohlenwasserstoffkonzen­ tration im Abgas ansteigen. Vorteilhaft am Schnürle-Motor ist andererseits, daß ein Auslaßventil und ein Antriebs­ mechanismus dafür, wie Nocken oder Kipphebel, unnötig sind und daher die Konstruktion vereinfacht ist.

Zur Lösung des Problems des Entweichens eines Teils des Kraftstoff/Luft-Gemisches beim Schnürle-Spülsystem ist bereits eine Gleichstromspül-Zweitaktmaschine vorgeschla­ gen worden; ein Beispiel hierfür ist in Fig. 10 dargestellt.

Gemäß Fig. 10 wird ein in einem Zylinderkopf 8 ange­ ordnetes Auslaßventil 11 zum Öffnen und Schließen einer Auslaßöffnung 7 durch einen Ventilbetätigungsmechanismus aus einem auf einer Kurbelwelle 3 sitzenden Nocken 36, einem Ventilstößel 13, einer Stößelstange 14 und einem Kipphebel 15 angesteuert. Das in ein Kurbelgehäuse 5 vorgefüllte Kraftstoff/Luft-Gemisch strömt über einen Spülschlitz 6 in einen Brennraum 9 ein, um dabei das in letzterem verbliebene Verbrennungsgas auszuspülen, so daß dieses über die Auslaßöffnung 7 ausgetrieben wird. Das Gasaustausch-Strömungsschema der Gleichstromspül-Zweitakt­ maschine ist in Fig. 11 dargestellt.

Obgleich der in Fig. 8 dargestellte Zweitaktmotor vom Schnürle-Spültyp einen einfachen Aufbau aufweist, ist bei diesem Motor speziell dann, wenn Kraftstoff im Vergaser mit Frischluft vorgemischt wird, nachteilig, daß sein Kraftstoffverbrauch recht hoch ist und sein Abgas eine hohe Kohlenwasserstoffkonzentration zeigt, weil der Zylin­ der mit dem Kraftstoff/Luft-Gemisch gespült wird und ein Teil desselben zusammen mit dem Verbrennungsgas über den Auspuffschlitz entweicht. Im folgenden ist dieses Ent­ weichen eines Teils des Kraftstoff/Luft-Gemisches zusammen mit dem Verbrennungsgas als "Ausblasen" bezeichnet.

Der zur Unterdrückung des direkten Ausblasens des Kraftstoff/Luft-Gemisches vorgeschlagene Gleichstromspül- Zweitaktmotor nach Fig. 10 benötigt den Ventilbetätigungs­ mechanismus und besitzt daher einen komplexen Aufbau. Ob­ gleich bei ihm sehr wirksam die unnötige Erhöhung des Kraft­ stoffverbrauchs aufgrund des Ausblasens des Kraftstoff/Luft- Gemisches vermindert ist, indem nach dem Schließen der Aus­ laßöffnung der Kraftstoff unmittelbar in den Brennraum 9 eingespritzt wird, muß diese Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum 9 unter hohem Druck erfolgen, um unmittelbar im Brennraum 9 ein Kraftstoff/Luft-Gemisch zu bilden; für diesen Zweck sind ein Nocken, eine Einspritzpumpe und die zugeordneten Teile für Hochdruck-Kraftstoffeinspritzung erforderlich. Der Kraftstoffeinspritzmechanismus kompli­ ziert die Konstruktion eines solchen Motors.

Aus der DE-PS 4 68 369 ist ein Kurbelgehäuseverdichtungs- Zweitaktmotor mit einer Vorverdichtung der Spülluft bekannt, wobei ein Zylinder in seinem unteren Teil mit einem Auslaß- oder Auspuffschlitz versehen ist. Dieser befindet sich an einer Position, in der er durch einen Kolben bei der Bewegung zum unteren Totpunkt und über diesen hinaus geöffnet und geschlossen werden kann. Im oberen Teil ist ein Teller- Spülventil vorgesehen, das sich zum Brennraum hin öffnet und mit einer Ventilbetätigungseinheit aktiviert werden kann. Bei diesem Motor wird beim Spülen das Frischluft- /Kraftstoffgemisch durch beide Spülluftöffnungen in den Zylinder eingeführt. Aufgrund der Nähe der unteren Spülöffnung zur Auslaßöffnung des Zylinders können Kraftstoffteile während des Spülvorgangs durch die Auslaßöffnung austreten.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Kurbelgehäuseverdichtungs-Zweitaktmotors vom Schnürle- Spültyp, bei dem das Ausblasen des Kraftstoff/Luft-Gemisches verhindert ist und der mit verbessertem Kraftstoffverbrauch und mit saubererem Abgas bei verringerter Kohlenwasserstoffgehalt zu arbeiten vermag.

Diese Aufgabe wird durch einen Kurbelgehäuseverdichtungs-Zweitaktmotor gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen dieses Motors sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Kurbelgehäuseverdichtungs-Zweitaktmotors strömt das vom Vergaser aufbereitete Kraftstoff/Luft-Gemisch über das Reed- bzw. Zungenventil in den Spülkanal und bei ge­ öffnetem Spülventil in den Brennraum ein.

Bei einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform des Kurbelgehäuseverdichtungs-Zweitaktmotors wird ein Kraftstoff/Luft-Gemisch durch Einspritzen von Kraftstoff mittels des Kraftstoffeinspritzventils in die den Spül­ kanal durchströmende verdichtete Luft gebildet; dieses Gemisch strömt dann über ein oder mehrere Spülventil(e) zur Verbrennung in den Brennraum ein. Die Drosseleinrich­ tung regelt dabei die Strömungsdurchgangsfläche des Spül­ kanals.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Kurbelgehäuseverdichtungs-Zweitaktmotors zur Erläuterung einiger Merkmale der Erfindung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Strömungsschemas des Gasaustausches beim Zweitaktmotor nach Fig. 1,

Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnelnde schematische Schnittan­ sicht eines Kurbelgehäuseverdichtungs- Zweitaktmotors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4(A) bis 4(D) schematische Schnittansichten zur Ver­ deutlichung der Arbeitsweise des Zweitaktmotors nach Fig. 3,

Fig. 5 eine der Fig. 1 ähnelnde schematische Schnittan­ sicht eines Kurbelgehäuseverdichtungs- Zweitaktmotors gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine der Fig. 1 ähnelnde schematische Schnittan­ sicht eines Kurgelgehäuseverdichtungs- Zweitaktmotors gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine schematische Teilschnittansicht eines Kurbel­ gehäuseverdichtungs-Zweitaktmotors,

Fig. 8 eine schematische Schnittdarstellung eines her­ kömmlichen Zweitaktmotors des Schnürle-Spültyps,

Fig. 9 eine graphische Darstellung des Gasaustausch- Strömungsschemas beim Motor nach Fig. 8,

Fig. 10 eine schematische Schnittdarstellung eines her­ kömmlichen Gleichstromspül-Zweitaktmotors und

Fig. 11 eine graphische Darstellung des Gasaustausch- Strömungsschemas beim Motor nach Fig. 10.

Gemäß Fig. 1 umfaßt ein Kurbelgehäuseverdichtungs- Zweitaktmotor (im folgenden einfach als "Motor" bezeichnet) als Haupt­ bauteile einen Zylinder 1, einen Kolben 2, eine Kurbel­ welle 3, eine Pleuelstange 4, ein Kurbelgehäuse 5, einen Zylinderkopf 8, eine Zündkerze 12, ein Spülventil 21, d. h. ein am bzw. im Zylinderkopf 8 vorgesehenes, zum Öffnen eines im Zylinderkopf 8 geformten Spülschlitzes 22 axial in den Zylinder 1 hineindrückbares Tellerventil, sowie einen Membran-Betätiger 100 zum Betätigen des Spül­ ventils 21. Durch den Zylinder 1, den Kolben 2 und den Zylinderkopf 8 ist ein Brennraum 9 festgelegt. Der Membran- Betätiger 100 weist eine Membran 31 auf, die einen im Zylinderkopf 8 ausgebildeten Hohlraum zur Aufnahme des oberen Endes des Spülventils 21 in einen Ventilraum 32 und einen Druckraum 33 unterteilt. Das Spülventil 21 ist durch eine Ventilfeder 29, die durch einen am Schaft des Spülventils 21 befestigten Ventilfederhalter 28 festge­ halten ist, in die Schließstellung vorbelastet.

Der Zylinder 1 ist in seinem unteren Teil mit einem Spülschlitz 24 und einem Auslaß- bzw. Auspuffschlitz 40 versehen; ein Spülkanal 23 mündet am unteren Ende in das Kurbelgehäuse 5 und ist am oberen Ende mit dem Druckraum 33 und dem Spülschlitz 22 verbunden. Der Schaft des Spül­ ventils 21 ist für Axialverschiebung in einer am Zylinder­ kopf 8 angebrachten bzw. in diesen eingebauten Ventil­ führung 27 geführt. Der Ventilraum 32 kommuniziert über eine Bohrung 35 mit der Atmosphäre. Der Spülkanal 23 ist im Zylinderkopf 8 in einen mit dem Druckraum 33 ver­ bundenen Betätigungsluftkanal 23a und einen Zweigkanal verzweigt, der mit dem durch das Spülventil 21 geöffne­ ten und geschlossenen Spülschlitz 22 verbunden ist.

Wenn im Betrieb der Kolben 2 im Expansions- bzw. Arbeits­ takt eine spezielle bzw. bestimmte Stellung erreicht, wird der Auspuffschlitz 40 zum Entlassen des Verbrennungsgases über ihn geöffnet. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 2 wird das vorher über einen nicht dargestellten Einlaß- bzw. Ansaugkanal in das Kurbelgehäuse 5 eingeführte Kraftstoff/Luft-Gemisch verdichtet. Der Druck dieses ver­ dichteten Gemisches herrscht im Spülkanal 23, im Spül­ schlitz 22, im Betätigungsluftkanal 23a und im Druckraum 33. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens 2 ver­ größert sich der Öffnungsgrad des Auspuffschlitzes 40, während der Innendruck im Brennraum 9 abnimmt und der Druck des im Kurbelgehäuse 5 verdichteten Kraftstoff/Luft- Gemisches ansteigt. Schließlich übersteigt der im Druck­ raum 33 herrschende und die Membran 31 beaufschlagende Druck des Kraftstoff/Luft-Gemisches die Federkraft der Ventilfeder 29, bis folglich das Spülventil 21 zum Öffnen des Spülschlitzes 22 zum Brennraum 9 hin in diesen hinein verschoben wird, so daß das im folgenden einfach als Gemisch bezeichnete Kraftstoff/Luft-Gemisch über das Spül­ ventil 21 in den Brennraum 9 einströmt. Dabei strömt das Gemisch vom Oberteil des Innenraums des Zylinders 1 im Bereich des Spülventils 21 abwärts zum Unterteil des Inneren des Zylinders 1 im Bereich des Auspuffschlitzes 40, um den Zylinder 1 zu spülen. Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 im Verdichtungshub wird das Kurbelgehäuse 5 evakuiert, so daß der nicht dargestellte, im Unterteil des Zylinders 1 geformte Ansaugkanal geöffnet und das durch einen nicht dargestellten Vergaser aufbereitete Gemisch in das Kurbelgehäuse 5 eingesaugt wird.

Wie typischerweise in Fig. 2 gezeigt, ist die Strömung des Gemisches und des Verbrennungsgases im Zylinder 1 ein einfacher Gleichstrom, welcher demjenigen des Gemisches und des Verbrennungsgases im Zylinder des Gleichstromspül-Zweitaktmotors gemäß Fig. 10 ähnlich ist, nur mit dem Unterschied, daß die Strömungsrichtung von Gemisch und Verbrennungsgas gegenüber derjenigen im Zylinder des Gleichstromspül-Zweitaktmotors nach Fig. 10 entgegengesetzt ist. Dabei wird über den Auspuffschlitz 40 nur eine sehr geringe Menge des Kraftstoffgehalts aus­ geblasen.

Im folgenden ist anhand der Fig. 3 und 4(A) bis 4(D) ein Kurbelgehäuseverdichtungs-Zweitaktmotor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

In Fig. 3 sind ein Zylinder 1, ein Kolben 2, eine Kurbelwelle 3, eine Pleuelstange 4, ein Kurbelgehäuse 5, ein Zylinderkopf 8, ein Brennraum 9 und eine Zündkerze 12 dargestellt.

Der Zylinder ist in seinem unteren Teil mit einem Aus­ puffschlitz 40 und einem unteren Spülschlitz 6 versehen. Der Spülschlitz 6 besitzt eine kleinere Fläche als der­ jenige eines äquivalenten, herkömmlichen Zweitaktmotors. Das Kurbelgehäuse 5 ist mit einem Einlaß- bzw. Ansaugkanal 531 mit einem Reed- bzw. Zungenventil 53b versehen. Über ein Luftfilter 51b und den Ansaugkanal 531 wird Frisch­ luft in das Kurbelgehäuse 5 eingesaugt. Ein im Zylinder­ kopf 8 für Axialverschiebung geführtes Teller-Spülventil 21 ist durch eine Ventilfeder 29 in die Schließstellung vorbelastet. Zum Öffnen wird das Spülventil 21 in den Brennraum 9 hineingedrückt. Der Spülkanal 23 ist am unteren Ende mit dem Kurbelgehäuse 5 und am oberen Ende mit dem oberen Spülschlitz 22 verbunden. Das Spülventil 21 wird durch ein Solenoid 41 betätigt, das durch einen elektri­ schen Solenoidkreis 42 angesteuert wird. Ein Kurbelwinkel­ sensor 43 liefert ein Kurbelwinkelsignal zur Anzeige eines spezifischen oder bestimmten Kurbelwinkels des Motors zum Solenoidkreis 42. Letzterer liefert Signale zum Solenoid 41 zum Öffnen des Spülventils 21 mit einer geringen Ver­ zögerung nach dem Öffnen des Spülschlitzes 6 und zum Schließen des Spülventils 21 praktisch gleichzeitig mit dem Schließen des Auspuffschlitzes 40. Im Bereich des oberen Endes des Spülkanals 23 ist ein Kraftstoffzufuhr­ system 200 vorgesehen, das ein Reed- bzw. Zungenventil 53a, einen Luftfilter 51a, eine Drosselklappe 55a und einen Vergaser 52 umfaßt. Ein durch den Vergaser 52 aufberei­ tetes Kraftstoff/Luft-Gemisch strömt durch das Zungenven­ til 53a in den oberen Spülschlitz 22 ein. Die Drossel­ klappe 55a des Kraftstoffzufuhrsystems 200 und die im Frischluftkanal 531 vorgesehene Drosselklappe 55b sind mechanisch miteinander gekoppelt, wobei die jeweiligen Öffnungsgrade der Drosselklappen 55a und 55b entsprechend der Last des Motors geregelt bzw. eingestellt werden.

Die Arbeitsweise des Motors gemäß der Ausfüh­ rungsform ist nachstehend anhand der Fig. 3 und 4(A) bis 4(D) beschrieben. Wenn sich der Kolben 2 im Arbeitstakt unter Drehung der Kurbelwelle 3 über die Pleuelstange 4 abwärts bewegt, wird zunächst der Auspuffschlitz 40 ge­ öffnet, so daß das Hochdruck-Verbrennungsgas G gemäß Fig. 4(A) aus dem Brennraum 9 in den Schalldämpfer ausströmt. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens wird gemäß Fig. 4(B) der Spülschlitz 6 geöffnet, so daß im Kurbel­ gehäuse 5 durch den sich abwärts bewegenden Kolben 2 ver­ dichtete Frischluft H über den unteren Spülschlitz 6 in den Brennraum 9 einströmen und letzteren spülen kann. Daraufhin öffnet das Solenoid 41 das Spülventil 21 mit einer geringen Zeit-Verzögerung nach dem Öffnen des unteren Spülschlitzes 6. Da der Auspuffschlitz 40 offen und der im Brennraum 9 herrschende Druck vergleichsweise niedrig ist, wird das durch den an den Einlaß des oberen Spülschlitzes 22 angeschlossenen Vergaser 52 des Kraft­ stoffzufuhrsystems 200 aufbereitete Kraftstoff/Luft- Gemisch J, das den Spülschlitz 22 und den Spülkanal 23 füllt, über das Spülventil 21 in den Brennraum 9 hinein­ gedrückt.

Die über den Spülschlitz 6 im Unterteil des Zylinders in den Brennraum 9 eingeführte Frischluft H trifft gemäß Fig. 4(C) auf die Strömung des über das Spülventil 21 in den Brennraum 9 eingespeisten Gemisches J auf und unterdrückt das Ausblasen des Gemisches J über den Aus­ puffschlitz 40.

Im Verdichtungshub, in welchem der Kolben 2 sich auf­ wärts bewegt, werden der Spülschlitz 6, der Auspuffschlitz 40 und das Spülventil 21 geschlossen und das Kraftstoff/- Luft-Gemisch J im Zylinder 1 verdichtet, wobei der Druck im Kurbelgehäuse 5, im Spülschlitz 22 und im Spülkanal 23 sinkt. Wenn dieser Druck auf einen festen Wert abge­ sunken ist, öffnen das Zungenventil 53a des Kraftstoff­ zufuhrsystems 200 und das Zungenventil 53b im Ansaugkanal 531 praktisch gleichzeitig, um das durch den Vergaser 52 aufbereitete Gemisch in den Spülkanal 23 und den Spül­ schlitz 22 einzuspeisen und über das Zungenventil 53b Frischluft in das Kurbelgehäuse 5 anzusaugen. Demzufolge werden der Spülschlitz 22 und der obere Teil des Spül­ kanals 23 gemäß Fig. 4(D) mit dem neuen bzw. frischen Gemisch K gefüllt.

Bei dieser Ausführungsform wird das Schmieröl durch ein an sich bekanntes Schmiersystem in einen Raum in der Nähe der Drosselklappe 55b im Ansaugkanal 531 eingespritzt, um das Schmieröl in das Kurbelgehäuse 5 einzublasen.

Im folgenden ist anhand von Fig. 5 ein Kurbelgehäuse­ verdichtungs-Zweitaktmotor gemäß einer anderen Ausfüh­ rungsform der Erfindung beschrieben. Der Motor gemäß der dritten Ausführungsform entspricht bezüglich der Kon­ struktion im wesentlichen dem Motor nach der zuvor beschriebenen Aus­ führungsform, nur mit dem Unterschied, daß der Motor gemäß der dritten Ausführungsform ein vom Kraftstoffzufuhr­ system 200 mit Vergaser 52 bei der zweiten Ausführungs­ form verschiedenes Kraftstoffzufuhrsystem verwendet. Den Teilen von Fig. 3 gleiche oder entsprechende Teile sind daher mit den gleichen Bezugsziffern wie vorher bezeich­ net und nicht mehr im einzelnen beschrieben.

Gemäß Fig. 5 weist der Motor ein Kraftstoffzufuhr­ system auf, das eine Kraftstoffpumpe 61 und ein über eine Kraftstoffzufuhrleitung 64 an die Kraftstoffpumpe 61 an­ geschlossenes Kraftstoffeinspritzventil 63 in einer An­ ordnung zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Spül­ schlitz 22 umfaßt. Kraftstoffeinspritzmenge und -zeit des Kraftstoffeinspritzventils 63 werden synchron mit der Betätigung des Spülventils 21 durch den Kreis bzw. die Schaltung 42 zum Ansteuern des Solenoids 41 für die Betätigung des Spülventils 21 geregelt. Im Spülkanal 23 ist eine Drosselklappe 70 zum Regeln der Strömungsdurch­ gangsfläche des Spülkanals 23 angeordnet.

Beim Motor gemäß dieser Ausführungsform wird die im Kurbelgehäuse 5 beim Abwärtshub des Kolbens 2 verdichte­ te Frischluft über den Spülkanal 23 in den Spülschlitz 22 eingeleitet, worauf das Kraftstoffeinspritzventil 63 zur Bildung eines Kraftstoff/Luft-Gemisches den Kraftstoff zu einem zweckmäßigen Zeitpunkt in die Frischluft ein­ spritzt. Wenn das Spülventil 21 öffnet, wird dieses Ge­ misch in den Brennraum 9 eingespeist. Das Strömungsver­ hältnis zwischen dem bei offenem Spülventil 21 in den Zylinder 1 einströmenden Gemisch und der über den Spül­ schlitz 6 in den Zylinder 1 einströmenden Frischluft wird durch Einstellung des Öffnungsgrads der im Spül­ kanal 23 vorgesehenen Drosselklappe 70 geregelt.

Nachstehend ist anhand von Fig. 6 ein Kurbelgehäuse­ verdichtungs-Zweitaktmotor gemäß einer weiteren Ausfüh­ rungsform der Erfindung beschrieben. Gemäß Fig. 6 ist der Motor mit einem Spülventil 21 versehen, das - ähnlich wie das Spülventil 21 bei der ersten Ausführungsform - durch den Druck der in einem Spülkanal 23 von einem Kur­ belgehäuse 5 vorliegenden verdichteten Luft angesteuert wird; weiterhin ist der Motor, ähnlich wie der nach der zuerst beschriebenen Ausführungsform, mit einem Kraftstoffzufuhrsystem 200 mit einem in der Nähe eines Spülschlitzes 22 angeord­ neten Vergaser 52 versehen. Der obere Teil des Spülkanals 23 ist in einen Betätigungsluftkanal 23a und den Spül­ schlitz 22 verzweigt. Der Betätigungsluftkanal 23a ist mit einem Druckraum 33 eines Membran-Betätigers 100 ver­ bunden, um mit dem Druck der im Kurbelgehäuse 5 verdichte­ ten Luft die eine Seite der Membran 31 dieses Betätigers 100 zu beaufschlagen. Das Spülventil 21 ist am bzw. im Zylinderkopf 8 am Auslaß des Spülschlitzes 22 geführt. Wenn ein Reed- bzw. Zungenventil 53a öffnet, strömt das durch den Vergaser 52 des Kraftstoffzufuhrsystems 200 auf­ bereitete Kraftstoff/Luft-Gemisch in den Spülschlitz 22 ein.

Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 2 erhöht sich der Innendruck im Kurbelgehäuse 5, wobei der Druck der das Kurbelgehäuse 5, den Spülkanal 23, den Betätigungsluft­ kanal 23a und den Druckraum 33 füllenden verdichteten Luft die eine Seite der Membran 31 beaufschlagt. Nachdem ein Auslaß- oder Auspuffschlitz 40 geöffnet worden ist, fällt der Druck im Brennraum 9 ab; wenn der im Druckraum 33 herrschende Druck die Summe aus der Elastizität bzw. Federkraft einer Ventilfeder 29 und dem das Spülventil 21 beaufschlagenden Druck innerhalb des Brennraums 9 über­ steigt, wird das Spülventil 21 geöffnet, so daß das im Spülschlitz 22 vorhandene Gemisch in den Brennraum 9 ein­ strömen kann.

Das Gas strömt am Spülventil 21 vorbei in einem rohr­ förmigen Strahl durch einen rohrförmigen Durchgang oder Kanal einer Form, die von der Umfangslänge und dem Hub des Spülventils 21 abhängt. Bei der Strömung des Gemisches in einem rohrförmigen Strahl entsteht in dessen Mittelbe­ reich ein Unterdruck, wobei ein Teil des Verbrennungsgases im Mittelbereich des rohrförmigen Strahls des Gemisches zurückbleiben kann. Da weiterhin der Außenteil des rohr­ förmigen Strahls bestrebt ist, am Innenumfang des Zylinders anzuhaften, ist das Gas bestrebt, unterhalb des Spül­ ventils 21 zu verweilen. Bei einem mit mehreren Spülven­ tilen 21 versehenen Zylinder neigen Gemischstrahlen zu einer Strömung im Mittelbereich des Innenraums des Zylin­ ders, wobei der Raum, in welchem die Strahlen schwach werden, verkleinert und die Verbrennungsgas-Restmenge ver­ ringert wird.

Die Beziehung zwischen dem Durchmesser D, der Quer­ schnittsfläche S sowie der Umfangslänge L und der Quer­ schnittsfläche S läßt sich wie folgt ausdrücken:

S = πD²/4 (1)

L = πD (2)

S = L²/4π (3)

Die Querschnittsfläche S ist somit L² unmittelbar proportional.

Da sich die Beziehung zwischen der Querschnittsfläche Sj des Strahls und dem Hub h des Spülventils 21 durch fol­ gende Gleichung:

Sj = L . h (4)

ausdrücken läßt, ist die Querschnittsfläche Sj unmittel­ bar proportional zu L. Wenn somit mehrere Spülventile ver­ wendet werden und die Summe der Querschnittsflächen die­ ser mehreren Spülventile der Querschnittsfläche S eines einzigen Spülventils gleich ist, ist die Summe der Quer­ schnittsflächen der an den mehreren Spülventilen vorbei­ strömenden Strahlen größer als die Querschnittsfläche des ein einziges Spülventil passierenden Strahls. Zur Vermei­ dung einer Verschlechterung der Motorleistung aufgrund eines Ansaugdruckabfalls und dgl. ist es daher vorteil­ haft, mehrere Spülventile eines kleineren Durchmessers zu verwenden.

Im Hinblick auf diesen Vorteil der Verwendung mehrerer Spülventile ist ein in Fig. 7 dargestellter Kurbelgehäuse­ verdichtungs-Zweitaktmotor mit zwei Sätzen aus jeweils einem Spül­ ventil 21 und einem Membran-Betätiger 100 ausgestattet, die bezüglich der Konstruktion oder Ausgestaltung dem Spül­ ventil 21 und dem Betätiger 100 bei der vierten Ausfüh­ rungsform ähnlich sind. Mit Ausnahme der Zahl und Anord­ nung der Spülventile 21 und der Membran-Betätiger 100 be­ sitzt dieser Motor im wesentlichen die gleiche Ausgestaltung wie die Motoren nach den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, weist der erfindungsgemäße Kurbelgehäuseverdichtungs- Zweitaktmotor eine Konstruktion entsprechend einer Kombi­ nation aus der Ausgestaltung des Zweitaktmotors vom Schnürle-Spültyp und einem vergleichsweise einfachen Mecha­ nismus auf; der Motor benötigt keinen komplexen oder komplizierten Ventilbetätigungsmechanismus, wie er beim Gleichstromspül-Zweitaktmotor verwendet wird, und er ver­ mag - ähnlich wie beim zuletzt genannten Motor - das Aus­ blasen des Kraftstoff/Luft-Gemisches wirksam zu unter­ drücken. Der erfindungsgemäße Motor arbeitet daher bei niedrigem Kraftstoffverbrauch mit hohem Wirkungsgrad und entläßt ein Abgas einer vergleichsweise geringen Kohlen­ wasserstoffkonzentration.

Claims (4)

1. Kurbelgehäuseverdichtungs-Zweitaktmotor,
mit einem Zylinder (1), an dessen Zylinderseitenwand eine erste Spülöffnung (6) und eine Auslaßöffnung (40) vorgesehen sind, derart, daß diese durch einen Kolben (2) bei dessen Bewegung im Bereich des unteren Totpunkts geöffnet werden,
wobei die erste Spülöffnung (6) mit einem Kurbelgehäuse (5) verbunden ist, so daß im Kurbelgehäuse (5) bei der Abwärtsbewegung des Kolbens (2) komprimierte Luft (H), die keinen Kraftstoff enthält, in den Zylinder (1) überführt wird, und
wobei der Zylinder (1) in seinem oberen Bereich mit einer zweiten Spülöffnung (22) versehen ist, die mit einem Teller-Spülventil (21) geöffnet und verschlossen werden kann und die über einen Spülkanal (23) mit dem Kurbelgehäuse (5) verbunden ist, sowie
mit einer Kraftstoffzufuhreinrichtung (200, 52, 63) zum Zuführen von Kraftstoff in den Spülkanal (23) stromauf des Teller-Spülventils (21).

2. Kurbelgehäuseverdichtungs-Zweitaktmotor gemäß Anspruch 1, bei dem die Kraftstoffzufuhreinrichtung einen Kanal zum Zuführen von Umgebungsluft über ein Einwegventil (53a) in den Spülkanal (23) aufweist und einen Vergaser (52), der auf der Umgebungsluftseite des Einwegventils (53a) angeordnet ist.

3. Kurbelgehäuseverdichtungs-Zweitaktmotor gemäß Anspruch 1, bei dem die Kraftstoffzufuhreinrichtung ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem Einspritzventil (63) aufweist.

4. Kurbelgehäuseverdichtungs-Zweitaktmotor gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem ein Einwegventil (53b) zum Zulassen einer Strömung von Umgebungsluft nur in das Kurbelgehäuse (5) vorgesehen ist.