DE60025040T2

DE60025040T2 - Zweitaktbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60025040T2
Application number: DE60025040T
Authority: DE
Inventors: Pär MARTINSSON
Original assignee: Electrolux AB
Current assignee: Husqvarna AB
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2020-01-15
Also published as: EP1247009B1; ATE313706T1; RU2232907C2; RU2230913C2; CN1174163C; AU3201200A; EP1247009A1; DE60025040D1; US20030015153A1; BR0016931A; JP2003519748A; CN1415047A; WO2001051784A1; CA2397331A1; RU2002121780A; US6668771B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusespülung vom Typ des Zweitakters, bei welcher ein kolbengesteuerter Luftkanal zwischen einem Lufteinlass und dem Oberteil einer Anzahl von Überströmkanälen angeordnet ist. Die Frischluft wird an der Oberseite der Überströmkanäle zugeführt und soll als Puffer gegenüber dem darunter befindlichen Luft/Kraftstoff-Gemisch dienen. Dieser Puffer geht hauptsächlich während des Spülprozesses in den Abgasauslass verloren. Der Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen werden dadurch Weise vermindert.
Allgemeiner Stand der Technik
Bei Motoren der oben erwähnten Art ist üblicherweise der Lufteinlass des Zylinders über ein Drosselventil mit dem Luftfilter des Motors verbunden. Dieses Drosselventil ist mittels eines oder mehrerer Motorparameter so ausgelegt, dass es die Luftansaugung in die Überströmkanäle reguliert. Unterhalb des Lufteinlasses ist die Luftansaugleitung des Zylinders mit dem Vergaser verbunden, dessen Lufteinlass in den Luftfilter an der Seite des genannten Drosselventils einmündet.
Um die Bauhöhe der Motorausführung niedrig zu halten, ist es vorzuziehen, dass das Ansaugleitung so weit wie möglich horizontal verläuft. Es sollte jedoch vom Zylinder aus nicht abwärts abgewinkelt sein, da dann die Gefahr besteht, dass das Kraftstoffgemisch bei Leerlauf vom Zylinder zurück in den Vergaser strömen wird, was einen ungleichmäßigen Lauf des Motors oder ein Stehenbleiben des Motors zur Folge hat.
Diese Anforderungen hinsichtlich der Ausrichtung der Ansaugleitung, und im Zusammenhang damit die Tatsache, dass sich diese Vergaser nach der Technologie des Standes der Technik in Bezug auf den Durchmesser der Ansaugleitung häufig etwas stärker in vertikaler Richtung erstrecken, werden zur Folge haben, dass der Lufteinlass, welcher sich oberhalb des Ansaugleitung befindet, im Motor schließlich relativ weit oben angeordnet ist. Dies führt zu Problemen insbesondere dann, wenn der Motor für handgeführte Arbeitsgeräte wie z. B. Kettensägen oder Rasentrimmer verwendet wird, da diese eine unhandliche und unpraktische Bauausführung erhalten können. Darüber hinaus würde der hoch gelegene Lufteinlass leicht die Kühlluft des Zylinders einschränken, was eine verminderte Kühlung des Zylinders zur Folge hat.
Um diese Nachteile zu minimieren, wird die Ansaugleitung üblicherweise soweit wie möglich in horizontaler Lage ausgerichtet, ohne dass die Gefahr für ein Stehenbleiben des Motors besteht, und diese Ausrichtung ist nicht optimal.
Darstellung der Erfindung
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Probleme zu lösen und eine Zweitaktbrennkraftmaschine mit Kurbelgehäusespülung zu erhalten, welche eine solche Bauform aufweist, dass die Bauhöhe des Motors nicht zu irgendwelchen Problemen führt, wenn der Motor an handgeführten Arbeitsgeräten verwendet wird.
Dieses Ziel wird durch einen erfindungsgemäßen Motor der weiter vorn erwähnten Art erreicht., bei welchem sich der Lufteinlass zumindest teilweise unterhalb des Vergasers erstreckt. Da die Verbindungsschlitze für Frischluft an der Innenseite des Zylinders eine vorbestimmte Lage oberhalb des Einlasses aufweisen, um die gewünschte Kolbensteuerung zu erreichen, bedeutet dies, dass der Lufteinlass die Ansaugleitung beispielsweise durch die Anordnung von äußeren Kanälen wie Schläuchen oder Rohren zwischen dem Zylinder und dem unterhalb des Vergasers befindlichen Lufteinlass queren muss.
Häufig ist mindestens ein Verbindungsschlitz auf jeder Seite des Zylinders vorhanden, und über Luftkanäle, welche so verlaufen, dass sie die Ansaugleitung queren, können die Verbindungsschlitze mit einem gemeinsamen Lufteinlass verbunden werden.
Diese Lage des Lufteinlasses ist folglich vollständig umgekehrt im Vergleich mit der bekannten Motorausführung und ergibt eine Anzahl von Vorteilen.
An erster Stelle wird dank einer optimaleren Verwendung des Raumes an der Seite des Zylinders die gesamte Motorausführung kompakter.
An zweiter Stelle wird die Luft gezwungen, durch den Lufteinlass von einer Stelle unterhalb des Vergasers und der Ansaugleitung zu strömen, wodurch eine günstigere Strömungsrichtung in den Motor hinein ermöglicht wird.
An dritter Stelle wird der Kühlluft ein besserer Zugang zum Zylinder gegeben, da sich der Lufteinlass in einer größeren Entfernung von den Kühlrippen befindet. Tatsache ist, dass der gesamte Luftfilter in einer größeren Entfernung vom Zylinder angeordnet werden kann, was auch das Hineinströmen der Kühlluft verbessert.
Weiterhin wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Lufteinlass mit dem Zylinder an einer Öffnung unterhalb der Ansaugleitung verbunden. Dies stellt einen Vorteil dar, da auf die Forderung nach einer Verbindung oberhalb der Ansaugleitung völlig verzichtet wird, wodurch die Lage und die Ausrichtung der Ansaugleitung freier gewählt werden können. Dank dieser Ausführung wird auch die Forderung nach äußeren Luftkanälen, welche durch die Ansaugleitung führen, in Wegfall geraten, und es wird eine kompaktere und raumsparendere Lösung geschaffen. Gleichzeitig wird der Luftstrom durch den Lufteinlass noch weiter verbessert, und die Notwendigkeit von scharfen Biegungen im Lufteinlass gerät in Wegfall.
Vorzugsweise ist die Ansaugleitung schräg nach oben in einer Richtung, welche vom Zylinder weg führt, gerichtet, und vorzugsweise ist der Vergaser in der Verlängerung der Ansaugleitung angeordnet. Diese im Motor höher gelegene Anordnung des Vergasers wird mehr Raum für den unterhalb des Vergasers befindlichen Lufteinlass schaffen. Weiterhin wird der Ansaugstrom des Luft/Kraftstoff-Gemisches gezwungen, direkt nach unten in das Kurbelgehäuse zu strömen, wodurch das Lager der Kolbenstange geschmiert wird.
Der Lufteinlass kann sich teilweise an der Außenseite des Vergasers erstrecken, so dass das Drosselventil, welches üblicherweise am Ende des Lufteinlasses angeordnet ist, im Wesentlichen mit dem Lufteinlass des Vergasers ausgerichtet wird. Diese Ausführung ermöglicht es, einen geraden Filteransatz zwischen dem Vergaser und dem Filter zu verwenden, was eine verminderte Drosselung der Luft zur Folge hat und den Austrag zum Motor verbessert.
Infolge der Ausrichtung der Ansaugleitung und des Vergasers kann das Drosselventil oberhalb oder in Höhe des Vergasers angeordnet werden. Es kann jedoch genau so gut schräg über oder schräg unter dem Vergaser angeordnet werden, In dem Fall, wo ein gemeinsamer Filter zum Einsatz gelangt, wird sich diese Beziehung auf die Ausrichtung des Luftfilters auswirken, die so erfolgt, dass eine optimale Ausrichtung zu den benachbarten Teilen erreicht wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend soll die vorliegende Erfindung ausführlicher beschrieben werden, wobei auf den beigefügten Zeichnungssatz Bezug genommen wird, dessen einzige Abbildung lediglich dem Zweck der beispielhaften Darstellung dient und eine Prinzipzeichnung eines Motors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Die Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusespülung vom Typ des Zweitakters, wie sie in der Abbildung dargestellt ist, trägt ganz allgemein die Bezugszahl 1 und umfasst einen Zylinder 2, welcher an ein Kurbelgehäuse 3 angebaut ist. In einem Ansatzstück 4 ist an der Außenseite des Zylinders eine Zündkerze 5 angeordnet. Im Zylinder erstreckt sich ein Kolben 6, an welchem eine Kolbenstange 7 angeordnet ist. In der Abbildung sind der Kolben und die Kolbenstange zu dem Zweck teilweise abgeschnitten dargestellt, damit andere Teile des Motors mit größerer Deutlichkeit dargestellt werden können. Mit der Bezugszahl 8 ist ein schematisch dargestellter Kraftstofftank bezeichnet, welcher nur zu dem Zweck dargestellt ist, um seine Lage in Bezug auf den Motor 1 in einem handgeführten Arbeits gerät wie beispielsweise einer Kettensäge zu veranschaulichen. Offensichtlich weist der Zylinder auch einen Abgasauslass auf, welcher mit einem Auspuff verbunden ist, der aus Gründen einer größeren Übersichtlichkeit in der Abbildung überhaupt nicht dargestellt ist.
Die folgende Beschreibung betrifft in erster Linie die Teile, welche sich auf die vorliegende Erfindung beziehen. Die übrigen Teile des Motors und seine allgemeine Funktionsweise können für den Fachmann als bekannt vorausgesetzt werden, so dass sich deren ausführlichere Beschreibung erübrigt.
Es muss an dieser Stelle bemerkt werden, dass der Motor gemäß der vorliegenden Beschreibung im Allgemeinen so ausgerichtet ist, dass das Kurbelgehäuse nach unten zeigt und die Zündkerze nach oben. Normalerweise sollten keine größeren Abweichungen von dieser Ausrichtung vorgenommen werden, jedoch sollte diese Ausrichtung dennoch nicht als eine Einschränkung der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, welche vorrangig den konstruktiven Aufbau und die gegenseitige Anordnung der verschiedenen Teile des Motors betrifft.
Der Zylinder 2 ist mit einer Ansaugleitung 10 ausgestattet, welche im Zylinder in einen Einlassschlitz 11 einmündet. Über die Ansaugleitung wird der Zylinder mit Luft/Kraftstoff-Gemisch von einem Vergaser 12 versorgt. Eine Zwischenverbindung 13 befindet sich zwischen dem Vergaser 12 und der Ansaugleitung 10, um eine relativ freie Anordnung des Vergasers zu ermöglichen. Weiterhin weist der Vergaser einen Lufteinlass 14 auf, welcher so ausgelegt ist, dass Luft von einem Luftfilter 15 aufgenommen wird.
Weiterhin weist der Zylinder 2 einen oder mehrere Überströmkanäle oder Spülkanäle 20 auf, von denen jeder einen Spülschlitz 21 aufweist, der in den Zylinder einmündet. Diese Spülkanäle können in radialer Richtung außerhalb des Zylinders auf die herkömmliche Art und Weise angeordnet sein, oder sie können, wie dies in der Abbildung dargestellt ist, in tangentialer Richtung von den Spülschlitzen 21 ausgehend angeordnet sein. Die Spülkanäle 20 verbinden die Spülschlitze mit dem Kurbelgehäuse 3.
Dicht an jedem Spülschlitz 21 und etwas weiter unterhalb und längs der Zylinderwand ist ein Verbindungsschlitz 22 für Frischluft angeordnet. Jeder Verbindungsschlitz 22 ist über einen Verbindungskanal 23 mit einem Lufteinlass 24 verbunden, welcher an seinem anderen Ende mit einem Drosselventil 25 ausgestattet ist.
Während des Laufs des Motors 1, der an dieser Stelle nicht näher beschrieben werden soll, werden die Verbindungsschlitze 22 mit den Spülschlitzen 21 über eine Aussparung im Kolben verbunden. Diese Aussparung ist in der Abbildung als gestricheltes Quadrat 26 dargestellt. Dadurch kann Frischluft durch den Lufteinlass 24 in die Spülkanäle 20 strömen.
Der Lufteinlass 24 erstreckt sich von einer Stelle unterhalb der Ansaugleitung 10 weg vom Zylinder 2, d. h. unterhalb des Vergasers 2. Danach macht der Lufteinlass eine Biegung leicht nach oben, so dass das Drosselventil 25 schräg unterhalb und in einer Linie mit dem Lufteinlass 14 des Vergasers 12 zu liegen kommt, wie dies in der Abbildung dargestellt ist. In der Abbildung ist der Lufteinlass 24 jedoch unterbrochen dargestellt, um hervorzuheben, dass diese Anordnung des Drosselventils 25 lediglich ein Beispiel darstellt. Sowohl kürzere als auch längere Lufteinlässe 24 könnten zweckdienlich sein, während das Drosselventil 25 entweder direkt unterhalb des Vergasers oder völlig außerhalb des Vergasers 12 (auf der rechten Seite der Abbildung) oder sogar oberhalb des Vergasers 12 angeordnet sein kann.
Der Vergaser 12 und sein Lufteinlass 14 sind in der Abbildung in der verlängerten Richtung der Ansaugleitung 10 angeordnet. Es ist jedoch durchaus möglich, eine andere Anordnung des Vergasers zu wählen, und insbesondere könnte der Lufteinlass 14 einen ganz anderen Verlauf aufweisen, welcher in der Abbildung auch durch unterbrochene Linien markiert ist.
Da sowohl der Lufteinlass 14 des Vergasers als auch das Drosselventil 25 normalerweise beide mit dem Luftfilter 15 verbunden sind, wird die Auslegung des Motors ein Wechselspiel zwischen diesen Teilen darstellen. Die Lösung, wie sie in der Abbildung dargestellt ist, wird zu relativ geraden Eintrittsstellen für die sowohl durch den Vergaser 12 als auch durch den Lufteinlass 24 strömende Luft sowie zu einer abgewinkelten Ausrichtung des gemeinsamen Luftfilters 15 führen. Je nach den umgebenden Anbauteilen in der Arbeitsumgebung des Motors könnten weitere Ausführungsformen sogar optimaler sein, und der Lufteinlass 24 muss nicht unbedingt mit dem Luftfilter 15 verbunden sein.
Wie im Beispiel dargestellt ist, können die Verbindungskanäle 23 als vorgegossene Schlitze durch das Material des Zylinders hindurch ausgeführt sein, welche mit einem gemeinsamen äußeren Verbindungsschlitz 27 verbunden sind, der unterhalb der Ansaugleitung 10 angeordnet ist. Sie könnten jedoch genau so gut aus als Rohre oder Schläuche ausgeführt sein, welche sich zwi schen den Verbindungsschlitzen 22 und dem Lufteinlass 24 über eine Art von Y-Stück erstrecken.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die obige Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung lediglich als ein Beispiel zu betrachten ist und dass zahlreiche Modifikationen im Rahmen der angefügten Patentansprüche möglich sind.

Claims

Brennkraftmaschine (1) mit Kurbelgehäusespülung vom Typ des Zweitakters, welche umfasst: einen Zylinder (2) mit einer Ansaugleitung (10) für das Luft/Kraftstoff-Gemisch und einer Anzahl von Überströmkanälen (20), einen mit der Ansaugleitung (10) verbundenen Vergaser (12) und einen Lufteinlass (24), welcher mit einem Drosselventil (25) ausgestattet ist, wodurch ein kolbengesteuerter Luftkanal (23, 22, 26, 21) zwischen dem Lufteinlass (24) und dem oberen Teil der Überströmkanäle (20) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Lufteinlass (24) zumindest teilweise unterhalb des Vergasers (12) erstreckt.
Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusespülung gemäß Anspruch 1, bei welcher der Lufteinlass (24) mit dem Zylinder (2) unterhalb der Ansaugleitung (10) verbunden ist.
Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusespülung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Ansaugleitung (10) schräg nach oben in einer Richtung vom Zylinder (2) weg gerichtet ist und der Vergaser (12) in der Verlängerung der Ansaugleitung (10) angeordnet ist.
Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusespülung gemäß irgend einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher sich der Lufteinlass (24) zumindest teilweise außerhalb des Vergasers (12) erstreckt.
Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusespülung gemäß irgend einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher sich das Drosselventil (25) oberhalb des Vergasers (12) befindet.
Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusespülung gemäß irgend einem der Ansprüche 1–4, bei welcher sich das Drosselventil (25) unterhalb des Vergasers (12) befindet.
Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusespülung gemäß irgend einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher sich das Drosselventil (25) außerhalb des Vergasers (12) befindet.