AT399204B - Vorrichtung zur auslasszeitsteuerung eines zylinders einer zweitakt-brennkraftmaschine - Google Patents

Description

AT 399 204 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Auslaßzeitsteuerung eines Zylinders einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem an einen Auslaßschlitz des Zylinders anschließenden Auslaßkanal, dessen zylinderkopfseitige Wand eine zu ihr spitzwinkelig verlaufende Durchtrittsführung für einen an einen Stelltrieb angeschlossenen Steuerschieber bildet, der in seiner gegen den Zylinder vorgeschobenen Arbeitsstellung mit Hilfe einer an die Zylinderbohrung angepaßten Steuerkante den Auslaßschlitz der Höhe nach zum Teil abdeckt und in seiner zurückgezogenen Arbeitsstellung den Auslaßschlitz in voller Höhe freigibt und durch den die Auslaßzeit in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine verkürzbar ist.

Um bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen hohe Spitzenleistungen bei hohen Drehzahlen sicherstellen zu können, muß für eine gute Füllung und möglichst geringe Ladungsverluste gesorgt werden, was unter Ausnützung von Resonanzwirkungen durch ein entsprechend frühes Öffnen des Auslaßkanales erreicht wird. Diese Abstimmung der Auspuffanlage auf die Spitzenleistung der Brennkraftmaschine bedingt aber im mittleren Drehzahlbereich wegen der vergleichsweise großen Höhe des Auslaßschlitzes nicht nur einen spürbaren Verlust an nutzbarem Hub, sondern auch ein starkes Ansteigen der Ladungsverluste, wobei das Drehmoment sinkt und der spezifische Kraftstoffverbrauch steigt. Eine Erhöhung des Drehmoments bei gleichzeitig verringertem Kraftstoffverbrauch ist in den niedrigen Drehzahlbereichen nur durch eine kürzere Öffnungszeit des Auslasses zu erreichen. Zu diesem Zweck ist es bekannt (AT-PS 380 537), im Auslaßkanal einen plattenförmigen Steuerschieber vorzusehen, der in einer gegenüber dem Zylinder radialen Durchtrittsführung in der zylinderkopfseitigen Wand des Auslaßkanales verschiebbar gelagert ist und an seiner freien Stirnseite eine an die Zylinderbohrung angepaßte Steuerkante bildet, so daß in der gegen den Zylinder vorgeschobenen Arbeitsstellung des Steuerschiebers der Auslaßschlitz der Höhe nach zum Teil abgedeckt wird, was sich in einer entsprechenden Verkürzung der Auslaßzeit auswirkt. Die plattenförmige Gestalt des Steuerschiebers stellt dabei nicht nur besonders einfache Konstruktionsverhältnisse sicher, sondern auch günstige Strömungsbedingungen, ohne eine erhebliche Beeinträchtigung der Kühlung des Zylinders durch den Steuerschieber in Kauf nehmen zu müssen. Mit Hilfe dieses bekannten Steuerschiebers ist es allerdings nur möglich, die Auslaßzeit an einen bestimmten, engen Drehzahlbereich anzupassen, so daß eine Abstimmung der Auslaßzeit auf einen größeren Drehzahlbereich nur sehr unvollkommen vorgenommen werden kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Auslaßzeitsteuerung eines Zylinders einer Zweitakt-Brennkraftmaschine der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß eine Anpassung der Auslaßzeit auch über einen größeren Drehzahlbereich ermöglicht wird, ohne die Strömungsverhältnisse im Bereich des Auslaßkanales in den einzelnen Schieberstellungen merklich zu verschlechtern.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Steuerschieber als Doppelschieber mit zwei gegeneinander parallel verschiebbaren Schieberplatten ausgebildet ist, die an ihren freien Stirnseiten je eine an die Zylinderbohrung angepaßte Steuerkante aufweisen und durch die die Auslaßzeit in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine in zwei Stufen verkürzbar ist.

Durch das Vorsehen eines Doppelschiebers mit zwei je eine Steuerkante bildenden Schieberplatten wird es möglich, die Auslaßzeit in zwei Stufen zu verkürzen, was die angestrebte Anpassung der Auslaßzeit an einen größeren Drehzahlbereich erlaubt. Trotz dieser stufenweisen Abdeckung des Auslaßschlitzes durch zwei quer zur Zylinderachse verstellbare Schieberplatten können im Bereich des Auslaßkanales vergleichsweise günstige Strömungsverhältnisse erreicht werden, weil die Schieberpiatten in ihrer Grundstellung eine gemeinsame, sich an den Wandungsverlauf des Auslaßkanales anschmiegende Stirnfläche bilden, die auch in der Arbeitsstellung der zylinderkopfseitigen Schieberplatte wirksam werden kann, wenn die vom Zylinderkopf entferntere Schieberplatte mit der zylinderkopfseitigen Schieberplatte gemeinsam verstellt wird. Zur weiteren Verkürzung der Auslaßzeit braucht dann nur mehr die vom Zylinderkopf entferntere Schieberplatte in ihre Arbeitsstellung vorgeschoben werden, wobei die zylinderkopfseitige Schieberplatte den sich sonst ergebenden Totraum zwischen der vom Zylinderkopf entfernteren Schieberplatte und der zylinderkopfseitigen Wand des Auslaßkanales weitgehend ausfüllt.

Damit die gemeinsame Verstellung der beiden Schieberplatten des Doppelschiebers in der ersten Verstellstufe des Steuerschiebers in einfacher Weise konstruktiv sichergestellt werden kann, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung die durch Anschläge begrenzte, gegenseitige Verschiebelänge der beiden Schieberplatten der Differenz ihrer Stellwege zwischen ihrer Grundstellung und ihrer Arbeitsstellung entsprechen. Wird die zylinderkopfseitige Schieberplatte in der Grundstellung des Steuerschiebers verstellt, so wird aufgrund der dieser Grundstellung entsprechenden Anschlaglage zwischen den beiden Schieberplatten die vom Zylinderkopf entferntere Schieberplatte mitgenommen, bis die zylinderkopfseitige Schieberplatte ihre Arbeitsstellung erreicht hat. Aus dieser Zwischenstellung der vom Zylinderkopf entfernteren Schieberplatte kann diese Schieberplatte gegenüber der dann festgehaltenen zylinderkopfseitigen Schieber- 2

AT 399 204 B platte in die Arbeitsstellung verschoben werden.

Zur Verstellung des Doppelschiebers kann ein Stelltrieb mit einer einen Kurbelarm aufweisenden Stellwelle vorgesehen sein, die über den Kurbelarm an der vom Zylinderkopf entfernteren Schieberplatte angreift. Um die bei der Doppelschieberbewegung notwendige gegenseitige Verschiebung der beiden 5 Schieberplatten zwischen den Arbeitssteilungen der zyiinderkopfseitigen Schieberpiatte und der vom Zylinderkopf entfernteren Schieberplatte sicherzustellen, könnten die beiden Schieberplatten über eine Feder gegeneinander abgestützt sein, die bei einer Verstellung der vom Zylinderkopf entfernteren Schieberplatte die zylinderkopfseitige Schieberplatte zunächst bis zu deren Arbeitsstellung mitnimmt, um dann die alleinige Verstellung der vom Zylinderkopf entfernteren Schieberplatte gegen die Federkraft zu ermögli-io chen. Einfachere Konstruktionsverhältnisse, die eine Zwangsführung der beiden Schieberplatten mit sich bringen, ergeben sich allerdings, wenn die Stellwelle zur gegenseitigen Verschiebung der Schieberplatten einen mit der zylinderkopfseitigen Schieberplatte zusammenwirkenden Nocken trägt.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestelit. Es zeigen Fig. 1 einen Zylinder einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Auslaßzeitsteue-15 rung in einem schematischen Axialschnitt in der Grundstellung des Steuerschiebers und die

Fig. 2 und 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung dieses Zylinders, ausschnittsweise im Bereich des Auslaßkanales, jedoch in zwei unterschiedlichen Arbeitsstellungen des Steuerschiebers.

Der dargestellte Zylinder 1, dessen eine Zündkerze 2 tragender Zylinderkopf mit 3 bezeichnet ist, weist in herkömmlicher Weise einen Einlaßkanal 4, einen Ausiaßkanal 5 sowie Überströmkanäle 6 auf, die vom 20 Kolben 7 geöffnet und geschlossen werden. In der zylinderkopfseitigen Wand 8 des Auslaßkanales 5 ist eine Durchtrittsführung 9 für einen Doppelschieber 10 vorgesehen, der unter einem spitzen Winkel im wesentlichen quer zur Zylinderachse über einen Stelltrieb 11 gegen den Zylinder 1 vorgeschoben werden kann, um den Auslaßschlitz 12 des Zylinders der Höhe nach stufenweise zum Teil abzudecken. Zu diesem Zweck besteht der Doppelschieber 10 aus zwei aufeinander gleitfähig gelagerten Schieberplatten 13 und 25 14, von denen die vom Zylinderkopf entferntere Schieberplatte 14 mit einem Anschlagbolzen 15 in ein

Langioch 16 der kopfseitigen Schieberplatte 13 eingreift. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die gegenseitige Verschiebelänge der beiden Schieberplatten 13 und 14 der Differenz ihrer Stellwege zwischen ihrer Grundstellung und ihrer Arbeitsstellung entspricht, wie dies insbesondere den Fig. 1 und 3 entnommen werden kann. 30 Der Stelltrieb 11 zur Betätigung des Doppelschiebers 10 weist eine Stellwelle 17 mit einem Kurbelarm 18 auf, der in eine Aussparung der vom Zylinderkopf 3 entfernteren Schieberplatte 14 eingreift und bei einer Verdrehung der Steilwelle 17 die Schieberplatte 14 zwischen der Grundstellung nach der Fig. 1 und der Arbeitsstellung gemäß der Fig. 3 innerhalb der Durchtrittsführung 9 verlagert.

Die Stellbewegung für die zylinderkopfseitige Schieberplatte 13 wird einerseits über einen gegenüber 35 dem Kurbelarm 18 axial versetzten Nocken 19 und anderseits über den in das Langloch 16 eingreifenden Anschlagbolzen 15 der vom Zylinderkopf 3 entfernteren Schieberplatte 14 sichergestellt. Mit Hilfe des Nockens 19 wird die Schieberplatte 13 aus ihrer Grundstellung nach der Fig. 1 in die Arbeitsstellung nach der Fig. 2 verschoben, und zwar zugleich mit der Verstellung der Schieberplatte 14 über den Kurbelarm 18. Da die zylinderkopfseitige Schieberplatte 13 in ihrer Arbeitsstellung durch einen Anschlag 20 festgehalten 40 wird, wird bei einem Weiterdrehen der Stellwelie 17 die Schieberplatte 14 aus der Zwischenstellung nach der Fig. 2 in die Arbeitssteilung gemäß der Fig. 3 verschoben. Während in der Schieberstellung nach der Fig. 2 die an die Zylinderbohrung angepaßte Steuerkante 21 der zylinderkopfseitigen Schieberplatte 13 die wirksame Höhe des Auslaßschlitzes 12 bestimmt, wird die wirksame Höhe des Auslaßschlitzes 12 in der Schieberstellung nach der Fig. 3 durch die Steuerkante 21 der vom Zylinderkopf 3 entfernteren Schieber-45 platte 14 festgelegt.

Die Rückstellung des Doppelschiebers 10 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, indem zunächst die Schieberplatte 14 über den Kurbelarm 18 in die Zwischenstellung nach der Fig. 2 zurückgezogen wird. Die Mitnahme der anderen Schieberplatte 13 wird durch den Nocken 19 verhindert, der im Bereich des für die Rückziehung der Schieberplatte 14 aus der Arbeitsstellung in die Zwischenstellung erforderlichen Schwenkst; winkeis eine kreisbogenförmige Nockenbahn aufweist. Aus der Schieberstellung gemäß der Fig. 2 werden bei einer Weiterdrehung der Stellwelle 17 beide Schieberplatten 13 und 14 in die Grundstellung der Fig. 1 zurückbewegt, weil der Anschlagbolzen 15 der Schieberplatte 14 die Schieberplatte 13 mitnimmt.

Durch diese Verstellbewegungen des Doppelschiebers 10 kann die Auslaßzeit in zwei Stufen an die jeweilige Motordrehzahl und die jeweilige Motorleistung angepaßt werden, was eine feinfühligere Abstim-55 mung der Auspuffanlage an den jeweiligen Betriebszustand erlaubt, ohne die Resonanzbedingungen in der Auspuffanlage durch sich stark verschlechternde Strömungsverhältnisse zu beeinträchtigen. 3

Claims (4)

1. AT 399 204 B Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Auslaßzeitsteuerung eines Zylinders einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem an einen Auslaßschlitz des Zylinders anschließenden Auslaßkanal, dessen zylinderkopfseitige Wand eine 5 zu ihr spitzwinkelig verlaufende Durchtrittsführung für einen an einen Stelltrieb angeschlossenen Steuerschieber bildet, der in seiner gegen den Zylinder vorgeschobenen Arbeitsstellung mit Hilfe einer an die Zylinderbohrung angepaßten Steuerkante den Ausiaßschlitz der Höhe nach zum Teil abdeckt und in seiner zurückgezogenen Arbeitsstellung den Auslaßschlitz in voller Höhe freigibt und durch den die Auslaßzeit in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine verkürzbar ist, dadurch io gekennzeichnet, daß der Steuerschieber als Doppelschieber (10) mit zwei gegeneinander parallel verschiebbaren Schieberplatten (13, 14) ausgebildet ist, die an ihren freien Stirnseiten je eine an die Zylinderbohrung angepaßte Steuerkante (21) aufweisen und durch die die Auslaßzeit in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine in zwei Stufen verkürzbar ist. ?s
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Anschläge begrenzte, gegenseitige Verschiebelänge der beiden Schieberplatten (13, 14) der Differenz ihrer Stellwege zwischen ihrer Grundstellung und ihrer Arbeitsstellung entspricht.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelltrieb für den 20 Doppelschieber (10) aus einer Stellwelle (17) mit einem Kurbelarm (18) besteht, der an der vom Zylinderkopf (3) entfernteren Schieberplatte (14) angreift.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellwelle (17) zur gegenseitigen Verschiebung der Schieberplatten (13, 14) einen mit der zylinderkopfseitigen Schieberplatte (13) 25 . zusammenwirkenden Nocken (19) trägt. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 30 35 40 45 50 4 55