CN101846015A - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

一种具有进气道(21)的内燃机，其中该进气道(21)由分隔壁(18)划分成空气通道(15)与混合物通道(16)。该分隔壁(18)具有连接孔(31)，该连接孔(31)至少在内燃机满载时是基本闭合的。设有主燃料孔(24)以及至少一个其它燃料孔，其中该主燃料孔(24)在混合物通道(16)中打开。其它燃料孔以距进气道(21)的通道壁(32)一定距离(a)通至混合物通道(16)中。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及一种内燃机(Verbrennungsmotor)，该内燃机包括由分隔壁(Trennwand)划分成空气通道(Luftkanal)及混合物通道(Gemischkanal)的进气道(Ansaugkanal)；在分隔壁中并至少在所述内燃机满载时关闭的连接孔
Figure GSA00000086507300011
在混合物通道中打开的主燃料孔
Figure GSA00000086507300012
以及在混合物通道中的至少一个其它燃料孔。
背景技术
由DE 10160539A1已知一种二冲程发动机，其进气道划分成空气通道及混合物通道。主燃料孔及副燃料孔通至进气道中，其中副燃料孔构成为化油器(Vergaser)的通道壁中的钻孔。为达到较好的运转性能，在此类内燃机中，希望在空载以及较低的部分负载情况下也能通过空气通道供给燃料。
已经示出，在DE 10160539A1所示的燃料孔设计中，在运行中，即使打开空气通道和混合物通道之间的连接孔也几乎没有燃料进入空气通道。因而运转性能并不好。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种所述类型的内燃机，其具有较好运转性能。
该目的通过这样的内燃机得以实现。该内燃机包括由分隔壁划分成空气通道及混合物通道的进气道；在分隔壁中并至少在所述内燃机满载时关闭的连接孔；在混合物通道中打开的主燃料孔；以及在混合物通道中的至少一个其它燃料孔。其中该其它燃料孔以一定距离通至进气道的通道壁，并且以一定距离通至混合物通道中的分隔壁。
已经示出，在划分进气道的内燃机中，尤其在空载以及较低的部分负载情况下会在节流元件(Drosselelement)区域中形成漩涡，这使得由燃料孔出来的燃料压到进气道的壁上。在此，燃料可沉淀为壁膜(Wandfilm)并传送到内燃机的曲轴箱中。由此，没有燃料通过连接孔进入到空气通道中。因而，将其它燃料孔与通道壁现在间隔开来，且将燃料孔突出到进气道中的液流中。流出的燃料由空气流运走并且可通过连接孔也进入空气通道中。通过燃料孔距通道壁的距离，避免从燃料孔流出的燃料作为壁膜压到通道壁上。通过到分隔壁的距离，避免形成分隔壁上的壁膜。由此，内燃机可以以简单的方式达到更好的运转性能。
此外，分隔壁中的连接孔至少在满载情况下是基本闭合的。与此同时，应该实现空气通道和混合物通道的功能性分隔。较小的剩余孔
Figure GSA00000086507300021
例如连接孔边缘上的裂缝可保持不变。
有利的是，燃料孔构造在伸入到进气道中的燃料管上，尤其构造在燃料管的自由端上。由此具有较简单的结构。有利的是，该燃料管具有伸入进气道中的一定长度，该长度至少为进气道直径的大约10％。已经证明有利的是，燃料管的长度是进气道直径的约25％至约60％。当从中间划分进气道时，大于进气道直径的50％的燃料管长度可通过使燃料管的倾斜来实现。通过上述给出的燃料管长度，使燃料孔通至进气道的区域中，在此区域中存在有利的流动比率由此，燃料由燃料孔通过所吸入的空气一起运到空气通道及混合物通道中。可避免或至少明显降低壁膜的形成。
有效的是，燃料孔以较小的距离通至分隔壁平面。有利的是，燃料孔距分隔壁平面的距离小于进气道直径的大约30％，尤其小于进气道直径的大约15％。由此，燃料孔位于空气通道的近旁，使得可以保证在打开连接孔时燃料也可进入空气通道中。
有利的是，燃料孔距进气道的通道壁的距离至少是进气道直径的大约5％，尤其大于进气道直径的大约10％。此外，该距离是燃料孔距进气道的通道壁的最小距离，并且也可是在例如垂直于燃料管的纵向方向上测量的。通过该距离可以确保，燃料不会在燃料管的纵向方向上从侧面贴靠在进气道的通道壁上，并因而不会形成壁膜。
有利的是，燃料孔在进气道中大致设置在连接孔的高度上。由此可确保，当连接孔充分打开时，燃料可通过连接孔到达空气通道中。然而，燃料孔也可设在连接孔的上游。该燃料孔尤其为空载燃料孔。此外，空载燃料孔在主燃料孔的下游，并且当节流元件设置在进气道中时，在节流元件闭合的时有效地设置在节流元件的下游。由此，在节流元件闭合时，燃料可通过空载燃料孔到达进气道中。
有利的是，在进气道中可摆动地安装有节流元件，该节流元件控制空气通道及混合物通道中的自由流体横截面(freier
Figure GSA00000086507300031
)。由此，对于两个通道而言，一个节流元件就足够，并且使内燃机的结构简单。有利的是，分隔壁中的连接孔在满载时由节流元件关闭。有效的是，在节流元件的区域中设置有至少一个部分负载燃料孔。有利的是，部分负载燃料孔设在主燃料孔的下游，并且设在空载燃料孔的上游。在少许打开节流元件时，有效的是，部分负载燃料孔在节流元件的高度上通至进气道中。
可规定，在节流元件的上游在进气道中设置有阻塞元件(Chokeelement)。在阻塞元件及节流元件之间，在进气道中尤其设置有分隔壁截段。将空气通道从混合物通道分隔开的分隔壁相应地也在节流元件及阻塞元件之间延伸。为了在满载时更好地密闭通道并且将空气通道与混合物通道完全分隔开，规定，分隔壁截段具有用于完全打开状态下的阻塞元件和/或节流元件的至少一个构件(Anlage)。
为了也在节流元件的下游将空气通道及混合物通道更好地分隔开，规定，节流元件设置在化油器中，并且在化油器的下游设置有中间法兰盘，其中该节流元件在完全的打开状态下贴靠在中间法兰盘中的分隔壁上。此外，中间法兰盘可以是由不易变形的材料构成的法兰盘或也可以是由弹性材料构成的进气凸缘。
有效的是，该节流元件是利用节流轴可摆动安装的节流阀，该阻塞元件是利用阻塞轴可摆动安装的阻塞阀。连接孔尤其构造在节流轴与中间法兰盘中的分隔壁之间。化油器在节流轴的下游不再具有分隔壁截段，而是在节流阀的下游通过中间法兰盘中的分隔壁来分隔通道。
该内燃机尤其是借助扫气室(Spülvorlage)进行工作的二冲程发动机。
附图说明
下文中，借助于附图说明本发明的实施例。其中：
图1示出了空载状态的内燃机的示意性截面图；
图2示出了图1中部分负载状态的化油器和中间法兰盘；
图3示出了图1中满载状态的化油器和中间法兰盘；
图4示出了化油器下游正面的示意性侧视图。
具体实施方式
图1中示出了作为内燃机实施例的二冲程发动机1，其构成为单缸发动机并且借助扫气室进行工作。二冲程发动机1具有汽缸2，其中安装有往复运动的活塞5。活塞5形成构造在汽缸2中的燃烧室3的边界，并且通过连杆6驱动可旋转地安装在曲轴箱4中的曲柄轴7。由活塞5开口配气的(schlitzgesteuert)混合物进气口8通入曲轴箱4。废气出气孔10通出燃烧室3。此外，在汽缸壁上还构造有空气进气口9，其在活塞5的上止点区域中通过活塞袋(Kolbentasche)40与溢流通道11，12的溢流窗
Figure GSA00000086507300042
13，14连接。在活塞5的下止点区域中，泛溢通道11及12将曲轴箱4与燃烧室3连接。
该二冲程发动机1具有进气道21，该进气道21由分隔壁18划分成空气通道15和混合物通道16。无燃料的空气通过空气通道15主要输入到空气进气口9中，并且燃料/空气混合物通过混合物通道16输入到混合物进气口8中。可规定，在一个或多个运转状态下，尤其是在空载及较低的部分负载情况下，也通过空气通道15供给燃料。
通过空气过滤器19吸入燃烧用空气，其中在该空气过滤器19上设置有化油器20。在化油器20中构造进气道21的截段。在化油器20的下游设置有中间法兰盘17，该中间法兰盘17将化油器20与汽缸2的法兰盘连接，其中在该汽缸2上构造有空气进气口9及混合物进气口8。中间法兰盘17可以由不易变形的材料或者是弹性材料构成的，以在化油器20和汽缸2的接合凸缘之间实现振动退耦(Schwingungsentkopplung)。
化油器20具有阻塞阀22，其利用阻塞轴29(图2)可摆动地安装在进气道21中。在阻塞阀22的下流设置有节流阀23，其利用节流轴30(图2)可摆动地进行安装。在阻塞阀22和节流阀23之间设有分隔壁截段28，其将混合物通道16及空气通道15分隔开来。
在从空气过滤器19至汽缸2的液流方向44上，在阻塞阀22的下游，在进气道21中构造文氏管45，在该文氏管45范围中主燃料孔24通至混合物通道16中。在主燃料孔24的下游，多个部分负载燃料孔25通至混合物通道16中，其中多个部分负载燃料孔构成为进气道21的通道壁中的钻孔。在图1所示的空载状态中，也即在节流阀23在很大程度上闭合时，部分负载燃料孔25在节流阀23的上游通至进气道21中。在节流阀23的下游，空载燃料孔26通至混合物通道16中。空载燃料孔26构造在伸入进气道21中的燃料管27上。空载燃料孔26在分隔壁18中的连接孔31的区域中通至进气道21中。连接孔31构造在节流轴30(图2)和中间法兰盘17中的分隔壁18的截段之间。通过空载燃料孔26，燃料如箭头35所示那样输送到混合物通道16中。通过连接孔31，燃料也沿箭头36到达空气通道15中。由此，在空载情况下，通过空气通道15和混合物通道16来供给燃料。二冲程发动机1这样具有较好的运转性能。
在图1的示意性描述中，化油器20中的混合物通道16和中间法兰盘17图示在上方，而其在汽缸2的法兰盘上设置在下部。可规定，在中间法兰盘17和汽缸2之间的通道亦或者中间法兰盘17中的通道交叉延伸。但还可规定，在化油器中的混合物通道16位于下部，也即在面向曲轴箱4的一侧上延伸，也即将化油器20相对于图1中的示意性描述而扭转。
空载燃料孔26在邻近分隔壁18处通至进气道21中。如图2所示，空载燃料孔26距分隔壁18具有距离c，使得从空载燃料孔26中出来的燃料不会直接堆积为分隔壁18上的壁膜。在此区域中，所吸入的燃烧用空气流入混合物通道16和空气通道15中。由燃烧用空气将燃料带至两个通道15，16中。
图2示出了部分打开状态也即部分负载状态的节流阀23。在此状态中，节流阀23的边缘位于部分负载燃料孔25的区域中。由此，燃料也可通过部分负载燃料孔25在箭头37的方向上到达混合物通道16中。燃料通过空载燃料孔26沿箭头35和36输入混合物通道16和空气通道15中。此外，连接孔31是打开的。
如图2所示，处于完全打开状态的阻塞阀22贴靠在分隔壁截段28上的构件41上。在节流阀23的区域中，分隔壁截段28具有用于节流阀23的构件42。在邻近连接孔31处，在中间法兰盘17中的分隔壁18上设有用于节流阀23的构件43。
如图3所示，处于完全打开状态的阻塞阀22贴靠在构件41上，并且节流阀23贴靠在构件42和43上。在此满载状态中，混合物通道16和空气通道15彼此完全分隔。在构件41，42和43上也可额外设有密闭元件。如图3所示，在满载状态下，由于打开的节流阀23，在主燃料孔24上具有低压。由此，使得主燃料量沿箭头39通过主燃料孔24吸入混合物通道16中。通过部分负载燃料孔25和空载燃料孔26，额外的燃料沿箭头37和35到达混合物通道16中。连接孔31由节流阀23关闭。由此，只有极少的燃料量到达空气通道15中。燃料仅可由于分隔壁18的非密闭性而转移到空气通道15中。
如图3所示，在完全的打开状态也即满载情况下，阻塞阀22和节流阀23位于分隔壁平面33中，也即在具有分隔壁18的平面中。其中，分隔壁平面33包括进气道纵向轴线38及节流轴30和阻塞轴29的摆动轴线。
图4在化油器的侧视图中示出了空载燃料孔26的位置。当化油器20构成为薄膜化油器时，空载燃料孔26通过燃料管27与调节室34连接。空载燃料孔26也可与其他构造的燃料室连接。输入到燃料管27中的燃料量也可由阀门控制。燃料管27具有伸入进气道21中的长度l，该长度l至少达到进气道21直径d的大约10％。较佳地，该长度l达到进气道直径d的25％至大约60％。在该实施例中，该长度l在进气道21直径d的大约40％至大约50％之间。如图4所示，燃料管27并未设置在进气道21的中心，而是设置在侧旁。燃料孔26距通道壁32具有距离a，该距离a达到进气道21直径d的至少大约5％，尤其达到超过约10％。此外，距离a的测量是指至空载燃料孔26的中心。空载燃料孔26距分隔壁平面33具有距离b，此分隔壁平面33表示为分隔壁18的几何中心，该距离b有利地小于进气道直径d的大约30％，尤其小于大约15％。
代替燃料管，空载燃料孔26也可以以另一方式设置成距通道壁32相隔一定距离。然而，通过应用燃料管27，可以实现简单的结构。如图1至图4所示，节流阀23和阻塞阀22控制混合物通道16和空气通道15。

Claims (21)

1.一种内燃机，所述内燃机具有：进气道(21)，所述进气道(21)由分隔壁(18)划分成空气通道(15)及混合物通道(16)；连接孔(31)，所述连接孔(31)在所述分隔壁(18)中并至少在所述内燃机满载时关闭；主燃料孔(24)，所述主燃料孔(24)在所述混合物通道(16)中打开；以及在所述混合物通道(16)中的至少一个其它燃料孔，其特征在于，所述其它燃料孔以一定距离(a)通至所述进气道(21)的通道壁(32)，并且以一定距离(c)通至所述混合物通道(16)中的所述分隔壁(18)。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述燃料孔构造在伸入所述进气道(21)中的燃料管(27)上。
3.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，所述燃料管(27)具有伸入所述进气道(21)中的长度(l)，所述长度(l)至少是所述进气道(21)的直径(d)的10％。
4.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述燃料孔距分隔壁平面(33)的距离(b)小于所述进气道(21)的直径(d)的30％。
5.根据权利要求4所述的内燃机，其特征在于，所述燃料孔距分隔壁平面(33)的距离(b)小于所述进气道(21)的直径(d)的15％。
6.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述燃料孔距所述进气道(21)的所述通道壁(32)的距离(a)至少是所述进气道(21)的直径(d)的5％。
7.根据权利要求6所述的内燃机，其特征在于，所述燃料孔距所述进气道(21)的所述通道壁(32)的距离(a)大于所述进气道(21)的直径(d)的10％。
8.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述燃料孔在所述进气道(21)中设置在所述连接孔(31)的高度上。
9.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述燃料孔是空载燃料孔(26)。
10.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，在所述进气道(21)中可摆动地安装有节流元件，所述节流元件控制所述空气通道(15)和所述混合物通道(16)中的自由流体横截面。
11.根据权利要求10所述的内燃机，其特征在于，所述分隔壁(18)中的所述连接孔(31)在满载时由所述节流元件关闭。
12.根据权利要求11所述的内燃机，其特征在于，在所述节流元件的区域中设置有至少一个部分负载燃料孔(25)。
13.根据权利要求12所述的内燃机，其特征在于，所述部分负载燃料孔(25)构成为所述进气道(21)的所述通道壁(32)中的孔。
14.根据权利要求10所述的内燃机，其特征在于，在所述节流元件的上游，阻塞元件设置在所述进气道(21)中。
15.根据权利要求14所述的内燃机，其特征在于，在所述阻塞元件和所述节流元件之间设置有分隔壁截段(28)。
16.根据权利要求15所述的内燃机，其特征在于，所述分隔壁截段(28)具有用于处于完全打开状态下的所述阻塞元件和/或所述节流元件的至少一个构件(41，42)。
17.根据权利要求10所述的内燃机，其特征在于，所述节流元件设置在化油器(20)中，并且在所述化油器(20)的下游设置有中间法兰盘(17)，其中处于完全打开状态下的所述节流元件位于所述中间法兰盘(17)中的所述分隔壁(18)上。
18.根据权利要求17所述的内燃机，其特征在于，所述节流元件是借助节流轴(30)可摆动地安装的节流阀(23)，所述阻塞元件是借助阻塞轴(29)可摆动地安装的阻塞阀(22)。
19.根据权利要求18所述的内燃机，其特征在于，所述连接孔(31)构造在所述节流轴(30)和所述中间法兰盘(17)中的所述分隔壁(18)之间。
20.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述内燃机是借助扫气室进行工作的二冲程发动机(1)。
21.根据权利要求3所述的内燃机，其特征在于，所述长度(l)是所述进气道(21)的直径(d)的25％至60％。
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