CN101936242B - 汽化器和具有汽化器的二冲程发动机 - Google Patents

汽化器和具有汽化器的二冲程发动机 Download PDF

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Abstract

一种汽化器，其具有汽化器外壳(19)，空气通道(8)和混合物通道(9)在其中被导引。所述汽化器(18)具有用于控制空气通道(8)和混合物通道(9)的公共控制滚筒(20)。在控制滚筒(20)中构成混合物通道段(33)和空气通道段(34)。所述空气通道(8)在控制滚筒(20)的至少一个位置上至少部分地由控制滚筒(20)封闭。如果所述空气通道(8)在控制滚筒(20)的位置上通过控制滚筒(20)与混合物通道(9)连接，在该位置上空气通道(8)由控制滚筒(20)至少部分地封闭，则得到简单的结构。具有这种汽化器(18)的二冲程发动机(1)具有良好的运转特性。

Description

汽化器和具有汽化器的二冲程发动机
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的汽化器(Vergaser)，并涉及一种在权利要求14前序部分所述的具有汽化器的二冲程发动机。
背景技术
由EP 1 134 380 A2已知一种具有汽化器的二冲程发动机，它具有控制滚筒。该二冲程发动机具有空气通道(Luftkanal)和混合物通道(Gemischkanal)，它们分别在控制滚筒(Steuerwalze)中具有独立的控制器孔口。在空气通道与混合物通道之间设有附加的连接通道，它由另一控制阀控制。在空转和低负载时打开通道。
发明内容
本发明的目的是，创造一种汽化器和具有汽化器的二冲程发动机，它们具有简单的结构，并且在空转中和在部分负载时也具有良好的运转特性和振动特性。
这个目的在汽化器方面通过具有权利要求1特征的汽化器得以实现，在二冲程发动机方面通过具有权利要求14特征的二冲程发动机得以实现。
通过使空气通道经由控制滚筒与混合物通道连接，可以省去独立的连接和用于控制这个连接的独立阀门。该连接并且该连接的控制也因此集成到控制滚筒中。由于混合物通过混合物通道流入至少部分、尤其还完全关闭的空气通道中，由此实现足够的燃料输入，并且避免在打开空气通道时混合物的过度缺乏。由此得到二冲程发动机的平静、稳定的运行，并且在低转速时和部分负载运行中也得到良好的振动特性。
如果所述连接在控制滚筒中使在控制滚筒中构成的混合物通道段的开口与空气通道顺着控制滚筒连接，则可实现简单的扩展结构。在此该连接尤其通过控制滚筒外圆周上的凹部(Vertiefung)构成。这种凹部可以简单地制成。通过凹部的位置可以调整所期望的控制时间。如果所述凹部与混合物通道段的开口相交，则可以实现开口与凹部之间的简单连接。如果所述凹部通过削平控制滚筒圆周壁来构成，则得到简单的扩展结构。
所述凹部有利地这样设置在控制滚筒的圆周上，使得它在完全打开控制滚筒时不具有到空气通道和到混合物通道的连接。这一点可以由此实现，即，所述凹部设置在控制滚筒的圆周部位上，该部位在控制滚筒旋转到完全打开的位置时从通道部位运动到汽化器的壁体部位。
有利的是，所述空气通道和混合物通道至少部分地由分隔壁相互分开，其中分隔壁段在控制滚筒上构成。因此空气通道和混合物通道至少部分地不由两个独立的管构成，而是由一个由分隔壁分开的管构成。因此所述通道能够以管制成，在此管中在纵向上插入分隔壁或者在分隔壁上成形在此管上。由此能够简化加工。通过在控制滚筒上构成分隔壁段，能够以简单的方式实现空气通道与混合物通道的完全分开，除了所希望的连接以外。有利的是，所述控制滚筒分隔壁段被凹部断开。由此能够以简单的方式建立空气通道与混合物通道之间的连接。在控制滚筒完全打开的位置规定，所述分隔壁段使混合物通道段与空气通道段完全相互分开。
适宜的是，所述控制滚筒的旋转轴线垂直于分隔壁段的平面延伸。为了能够实现小的结构尺寸，并且为了能够以简单的方式良好地匹配控制时间，规定所述混合物通道段和空气通道段具有不同的横截面形状。在此有利的是，空气通道和混合物通道的横截面不是圆的，而是偏离圆形。为了减小汽化器的结构高度，扁平的空气通道和混合物通道横截面是特别有利的。有利的是，在控制滚筒从关闭位置旋转到打开位置时向着混合物通道打开空气通道。由此通过空气通道延迟扫气空气的输入。这改善发动机在低转速时的运行特性。有利的是，所述空气通道在控制滚筒的至少一个位置上完全由控制滚筒封闭。尤其使空气通道与混合物通道通过控制滚筒在控制滚筒的一个位置连接，在该位置上空气通道完全由控制滚筒封闭。由此在完全关闭空气通道时，尤其在空转时通过两个通道从混合物通道输送混合物。
二冲程发动机具有气缸，在其中构成燃烧室，此燃烧室由活塞限制，其中所述活塞驱动可旋转地支承在曲轴箱中的曲轴，其中该曲轴箱在活塞的至少一个位置通过至少一个溢流通道与燃烧室连接，该二冲程发动机还具有混合物通道并具有空气通道，具有汽化器，此汽化器具有用于控制空气通道和混合物通道的公共控制滚筒，其中空气通道在控制滚筒的至少一个位置上至少部分地由控制滚筒封闭，在此规定，所述空气通道至少在这个位置(在该位置上空气通道至少部分地由控制滚筒封闭)通过控制滚筒与混合物通道连接。
由此以简单的方式可以将混合物输送到空气通道中，由此尤其在低转速和部分负载运行时改善二冲程发动机的运行特性和振动特性。适宜的是，在空转中或在低的部分负载时存在连接。有利的是，在二冲程发动机满负载时关闭连接。
如果所述二冲程发动机具有吸气通道，它在其长度的至少一个截段上由分隔壁分成空气通道和混合物通道，则空气通道和混合物通道可实现简单的结构。适宜的是，在控制滚筒上构成分隔壁段。由此能够以简单的方式尤其在二冲程发动机满负载时，良好地分开空气通道和混合物通道。有利的是，在控制滚筒完全打开的状态下，空气通道和混合物通道的自由通流横截面具有不同的大小。空气通道的自由通流横截面在此尤其大于混合物通道的自由通流横截面。已经证实，由此能实现良好的废气值。
附图说明
下面借助于附图解释本发明的实施例。附图中：
图1示出二冲程发动机的示意截面图；
图2示出图1的二冲程发动机的汽化器的示意截面图；
图3示出图2的汽化器的控制滚筒的侧视图；
图4示出在图3中线IV-IV高度上的汽化器在空转时的示意截面图；
图5示出在图3中线V-V高度上的汽化器在空转时的示意截面图；
图6示出在图4和5所示的控制滚筒位置时，在图2中箭头VI方向上的汽化器的侧视图；
图7示出具有控制滚筒的汽化器在部分负载位置中的沿混合物通道的示意截面图；
图8示出具有控制滚筒的汽化器在部分负载位置中的沿空气通道的示意截面图；
图9示出具有控制滚筒的汽化器在部分负载位置中在图2的箭头VI方向上的侧视图；
图10示出具有控制滚筒的汽化器在满负载位置中的沿空气通道的示意截面图；
图11示出具有控制滚筒的汽化器在满负载位置中在图2中的箭头方向VI上的侧视图。
具体实施方式
在图1中示出二冲程发动机1，它带有扫气模式(spuelvorlage)而工作。该二冲程发动机1构成为单缸发动机并且具有气缸2，在其中构成燃烧室3。该燃烧室3由在气缸2中往复移动支承的活塞5限制。该活塞5通过连杆6驱动在曲轴箱4中可旋转支承的曲轴7。所述二冲程发动机1例如可以作为手持工具机中的驱动马达来用，如电锯、切肉机、切割机、割草机等。所述曲轴7在这种情况下驱动工作工具。
在气缸2上，混合物通道9通过由活塞5缝隙控制的混合物进口11通到曲轴箱4中。此外，空气通道8还通过空气入口10通到气缸2上，该空气入口10在活塞5的上死点的部位中通过在活塞5上构成的活塞兜12与溢流通道13和14的溢流窗15连接。
在图1所示的活塞5的下死点部位中，所述溢流通道13，14使曲轴箱4内室与燃烧室3连接，由此可以使燃料/空气混合物从曲轴箱4溢流到燃烧室3中。用于废气的出口16从燃烧室3导出。
所述二冲程发动机1具有抽吸通道44，它由分隔壁31分成空气通道8和混合物通道9。该抽吸通道44使气缸2与空气过滤器17连接。一部分抽吸通道44在汽化器18中构成。燃烧空气在通流方向上从空气过滤器17流向气缸2。
在运行中，二冲程发动机1在活塞5向上行程时将燃料/空气混合物从混合物通道9抽吸到曲轴箱4中。在向下的行程中，混合物在曲轴箱4中压缩并且在活塞5的下死点部位通过溢流通道13，14流入到燃烧室3中。在上死点部位，混合物在燃烧室3中点燃并且使活塞5在曲轴箱4的方向上加速。一旦出口16打开，废气就从燃烧室3逸出。为了防止新鲜的燃料/空气混合物从曲轴箱4直接流到出口16中，规定，使来自空气通道8的少燃料或尽可能无燃料的燃烧空气先加进入溢流通道13和14。这一点通过活塞轴线12实现。在溢流时，来自空气通道8的少燃料或无燃料的燃烧空气使燃烧室3中的废气与补充流进的新鲜混合物分隔开来，由此减少扫气损失。
已经证实，尤其在空转和部分负载时，少燃料或无燃料的空气先进入溢流通道13，14可能导致混合物组分的强烈变化，并由此导致二冲程发动机1的不平静运行。为了避免这一点而规定，在空转和部分负载时来自混合物通道9中的混合物输到空气通道8中。下面详细解释这一点。
在图2中详细示出汽化器18的结构。该汽化器18构成为滚筒汽化器。它具有汽化器外壳19，控制滚筒20围绕旋转轴线43可旋转地支承在此汽化器外壳19中。在控制滚筒20中构成混合物通道段3和空气通道段34。该控制滚筒20抗扭转地与设置在汽化器外壳19外侧面上的杠杆23连接。该杠杆23顶靠在凸轮轮廓22上，此凸轮轮廓22设置在汽化器外壳19的盖21上。该控制滚筒20由压簧25加载。在杠杆23上还固定着操纵轴颈24，在其上可以悬挂节气门控制拉索(Gaszug)。
在杠杆23偏转时，杠杆23在凸轮轮廓22上滑动，同时克服压簧25的力向着凸轮轮廓22把控制滚筒20从汽化器外壳19中拉出。在控制滚筒20上固定配量针27，它伸进燃料孔28中。在配量针27与燃料孔28之间形成环缝29。如果向着凸轮轮廓22牵拉控制滚筒20，则配量针27从燃料孔28拉出，并且加大环缝29的自由横截面。由此可以使更多燃料从燃料室30流入混合物通道段33。如图2所示，混合物通道段33与空气通道段34通过分隔壁段32分开，它在控制滚筒20上构成，并且横交、尤其垂直于旋转轴线43并且在分隔壁31的平面中延伸。如图2所示，在旋转轴线43方向上测得的混合物通道段33的高度小于空气通道段34的高度。空气通道8的自由通流横截面积大于混合物通道9的自由通流横截面积。
图3示出控制滚筒20的俯视图。所述控制滚筒20基本圆柱形地构成。所述混合物通道段33和空气通道段34由垂直于旋转轴线43延伸的通孔构成。该控制滚筒20在其外圆周上具有凹部35，它由削平处构成。通过凹部35可以使燃料/空气混合物从混合物通道段33在控制滚筒20与汽化器外壳19之间在箭头41的方向上流到空气通道8中。
图4示出混合物通道9的横截面图。如图所示，位于逆流的混合物通道段33的开口37部分地向着位于逆流的混合物通道9的截段打开。相应地，位于顺流的混合物通道段33的开口38部分地向着位于顺流的混合物通道9的截段打开。此外，开口38与凹部35连接。该凹部35(由削平处构成)与开口38相交。由此可以使燃烧空气不仅在控制滚筒20下游抽吸到混合物通道，而且抽吸到凹部35中，其中此燃烧空气通过空气过滤器17抽吸到混合物通道9中并且在混合物通道段33中通过环缝29(图2)已经供给燃料。
如图5所示，混合物可以沿着箭头41通过凹部35顺着控制滚筒20流到空气通道8中。在此，位于逆流的空气通道段34的开口39和位于顺流的空气通道段34开口40还完全封闭。因此在图4和5所示的空转位置，通过凹部35也可以使燃料/空气混合物从混合物通道9抽吸到空气通道8。这一点在图6中表明。在这里也示出，凹部35如何与开口40相交。
图7至9示出部分负载位置的控制滚筒20。如图7所示，开口37和38部分地打开，由此使燃烧空气抽吸到混合物通道段33中并且供给燃料。燃烧空气沿着箭头41不仅进入混合物通道9，而且进入凹部35部位。如图8所示，燃料/空气混合物从凹部35部位顺着控制滚筒20进入到空气通道8。还如图8所示，开口39和40在控制滚筒20的这个位置部分地打开，由此在空气通道8中也通过空气通道段34抽吸燃烧空气。如图9所示，开口38和40打开。凹部35还位于空气通道8和混合物通道9的部位中，由此使混合物还可从混合物通道9通过凹部35流到空气通道8中。
图10和11示出控制滚筒20的满负载位置。在这个位置上，所有开口37，38，39和40完全打开。但是凹部35封闭。它位于汽化器外壳19部位并且由汽化器外壳19的壁体完全覆盖，由此不再存在凹部35与空气通道8以及混合物通道9之间的连接。由此不再可能有混合物从混合物通道9通过凹部35流到空气通道8中。该空气通道8和混合物通道9通过分隔壁31和分隔壁段32在控制滚筒20中完全相互分开。
如图11所示，空气通道8和混合物通道9的横截面形状不是圆形的。不规则的横截面形状与混合物与燃烧空气的期望比例相协调，由此实现良好的内燃机运行特性。空气通道8和混合物通道9的其它横截面形状也是适宜的。

Claims (13)

1.一种汽化器，其具有汽化器外壳(19)，空气通道(8)和混合物通道(9)在此汽化器外壳中被导引，其中所述汽化器(18)具有用于控制空气通道(8)和混合物通道(9)的公共控制滚筒(20)，其中在控制滚筒(20)中构成混合物通道段(33)和空气通道段(34)，并且其中所述空气通道(8)在控制滚筒(20)的至少一个位置上至少部分地由控制滚筒(20)封闭，其中所述空气通道(8)和混合物通道(9)至少部分地由分隔壁(31)相互分开，其中分隔壁段(32)在控制滚筒(20)上构成，其特征在于，所述空气通道(8)在控制滚筒(20)的这样一个位置上通过控制滚筒(20)与混合物通道(9)连接，在该位置上空气通道(8)由控制滚筒(20)至少部分地封闭，所述连接在控制滚筒(20)中使在控制滚筒(20)中构成的混合物通道段(33)的开口(38)与空气通道(8)在控制滚筒(20)下游连接，所述连接通过控制滚筒(20)外圆周上的凹部(35)构成，并且所述控制滚筒(20)的分隔壁段(32)由所述凹部(35)断开。
2.如权利要求1所述的汽化器，其特征在于，所述凹部(35)与混合物通道段(33)的开口(38)相交。
3.如权利要求1所述的汽化器，其特征在于，所述凹部(35)作为控制滚筒(20)圆周壁的削平部而构成。
4.如权利要求1所述的汽化器，其特征在于，所述凹部(35)这样设置在控制滚筒(20)的圆周上，即它在完全打开控制滚筒(20)时不具有到空气通道(8)和到混合物通道(9)的连接。
5.如权利要求1所述的汽化器，其特征在于，所述分隔壁段(32)使混合物通道段(33)和空气通道段(34)在控制滚筒(20)完全打开的位置上完全相互分开。
6.如权利要求1所述的汽化器，其特征在于，所述控制滚筒(20)的旋转轴线(43)垂直于分隔壁段(32)的平面进行延伸。
7.如权利要求1所述的汽化器，其特征在于，所述混合物通道段(33)和空气通道段(34)具有不同的横截面形状。
8.如权利要求1所述的汽化器，其特征在于，所述空气通道(8)在控制滚筒(20)从关闭位置旋转到打开位置时向着混合物通道(9)打开。
9.如权利要求1所述的汽化器，其特征在于，所述空气通道(8)在控制滚筒(20)的这样一个位置上通过控制滚筒(20)与混合物通道(9)连接，在该位置上空气通道(8)完全由控制滚筒(20)封闭。
10.一种二冲程发动机，其具有气缸(2)，在气缸(2)中构成燃烧室(3)，该燃烧室由活塞(5)限制，其中所述活塞(5)驱动可旋转地支承在曲轴箱(4)中的曲轴(7)，其中该曲轴箱(4)在活塞(5)的至少一个位置通过至少一个溢流通道(13，14)与燃烧室(3)连接，该二冲程发动机还具有混合物通道(9)、空气通道(8)，并且具有汽化器(18)，此汽化器具有用于控制空气通道(8)和混合物通道(9)的公共控制滚筒(20)，其中空气通道(8)在控制滚筒(2)的至少一个位置至少部分地由控制滚筒(20)封闭，其中所述空气通道(8)和混合物通道(9)至少部分地由分隔壁(31)相互分开，其中分隔壁段(32)在控制滚筒(20)上构成，其特征在于，所述空气通道(8)至少在这个位置上通过控制滚筒(20)与混合物通道(9)连接，在该位置上空气通道(8)至少部分地由控制滚筒(20)封闭，所述连接在控制滚筒(20)中使在控制滚筒(20)中构成的混合物通道段(33)的开口(38)与空气通道(8)在控制滚筒(20)下游连接，所述连接通过控制滚筒(20)外圆周上的凹部(35)构成，并且所述控制滚筒(20)的分隔壁段(32)由所述凹部(35)断开。
11.如权利要求10所述的二冲程发动机，其特征在于，在二冲程发动机(1)的空转中或在低的部分负载时存在所述连接。
12.如权利要求10所述的二冲程发动机，其特征在于，在二冲程发动机满负载时关闭所述连接。
13.如权利要求10所述的二冲程发动机，其特征在于，所述空气通道(8)和所述混合物通道(9)的自由通流横截面在控制滚筒(20)完全打开的状态下具有不同的尺寸。
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