CN102588146A - 二冲程发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种二冲程发动机，具体而言，具有缸体，在缸体中构造有燃烧室。二冲程发动机具有进气道，其中，进气道的区段构造在汽化器中。进气道在汽化器的下游被分割成空气通道和混合物通道。在汽化器中，至少一个主燃料开口和至少一个怠速运行燃料开口通入进气道中。在汽化器中可摆动地支承有节流元件。怠速运行燃料开口通入布置在混合物通道之内的附加通道中。为了良好的混合物扩散设置成，在怠速运行状态中，节流元件布置成邻近附加通道的位于上游的进入开口，并且，节流元件具有开口，其在节流元件的怠速运行状态中布置在进入开口的区域中并且将附加通道与进气道的位于节流元件上游的区域相连接。

Description

二冲程发动机
技术领域
本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中给出的类型的二冲程发动机。
背景技术
从文件DE 10 2004 009 310A1中已知用于二冲程发动机的进气装置(Ansaugvorrichtung)，在其中，在汽化器(Vergaser)中在怠速运行燃料开口和在分离壁的开口之间布置有遮蔽元件，以用于避免燃料从混合物通道逾越(übertreten)到空气通道中。
发明内容
本发明的目的为，实现这种类型的二冲程发动机，即，在怠速运行中其具有改进的运转性能。
该目的通过带有权利要求1的特征的二冲程内燃机实现。
通过节流门中的开口布置在通到附加通道(Nebenkanal)中的进入开口处改进在怠速运行中在附加通道中的混合物扩散。同时，通过在怠速运行中将燃料仅仅引入附加通道中而不引入整个混合物通道中，防止混合物逾越到空气通道中。
有利地，通过遮蔽元件至少部分地将附加通道与混合物通道分离。为了实现在附加通道中小的流动横截面以及由此实现改进的混合物扩散，设置成，遮蔽元件构造成拱形，其中，遮蔽元件的凹的侧边限制附加通道。也可通过以下方式以简单的方式实现附加通道的小的流动横截面，即，附加通道至少部分地在孔中引导。有利地，附加通道具有节流部。节流部引起在通入到附加通道中的燃料开口处的压力变化。通过合适地选择节流部，以简单的方式使怠速运行燃料开口的压力协调(Druckabstimmung)成为可能。
有利地，在汽化器的下游布置有连接管，其中，尤其地在汽化器和连接管之间布置中间环，其限制进气道。当至少一个将附加通道与混合物通道分离的、即向内限制附加通道的区段构造在中间环处时，得到简单的设计方案。通过中间环实施成独立的构件，附加的孔或遮蔽元件可简单地模制在中间环处。有利地，中间环由塑料制成，并且尤其有利地，为注塑构件，从而得到简单的制造方案。为了保证，没有混合物可由于在进气道中的波动从附加通道逾越到空气通道中，设置成，中间环的限制附加通道的区段伸入连接管中。通过限制附加通道的区段构造在中间环处，得到简单的设计方案。有利地，附加通道完全地通过中间环与混合物通道分离，从而在汽化器处和连接管处不必设置附加的元件以用于分离附加通道。通过模制在中间环处，不需要附加的构件。有利地，空气通道和混合物通道通过分离壁彼此分离，其中，分离壁区段构造在中间环处。有利地，构造在中间环中的分离壁区段既伸入汽化器中又伸入连接管中。有利地，布置在节流轴下游的直至连接管的分离壁区段完全地模制在中间环中。由此，在所需要构件数量很少的情况下实现简单的设计方案。在此，在中间环处的分离壁区段可与连接管的分离壁区段重叠，以用于实现足够的强度。有利地，连接管由弹性的材料(例如橡胶或弹性体塑料)制成。
有利地，连接管在混合物通道中具有在流动方向上伸延的导引肋部。导引肋部使在连接管中的流动均衡(
Figure BSA00000642477500021
)，并且避免涡流和死腔(Totraum)，其可导致在运行中不期望的燃料积聚。有利地，附加通道在连接管中以在周向上相对于导引肋部偏移的方式通入混合物通道中。由此，通过在纵向上的导引肋部限制在混合物通道中的混合物的扩散，以使得燃料基本上在进气道的象限(Quadrant)中被引导并且不沉淀在混合物通道的整个周缘壁处。
有利地，附加通道的长度与以下相协调，即，混合物的良好的扩散以及避免燃料从混合物通道逾越到空气通道中。尤其地，附加通道的长度为节流元件的直径的约25％至约150％。已证实为尤其有利的是，附加通道的长度为节流元件的直径的约40％至约100％。
附图说明
下面根据图纸解释本发明的实施例。其中：
图1显示了二冲程发动机的示意性的截面图，
图2显示了穿过图1的二冲程发动机的汽化器和连接管的透视的截面图，
图3显示了图2的连接管的部分剖切的透视的图示，
图4和图5显示了连接管的侧视图，
图6显示了沿着在图5中的线VI-VI穿过连接管的截面，
图7显示了中间环的透视的图示，
图8显示了中间环的侧视图，
图9显示了沿着在图8中的线IX-IX的截面，
图10显示了在图8中的箭头X的方向上的侧视图，
图11显示了带有中间环的汽化器的实施例的侧视图，
图12显示了沿着在图11中的线XII-XII的截面，
图13显示了图12的汽化器的透视的截面图，
图14和15显示了图13的中间环的透视的图示，
图16显示了穿过汽化器和布置在汽化器处的连接管的截面图。
具体实施方式
图1示意性地显示了二冲程发动机1，例如，其可用于驱动在手操纵式工作设备(例如机动锯、切断机、室外修剪机(Freischneider)或类似者)中的工具。二冲程发动机1具有缸体2，在缸体2中构造有燃烧室3。由往复行进地支承在缸体2中的活塞5限制燃烧室3，活塞5通过连杆6驱动可旋转地支承在曲轴箱4中的曲轴7。在活塞5的下止点中，曲轴箱4的内空间与燃烧室3通过溢流通道14相连接，溢流通道14利用溢流窗15通入燃烧室3中。排气部(Auslass)16从燃烧室3中引导出来。
二冲程发动机1具有进气道61，其与空气滤清器18相连接，并且通过燃烧用空气进行抽吸。进气道61的区段构造在汽化器17中。在该实施例中构造成膜片式汽化器的汽化器17中，可摆动地支承带有阻流轴(Chokewelle)25的阻流门24，并且在阻流门24下游可摆动地支承带有节流轴23的节流门22。代替节流门22，也可设置其它节流元件，并且代替阻流门24可设置其它阻流元件。进气道61在节流门22的下游由分离壁10分割成混合物通道8和空气通道9。在节流门22和阻流门24之间布置有分离壁区段26。在汽化器17中，主燃料开口20以及多个怠速运行燃料开口21通入混合物通道8中。怠速运行燃料开口21在主燃料开口20的下游通入混合物通道8中。在主燃料开口20的区域中，文氏管19构造在进气道61中。
混合物通道8利用混合物输入部11在缸体2处通入并且由活塞5进行缝式配气(schlitzgesteuert)。空气通道9利用空气输入部12在缸体2处通入。活塞5具有一个或多个活塞凹槽13，其使空气输入部12在活塞5的上止点的区域中与溢流窗15相连接。空气通道9也可分割成两个分支，其分别利用独立的空气输入部12在缸体2处通入。
在运行中，在活塞5的上行冲程中通过混合物输入部11将燃料/空气混合物吸入曲轴箱4中。在上止点的区域中，使尽可能无燃料的燃烧用空气从空气通道8中预先存储(vorlagern)在溢流通道14中。在活塞5的下行冲程中，在曲轴箱4中压缩燃料/空气混合物，并且其在活塞5的下止点的区域中流入燃烧室3中。在此，首先预先存储在溢流通道14中的空气流入燃烧室3中。在随后的活塞5的上行冲程时，再次压缩在燃烧室3中的燃料/空气混合物，并且在活塞5的上止点的区域中点燃该混合物。在随后的活塞5的下行冲程时，打开排气部16，并且废气从燃烧室3中流出，并且由通过溢流通道14在后流动
Figure BSA00000642477500041
的燃烧用空气将废气扫出来(ausspülen)。
燃烧用空气在进气道61中在流动方向58上从空气滤清器18流动到缸体2。在汽化器17和缸体2之间布置有连接管28，其由弹性的材料(例如橡胶或弹性的塑料)制成并且不仅在混合物通道8而且在空气通道9中被引导。邻近节流门22，在混合物通道8中布置有遮蔽元件27，其限制附加通道37。至少一个怠速运行燃料开口21通入附加通道37中。附加通道37布置在混合物通道8中，并且通过遮蔽元件27与混合物通道8分离。
图2以细节显示了设计方案。在汽化器17和连接管28之间布置有中间环36，其分别密封地保持在汽化器17中和连接管28中。在中间环36处模制遮蔽元件27。有利地，中间环36由形状稳定的塑料制成。如图2显示的那样，汽化器17具有调节腔29，其通过膜片30与压缩腔31分离。通过调节腔29对通到进气道61的燃料进行配量(zumessen)。
同样如图2显示的那样，分离壁区段26在面对空气通道9的侧边处具有凹陷部41，阻流门24贴靠在该凹陷部41处。阻流门24在完全打开的状态中几乎齐平地联接到分离壁区段26处。分离壁区段26延伸到阻流轴25附近。分离壁区段26相对于节流轴23具有间距。分离壁区段26在面对混合物通道8的侧边处具有凹陷部40，其构造在分离壁区段26的狭长的(schmal)的边缘处，并且节流门22在完全打开的状态中贴靠在该凹陷部40处。在分离壁区段26和节流轴23之间形成开口53，在节流门22关闭和仅仅部分地打开的情况下，空气通道9和混合物通道8通过该开口53相互连接。
节流门22具有开口59，其边缘在节流门22关闭的状态中几乎齐平地布置在遮蔽元件27处，以使得来自节流门22上游的区域中的燃烧用空气可通过开口59进入附加通道37中。同样如图2显示的那样，遮蔽元件27既伸入汽化器17中又伸入连接管28中。
如图2显示的那样，进气道61在连接管28中由分离壁10分离成空气通道9和混合物通道8。不仅在空气通道9中而且在混合物通道8中，在连接管8的中间的区域中布置有突起部38，其构造成近似金字塔形，并且在其处可积聚沉淀的燃料。由突起部38再次逐渐地将燃料给出到流经的燃烧用空气处，从而避免例如在二冲程发动机1的振荡(Schwenken)时波涛般的(schwallartig)燃料逾越。在此，在空气通道9中的突起部布置在混合物通道8中的突起部的上游。在空气通道9中和在混合物通道8中的突起部38在流动方向58上不重叠，以使得在每个垂直于纵向中轴线65的横截面中在混合物通道8或空气通道9中设置突起部38或不设置突起部38，但是不在横截面中既在空气通道9中又在混合物通道8中设置突起部38。
同样如图2显示的那样，在混合物通道8中在与分离壁10相对的通道侧处布置有导引肋部39，其近似在进气道纵轴线65的方向上伸延。在图1和2中，混合物通道8布置在空气通道9之下。然而，在实际的安装位置中，有利地，相对于重力的作用方向，混合物通道8位于空气通道9之上。
连接管28具有汽化器联接凸缘32，连接管28利用该汽化器联接凸缘32保持在汽化器17处。汽化器联接凸缘32通过未显示的夹紧元件保持在汽化器17的端侧处。为了与缸体2相连接，连接管28具有发动机联接凸缘33。发动机联接凸缘33具有用于固定件(例如螺栓)的固定开口43，发动机联接凸缘33可利用该固定件拧紧在缸体凸缘处。为了提高强度，发动机联接凸缘33具有加强元件35，其注射到连接管28的材料中。在端侧处喷铸(anspritzen)有环绕的密封部34，其完全地围绕空气通道9和混合物通道8的通入开口
Figure BSA00000642477500061
并且由此引起良好的密封。在连接管28处模制有两个接管(Stutzen)44，在图2中的截面图中显示了其中之一。接管44超过发动机联接凸缘33伸入缸体凸缘中并限制空气通道9。由此实现适宜的造型，并且缸体凸缘可在以注射成型方法制造缸体2时简单地脱模。
如图3显示的那样，导引肋部39具有位于上游的汽化器侧的端部46，其从汽化器联接凸缘32起偏移(versetzen)到连接管28的内部中。此外，导引肋部39具有位于下游的发动机侧的端部55，其位于发动机联接凸缘33的平面中。汽化器侧的端部46几乎位于遮蔽元件27的端部的高度上。
导引肋部39将混合物通道8的周缘壁分割成第一周缘区段62和第二周缘区段63。遮蔽元件27布置成在周向上相对于导引肋部39偏移，以使得附加通道37在第一周缘区段62处通入。导引肋部39用于，在进气道纵轴线65的方向上将流动引导到缸体2。同时防止，由在第一周缘区段62中沉淀的燃料形成的壁膜进入第二周缘区段63中。尤其地在怠速运转时这是有利的。由导引肋部39直接将燃料和燃烧用空气引导到缸体2。由此防止燃料分布(Verteilung)在整个连接管28中。由此，燃料不可到达没有空气流动的死区中，从而避免燃料的积聚和将燃料以未限定的波涛式的形式引入曲轴箱4中。此外，伸入混合物通道8中的导引肋部39使在混合物通道8中的流动均衡(
Figure BSA00000642477500071
)，并且防止流动的紊乱。
如图4显示的那样，在汽化器联接凸缘32处设置有密封部45，其模制在连接管28处。
图5显示了突起部38的布置方案。如图5显示的那样，既在空气通道9中又在混合物通道8中设置突起部38。同样在分离壁10的两侧处布置有突起部38。
如图5显示的那样，进气道61在汽化器联接凸缘32处具有直径d。由此，在连接管28的汽化器侧的端部76处测得直径d。导引肋部39的高度h明显小于进气道61的直径d。有利地，高度h约为进气道61的直径d的约5％至约25％、尤其地约15％至约20％。在汽化器联接凸缘32处，连接管28具有容纳部56，用于固定中间环36的位置的元件伸入该容纳部56中。
图6显示了导引肋部39的设计方案和突起部38的布置方案。导引肋部39的汽化器侧的端部46相对于汽化器联接凸缘32的联接面47具有间距a。如此布置突起部38，即，在金字塔形的突起部38之间形成通道64，其分别相对于进气道纵轴线65(图2)倾斜地伸延，并且相交。由此，积聚的燃料良好地且均匀地被运送到流经的燃烧用空气处。同时，可容纳并中间存储相对大的燃料量。
图7至10以细节显示了中间环36的设计方案。中间环36具有向外伸出的定位凸耳54，其布置在连接管28的容纳部56(图5)中。如图显示的那样，遮蔽元件27构造成拱形，其中，凹的侧边限制附加通道37。在与遮蔽元件27相对的侧边处由混合物通道8的外壁限制附加通道37。由此，得到附加通道37的非常小的流动横截面。仅仅由模制在中间环36处的遮蔽元件27将混合物通道8与附加通道37分离。遮蔽元件27在两侧处伸出超过中间环36的环形的区段，并且伸入汽化器17和连接管28中。如图显示的那样，分离壁区段50模制在中间环36处。如图9显示的那样，在分离壁区段50处形成用于节流门22的贴靠面57。在伸入连接管28中的区段处分离壁区段50构造成削平的，以使得分离壁区段50贴靠在连接管28中的分离壁10的区段处，并且由此导致稳定性的提高。
在限制空气通道9的侧边处，中间环36具有加厚部51。如在图16中示意性地显示的那样，在节流门22稍微打开时(例如在怠速运行中)，在节流门22的棱边和中间环36之间形成间隙，燃烧用空气流过该间隙。加厚部51的面对节流门22的侧边实施成圆角(Radius)52，以便使在节流门22和中间环26之间流经的空气在到混合物通道8的方向上转向。在此，燃烧用空气流动通过在节流门22和分离壁区段50之间形成的开口53。
如图9显示的那样，中间环36具有第一固定区段48，其伸入汽化器17中，并且载有向外伸出的桥接部42，固定区段48利用该桥接部42密封地保持在汽化器17中。桥接部42设置成用于平衡公差，并且在装配时变形或被剪断(abscheren)，以使得固定区段48即使在不适宜的公差配合时也始终密封地配合在汽化器17中。位于下游的伸入连接管28中的第二固定区段49构造成部分地锥形地变细，以使得可以良好地密封的方式将连接管28推到中间环36上。
如图9显示的那样，中间环36具有进入到连接管28中的插入长度b，其近似相应于导引肋部39的汽化器侧的端部46的间距a。遮蔽区段27和由此附加通道36具有长度l，其为节流门22的直径c的约25％至约150％。节流门22的直径c的约40％至约100％的附加通道37的长度l被视为尤其有利的。图9同样显示了在附加通道37的位于上游的端部处进入附加通道37中的进入开口60。在图9中示意性地显示的节流门22的怠速运行状态中，节流门22邻近进入开口60。在此，开口59布置在进入开口60处，以使得燃烧用空气可通过开口59流入附加通道37中。
图11至16显示了汽化器以及中间环66和连接管72的实施例。在此，与以上附图相同的参考标号表示相应的元件。如图11和12显示的那样，在混合物通道8中构造有附加通道67，其由中间环66限制。附加通道67具有长度l，其为节流门22的直径c的约25％至约150％、尤其地约40％至约100％。在中间环66处模制有分离壁区段70，其延伸直到节流轴23处，以使得在节流轴23的下游在分离壁区段70和节流轴23之间不形成明显的开口。在面对空气通道9的侧边处，分离壁区段70具有用于节流门22的贴靠面71，其相对于进气道纵轴线65倾斜地伸延。
如图13显示的那样，由遮蔽元件69和在中间环66中的孔68形成附加通道67。在此，由遮蔽元件69和进气道61的通道壁限制附加通道67的位于上游的区段，并且位于下游的区段在孔68中引导。在怠速运行状态中，示意性地显示的怠速运行燃料开口21在节流门22的下游通入附加通道67中。在节流门22中的开口59布置在通到附加通道67中的进入开口60处。主燃料开口20在节流门22的上游通入进气道61中。
如图14和15显示的那样，遮蔽元件69齐平地过渡到中间环66的载有孔68的区段中。在从遮蔽元件69到孔68的过渡中，附加通道67的流动横截面减小。在此，在孔68处设置有倒角。通过减小的流动横截面形成节流部73。此外，中间环66具有三个不同地构造的定位凸耳54。
图16显示了中间环6以及6汽化器17和连接管72。连接管72构造成管接头并且不仅在混合物通道8中而且在空气通道9中具有在外壁处和分离壁10处的金字塔形的突起部38。中间环66既插入汽化器17中也插入连接管72中。

Claims (11)

1.一种二冲程发动机，带有缸体(2)，在所述缸体(2)中构造有燃烧室(3)，其中，由活塞(5)限制所述燃烧室(3)，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，在所述活塞(5)的下止点的区域中，所述曲轴箱(4)通过至少一个溢流通道(14)与所述燃烧室(3)相连接，所述二冲程发动机带有进气道(61)，其中，所述进气道(61)的区段构造在汽化器(17)中，并且其中，所述进气道(61)在所述汽化器(17)的下游被分割成空气通道(9)和混合物通道(8)，其中，所述混合物通道(8)通入所述曲轴箱(4)中，并且所述空气通道(9)将燃烧用空气输送到溢流通道(14)中，其中，在所述汽化器(17)中，至少一个主燃料开口(20)和至少一个怠速运行燃料开口(21)通入所述进气道(61)中，其中，在所述汽化器(17)中可摆动地支承有节流元件，并且其中，所述怠速运行燃料开口(21)通入布置在所述混合物通道(8)之内的附加通道(37，67)中，其特征在于，在怠速运行状态中，所述节流元件布置成邻近所述附加通道(37，67)的位于上游的进入开口(60)，并且，所述节流元件具有开口(59)，该开口(59)在所述节流元件的怠速运行状态中布置在所述进入开口(60)的区域中并且将所述附加通道(37，67)与所述进气道(61)的位于所述节流元件上游的区域相连接。
2.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，通过遮蔽元件(27，69)至少部分地将所述附加通道(37，67)与所述混合物通道(8)分离。
3.根据权利要求2所述的二冲程发动机，其特征在于，所述遮蔽元件(27，69)构造成拱形，其中，所述遮蔽元件(27，69)的凹的侧边限制所述附加通道(37，67)。
4.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，所述附加通道(67)至少部分地在孔(68)中引导。
5.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，所述附加通道(67)具有节流部(73)。
6.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，在所述汽化器(17)的下游布置有连接管(28，72)，其中，在所述汽化器(17)和所述连接管(28，72)之间布置有中间环(36，66)，该中间环(36，66)限制所述进气道(61)。
7.根据权利要求6所述的二冲程发动机，其特征在于，在所述中间环(36，66)处构造有至少一个将所述附加通道(37，67)与所述混合物通道(8)分离的区段。
8.根据权利要求7所述的二冲程发动机，其特征在于，所述中间环(36，66)的限制所述附加通道(37，67)的区段伸入所述连接管(28，72)中。
9.根据权利要求6所述的二冲程发动机，其特征在于，所述空气通道(9)和所述混合物通道(8)通过分离壁(19)相互分离，其中，在所述中间环(36，66)处构造有分离壁区段(50，70)。
10.根据权利要求6所述的二冲程发动机，其特征在于，所述连接管(28)在所述混合物通道(8)中具有在流动方向(58)上伸延的导引肋部(39)，其中，所述附加通道(37)在所述连接管(28)中以在周向上相对于所述导引肋部(39)偏移的方式通入所述混合物通道(8)中。
11.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，所述附加通道(37，67)具有长度(l)，其为所述节流元件的直径(c)的约25％至约150％。
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