CN105402022B - 二冲程发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种二冲程发动机，其具有缸体，在缸体中构造有燃烧室。燃烧室由活塞限制，其驱动在曲轴箱中可旋转地支承的曲轴。缸体具有缸底座，在其处延伸有分隔平面，缸体在分隔平面处与曲轴箱分开。燃烧室在活塞的至少一个位置中经由至少一个溢流通道与曲轴箱内腔相连接，其中，溢流通道在至少一个过渡孔处从缸体过渡到曲轴箱中。溢流通道的至少一个侧壁在缸体中具有第一区域，侧壁在第一区域中与缸体纵轴线包围90º的角度。在缸体周向上在第一区域与过渡孔之间布置有侧壁的第二区域，其相对于分隔平面具有平行于缸体纵轴线测得的间距，该间距大于在侧壁的第一区域中的间距。

Description

二冲程发动机

技术领域

本发明涉及一种带有缸体的二冲程发动机，在缸体中构造有燃烧室，其由在缸体纵轴线的方向上往复移动地支承的活塞限制，其中，活塞驱动曲轴，其中，曲轴在曲轴箱中围绕旋转轴线可旋转地来支承，其中，缸体具有缸底座，在其处延伸有分隔平面，在分隔平面处缸体与曲轴箱分开，其中，二冲程发动机具有虚拟的中间平面，其包含缸体纵轴线且其与燃烧室的出口相交，其中，燃烧室在活塞的至少一个位置中经由至少一个溢流通道与曲轴箱内腔流体连接，其中，至少一个溢流通道在至少一个过渡孔处从缸体过渡到曲轴箱中，其中，溢流通道的至少一个侧壁在缸体中具有第一区域，在其中侧壁在垂直于中间平面的观察方向上与缸体纵轴线包围90º的角度，其中，侧壁的第一区域相对于分隔平面具有平行于缸体纵轴线测得的第一间距。

背景技术

由文件DE 10 2009 059 144 A1已知一种二冲程发动机，其溢流通道具有大约垂直于缸体纵轴线延伸的侧壁区域。侧壁从该区域出发连续地朝向曲轴箱方向下降直至到曲轴箱中的通入口(Muendungsoeffnung)。

发明内容

本发明目的在于提供一种这种类型的二冲程发动机，其具有较小的废气值和较小的结构尺寸。

该目的通过一种根据本发明的二冲程发动机来实现，其中，在缸体周向上在第一区域与过渡孔之间布置有侧壁的第二区域，其相对于分隔平面具有平行于缸体纵轴线测得的第二间距，其中，第二间距大于第一间距。

设置成，溢流通道的侧壁在缸体周向上在第一区域与过渡孔(Uebertrittsoeffnung)之间具有第二区域，其与分隔平面的间距大于第一区域与分隔平面的间距。溢流通道的侧壁与分隔平面和与曲轴箱的间距相应地在第一区域与过渡孔之间再次增大。溢流通道不从溢流窗朝向曲轴箱的方向延伸直至过渡孔(即下降)，而是从第一区域直至过渡孔再次远离分隔平面。由此在缸体的结构尺寸较小的情况下实现溢流通道的比较大的长度。此外显示出，由此产生燃烧室的有利的扫气。基于所设置的形状可良好地来匹配和协调溢流通道的长度，而在此不强制性地增大缸体的结构尺寸。

有利地，至少一个溢流通道相对于缸体外侧通过至少一个盖来封闭。由此可能以压铸方法制造缸体。溢流通道的被盖封闭的区域可向外、即在垂直于缸体纵轴线的平面中被脱模。朝向缸体内腔，溢流通道有利地由缸体本身来限制。溢流通道的邻接到过渡孔处的构造在缸底座(Zylinderfuss)中的截段有利地大约平行于缸体纵轴线延伸。在此，该截段也可朝向分隔平面的方向扩展。由此在以压铸制造缸体时可向下、即向曲轴箱方向脱模。

为了能够以简单的方式以压铸方法模制(abformen)溢流通道，设置成，盖在以垂直于缸体的中间平面的观察方向对缸体的侧视图中至少延伸直到虚拟的线处，该线形成溢流通道的构造在缸底座中的截段的背对缸体内腔的竖棱(Hochkante)的延长部。邻接到过渡孔处的、平行于缸体纵轴线延伸的截段由此可以以平行于缸体纵轴线向下拉的型芯来脱模。溢流通道的联接在其处的截段侧向有利地完全被盖遮盖，使得溢流通道的该截段可侧向地、即以在垂直于缸体纵轴线的平面中向外拉的型芯来脱模。型芯的略微倾斜的拉动方向也可以是有利的。

有利地，盖具有环绕的密封缘(Dichtrand)，其布置在缸体的环绕的密封缘处。由此可实现盖相对缸体的良好密封。特别有利地，密封缘中的一个具有槽，另一密封缘的接片伸到该槽中。密封缘的阶梯形的构造也可以是有利的，以实现迷宫式密封。盖在此尤其被粘在缸体处。由此得到简单的构造和简单的装配。缸底座有利地具有背对分隔平面的上侧。缸体的密封缘在缸体纵轴线竖直布置且燃烧室布置在曲轴箱之上的情况下有利地完全在缸底座的上侧之上延伸。缸体的密封缘相应地不伸到缸底座的区域中。由此避免缸底座被密封缘削弱。然而也可设置成，缸体的密封缘伸到缸底座的区域中。由此可在溢流通道的长度比大的情况下实现缸体的较小的结构高度。

为了实现二冲程发动机的较小的废气值，设置成，二冲程发动机具有至少两个布置在中间平面的一侧上的溢流通道，其在缸体中汇集在一起且在共同的通入口处过渡到曲轴箱内腔中。当两个布置在中间平面的一侧上的溢流通道由共同的盖封闭时，得到一简单的结构。有利地，在盖与缸体之间形成密封层(Dichtrang)，其至少在其长度的截段上将这两个溢流通道分离。密封缘有利地构造为粘合缝隙且至少部分以粘合剂填充。由此实现在溢流通道之间的良好密封。溢流通道有利地具有共同的截段，其至少部分地由盖限制。

为了实现良好的扫气结果和因此较小的废气值，有利地设置成，二冲程发动机具有至少两个对称于中间平面布置的溢流通道。有利地，至少两个布置在中间平面的相对的侧面上的溢流通道在共同的过渡孔处过渡到曲轴箱中。优选地，缸体的所有溢流通道在共同的过渡孔处过渡到曲轴箱中且在共同的通入口处通到曲轴箱内腔中。由此，溢流通道可以以简单的方式以较大的长度来构造。显示出，由此可实现内燃机的特别好的扫气和由此非常小的废气值。有利地，至少一个溢流通道在缸体中至少部分螺旋形地围绕缸体纵轴线缠绕地延伸。在此，溢流通道的螺旋形缠绕的走向是溢流通道的在长度截段中不仅在缸体纵轴线的方向上而且在围绕缸体纵轴线的周向上来引导溢流通道的走向，溢流通道的纵向中轴线即在对缸体的侧视图中相对于缸体纵轴线倾斜地延伸。溢流通道可在该截段中例如螺旋线形地延伸。也可设置有不均匀的螺旋形。

分隔平面有利地垂直于缸体纵轴线延伸且布置在曲轴的旋转轴线与燃烧室之间。分隔平面相应地不与曲轴的旋转轴线相交，而是布置在曲轴的旋转轴线的面向燃烧室的侧面上。曲轴尤其以至少一个曲轴轴承可旋转地支承在曲轴箱中，并且分隔平面在曲轴轴承的面向燃烧室的侧面处延伸且不与曲轴轴承相交。曲轴轴承相应地完全布置在曲轴箱中。缸体不延伸直至曲轴轴承。尤其在曲轴箱与缸体之间的分隔平面在曲轴轴承之上延伸的二冲程发动机中，所设置的溢流通道的走向是有利的，因为缸体由于分隔平面的位置仅具有比较小的长度。

附图说明

下面根据附图来阐述本发明的实施例。其中：

图1显示了二冲程发动机的示意性的剖示图，

图2以透视图显示了二冲程发动机的缸体，

图3显示了图2中的缸体的透视性的分解图示，

图4在取下了盖的侧视图中显示了图2和3中的缸体，

图5显示了穿过图2至4中的缸体的剖面，

图6显示了在图5中的缸体中溢流通道的走向的示意图，

图7显示了带有布置在其处的盖的缸体的侧视图，

图8显示了沿着图7中的线VIII-VIII的剖面，

图9以放大的图示显示了图8中的细节IX，

图10显示了二冲程发动机的盖的透视图，

图11以放大的图示显示了图10中的细节XI，

图12显示了沿着图7中的线XII-XII的剖面，

图13以放大的图示显示了图12中的细节XIII，

图14以不带布置在其处的盖的侧视图显示了缸体的一实施例。

具体实施方式

图1示意性地显示了二冲程发动机1，其具有缸体2。在缸体2中构造有燃烧室3，其由在缸体2中往复移动地支承的活塞5限制。活塞5经由连杆6驱动在曲轴箱4中可围绕旋转轴线9旋转地支承的曲轴7。曲轴7伸过构造在曲轴箱4中的曲轴箱内腔8。曲轴7以在图1中示意性示出的曲轴轴承20可旋转地来支承。如图1所示，分隔平面在曲轴轴承20的面向燃烧室5的侧面处延伸且不与曲轴轴承20相交。缸体2具有缸底座13，其在分隔平面14处被安放到曲轴箱4上。缸体2具有凸缘55，其经由分隔平面14伸到曲轴箱4中。

二冲程发动机1具有化油器16，其经由在图1中示意性示出的空气过滤器15抽吸燃烧空气。在化油器16中，燃烧空气被输送给燃料。燃料/空气混合物经由抽吸通道17被抽吸到曲轴箱内腔8中。抽吸通道17以在气缸孔处的入口18通到曲轴箱内腔8中，其中，入口18由活塞5控制。曲轴箱内腔8在活塞5的下死点(其在图1中示出)的区域中经由溢流通道10,11与燃烧室3相连接。从燃烧室引出有同样由活塞5控制的出口19。活塞5在缸体纵轴线12的方向上在缸体2中运动。

缸体2具有两个靠近出口的溢流通道10(其以溢流窗52通到燃烧室3中)以及两个远离出口的溢流通道11(其以溢流窗53通到燃烧室3中)。溢流通道10和11分别对称于缸体2的中间平面布置。中间平面21在图4中示出且相应于图1中的剖切平面。相应两个布置在中间平面21的一侧上的溢流通道10和11在缸体2中被汇集到共同的截段41中。共同的截段41延伸直到在出口19与曲轴箱4之间的区域中。共同的截段41在缸底座13处的过渡孔23处过渡到曲轴箱4中。在溢流通道10和11的布置在出口19之下的截段中，缸体2的所有溢流通道10,11被汇集在一起。所有溢流通道10,11在共同的过渡孔23处过渡到曲轴箱4中且在共同的通入口54处通到曲轴箱内腔8中。

如图1所示，溢流通道10和11部分螺旋形地围绕缸体纵轴线延伸。溢流通道10和11的纵向相对于缸体纵轴线12倾斜。由此溢流通道10和11在以压铸方法制造缸体2时不能向下、即平行于缸体纵轴线12来脱模。

图2以透视图显示了缸体2。如图2所示，两个盖32被安放到缸体2上，盖32分别朝向缸体外侧遮盖溢流通道10和溢流通道11。如图2所示，缸底座13具有背对曲轴箱4的上侧51。盖32在缸底座13的上侧51之上终止。在此，方向“上面”涉及二冲程发动机1的一位置，在该位置中缸体纵轴线12竖直取向且曲轴箱4布置在燃烧室3之下。这相应于二冲程发动机1的在图1中所示的位置。也如图2所示，缸底座13具有孔22，在其处将缸体2在曲轴箱4上拧紧。为了使紧固螺栓可容易接近，在缸体2的处于孔22之上的冷却肋30中设置有孔31。

图3显示了取下盖32的缸体2。如图3所示，两个盖32设置在缸体2的在图4中所示的中间平面21的相对的侧面上。在此，中间平面21是包含缸体纵轴线12且与燃烧室3的出口19相交的平面。优选地，中间平面21是缸体2的对称平面。盖32对称于中间平面21构造且布置在缸体2处。如图3所示，缸体2具有密封缘36，盖32以密封缘42安放在密封缘36处。在缸体2处的密封缘36具有环绕的槽37，盖32的环绕的接片38伸到槽37中。由此得到盖32在缸体2处的良好密封。优选地，盖32在缸体2处通过粘合来固定。在此，粘合剂有利地布置在密封缘36与槽37之间的缝隙中。

图4还显示了在缸体2的密封缘36中的槽37以及密封缘36在缸底座13的上侧51之上的布置。还如图4示意性所示，相应两个布置在中间平面21的一侧上的溢流通道10和11的共同的截段41在出口19之下被汇集到共同的截段47中。共同的截段47平行于缸体纵轴线12延伸，其中，溢流通道10,11在共同的截段47中向曲轴箱4(图1)的方向略微扩展。由此，共同的截段47在以压铸方法制造缸体2的情况下可由型芯来模制，型芯在缸体纵轴线12的方向上向曲轴箱4的方向被拉动。

还如图5所示，共同的截段47完全延伸通过缸底座13且在分隔平面14处在过渡孔23处通入。共同的截段47也在图5中所示的剖切平面(其相应于中间平面21)中平行于缸体纵轴线12延伸。

图6详细显示了溢流通道10,11的走向。远离出口的溢流通道11具有侧壁24，其在缸体周向上向入口18的方向且在纵向中轴线12的方向上朝向分隔平面14限制溢流通道11。在其在周向上相对的面向出口19的侧面处，溢流通道11由第二侧壁25限制。溢流通道10在面向溢流通道11的侧面处由侧壁26限制。侧壁25和26彼此抵靠，亦即在共同的截段41开始的部位处。侧壁25和26在周向上在邻接到溢流窗52和53处的截段中将溢流通道10和11彼此分离。靠近出口的溢流通道10在其面向出口19的、大约在缸体2的竖向上延伸的侧面处具有侧壁27。侧壁24,25,26和27大约在相对于缸体纵轴线12的径向上取向且在周向上限制溢流通道10,11。由于溢流通道的螺旋形走向，侧壁24至27相对于缸体纵轴线12倾斜。远离出口的溢流通道11的侧壁24由于溢流通道11的弯曲的走向也向曲轴箱4的方向限制溢流通道11。

如图6所示，侧壁24具有第一区域28，其在图6中所示的垂直于中间平面21的观察方向上垂直于缸体纵轴线12延伸。侧壁24的第一区域28与缸体纵轴线12包围90º的角度α。第一区域28相对于分隔平面14具有间距a。向过渡孔23的方向，第一侧壁的间距从第一区域28增大直至第二区域29。在该实施例中，第二区域29靠近共同的截段47布置。第二区域29相对于分隔平面14具有间距b，其大于间距a。间距b有利地比间距a大至少10%、尤其至少20%。优选地，在间距a与b之间的差为至少3mm、尤其至少5mm。在第二区域29中侧壁24在垂直于中间平面的观察方向上也垂直于缸体纵轴线12延伸。侧壁24可在区域28和29中倾斜于相对于纵向中轴线12的径向。第一区域28的间距a小于缸底座13的厚度c，如图6所示。

如图6所示，共同的截段47在图6中所示的侧视图中、即在垂直于中间平面21的观察方向上具有竖棱49，其背对缸体内腔50。在该实施例中，竖棱49平行于缸体纵轴线12延伸。缸体2在该观察方向上具有虚拟的线48，其形成竖棱49的延长部。如图7所示，盖32在以垂直于中间平面21的观察方向的侧视图中延伸直到竖棱48上。由此，溢流通道10,11除了伸过缸底座13的共同截段47之外可完全侧向地、即以型芯垂直于中间平面21的拉动方向来模制。

如图7所示，盖32具有大量冷却肋33。盖32有利地同样构造为压铸件。

图8和9详细显示了溢流通道11的限制。如图8所示，溢流通道10和11的内壁35(其向缸体内腔50的方向限制溢流通道)由缸体2形成。在该实施例中，侧壁24和侧壁25构造在盖11中。盖32还相对于背对缸体内腔50的缸体外侧限制溢流通道11。对此，在盖32处构造有溢流通道11的外壁34。

在图9中详细显示了密封缘36和42的设计。如图9所示，接片38在密封缘36处伸到在密封缘42处的槽37中。盖32具有分隔接片(Trennsteg)43，其在其邻接到溢流窗52和53(图1)处的截段中将溢流通道10和11彼此分离。

如图10所示，在盖32处还构造有溢流通道10的顶部39和溢流通道11的顶部40。顶部39和40相邻于溢流窗52和53(图1)到背对曲轴箱4的侧面上限制溢流通道10,11。

图11详细显示了分隔接片43的设计。分隔接片43在其面向缸体的端侧处具有在分隔接片43的纵向上延伸的阶梯44。如图12所示，缸体2具有分隔接片45，其在溢流通道10和11之间延伸。分隔接片45在其面向外的侧面处具有阶梯46，其在分隔接片45的纵向上延伸。如图13所示，阶梯44和46紧密地彼此相邻且由此相邻于溢流窗52和53形成在溢流通道10和11之间的迷宫式密封。有利地，在分隔接片43处在形成在阶梯44与46之间的缝隙中还布置有粘合剂。分隔接片43和45限制在溢流通道10和11之间延伸的粘合缝隙。粘合剂有利地直至溢流通道10和11的分岔布置在分隔接片43和45的整个长度上。因为溢流通道10和11在邻接到溢流窗52和53处的区域中良好地彼此分离，可实现溢流通道10和11的不同的有效长度，尽管溢流通道具有共同的截段41和47。

图14显示了缸体62的另一实施例。缸体62的构造大致相应于缸体2的构造。缸体62可代替缸体2设置在图1中所示的二冲程发动机1中。在此，相同的附图标记在所有附图中表示彼此相应的元件。

缸体62具有两个靠近出口的溢流通道70和两个远离出口的溢流通道71，在图14中分别示出其中的一个。这两个溢流通道70和这两个溢流通道71相应彼此对称地来构造。溢流通道71由侧壁74和75限制而溢流通道70由侧壁76和77限制。在此，侧壁74至77大约相应于侧壁24至28且至少部分地在周向上限制溢流通道。如图14所示，第一侧壁74也在缸体纵轴线12的方向上朝向曲轴箱4限制溢流通道71。

侧壁74具有第一区域78，在其中侧壁74相对于缸体纵轴线12倾斜90º的角度α。在第一区域78中，侧壁74相对于分隔平面14具有间距d。在溢流通道71的在第一区域78与过渡孔23之间延伸的区域中，侧壁74向共同的截段49的方向又上升，使得侧壁74与分隔平面14的间距增大。侧壁74具有第二区域79，在其中侧壁74相对于分隔平面14具有间距e。间距e明显大于间距d。间距e有利地可为间距d的至少110%、尤其至少120%、优选地至少130%。间距d在根据图14的实施例中小于缸底座13的平行于缸体纵轴线12测得的厚度c。间距e明显大于缸底座13的厚度c。还如图14所示，在溢流通道70和71之间在邻接到溢流窗52和53处的截段中延伸有分隔接片85，其比较长地来构造。溢流通道70和71由此才就在共同的截段49之前在缸底座13的区域中汇集在一起。共同的截段41由此比较短。还如图14所示，远离出口的溢流通道71明显长于靠近出口的溢流通道70。溢流通道71的明显更大的长度还通过侧壁74的弯曲的走向来实现。

Claims (14)

1.一种带有缸体(2,62)的二冲程发动机，在所述缸体中构造有燃烧室(3)，其由在缸体纵轴线(12)的方向上往复移动地支承的活塞(5)限制，其中，所述活塞(5)驱动曲轴(7)，其中，所述曲轴(7)在曲轴箱(4)中围绕旋转轴线(9)可旋转地来支承，其中，所述缸体(2,62)具有缸底座(13)，在其处延伸有分隔平面(14)，在所述分隔平面处所述缸体(2,62)与所述曲轴箱(4)分开，其中，所述二冲程发动机(1)具有虚拟的中间平面(21)，其包含所述缸体纵轴线(12)且其与所述燃烧室(3)的出口(19)相交，其中，所述燃烧室(3)在所述活塞(5)的至少一个位置中经由至少一个溢流通道(10,11,70,71)与曲轴箱内腔(8)流体连接，其中，至少一个所述溢流通道(10,11,70,71)在至少一个过渡孔(23)处从所述缸体(2,62)过渡到所述曲轴箱(4)中，其中，所述溢流通道(10,70)的至少一个侧壁(24,74)在所述缸体(2,62)中具有第一区域(28,78)，在其中所述侧壁(24,74)在垂直于所述中间平面(21)的观察方向上与所述缸体纵轴线(12)包围90º的角度(α)，其中，所述侧壁(24,74)的第一区域(28,78)相对于所述分隔平面(14)具有平行于所述缸体纵轴线(12)测得的第一间距(a,d)，其特征在于，在缸体周向上在所述第一区域(28,78)与所述过渡孔(23)之间布置有所述侧壁(24,74)的第二区域(29,79)，其相对于所述分隔平面(14)具有平行于所述缸体纵轴线(12)测得的第二间距(b,e)，其中，所述第二间距(b,e)大于所述第一间距(a,d)。

2.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，至少一个溢流通道(10,11,70,71)相对于缸体外侧通过至少一个盖(32)来封闭。

3.根据权利要求2所述的二冲程发动机，其特征在于，所述溢流通道(10,11,70,71)的邻接到所述过渡孔(23)处的、构造在所述缸底座(13)中的截段(47)平行于所述缸体纵轴线(12)延伸。

4.根据权利要求3所述的二冲程发动机，其特征在于，所述盖(32)在对所述缸体(2,62)以垂直于所述中间平面(21)的观察方向观察的视图中至少延伸直到线(48)处，所述线(48)形成所述溢流通道(10,11,70,71)的构造在所述缸底座(13)中的截段(47)的背对缸体内腔(50)的竖棱(49)的延长部。

5.根据权利要求2所述的二冲程发动机，其特征在于，所述盖(32)具有环绕的密封缘(42)，其布置在所述缸体(2,62)的环绕的密封缘(36)处。

6.根据权利要求5所述的二冲程发动机，其特征在于，所述缸底座(13)具有背对所述分隔平面(14)的上侧(51)并且所述缸体(2,62)的密封缘(36)在缸体纵轴线(12)竖直布置且燃烧室(3)布置在所述曲轴箱(4)之上的情况下完全在所述缸底座(13)的上侧(51)之上延伸。

7.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，所述二冲程发动机(1)具有至少两个布置在所述中间平面(21)的一侧上的溢流通道(10,11,70,71)，其在所述缸体(2,62)中汇集在一起且在共同的通入口(54)处通到所述曲轴箱内腔(8)中。

8.根据权利要求7所述的二冲程发动机，其特征在于，两个布置在所述中间平面(21)的一侧上的溢流通道(10,11,70,71)由共同的盖(32)封闭。

9.根据权利要求8所述的二冲程发动机，其特征在于，所述溢流通道(10,11,70,71)具有共同的截段(41)，其至少部分地由所述盖(32)限制。

10.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，所述二冲程发动机(1)具有至少两个对称于所述中间平面(21)布置的溢流通道(10,11,70,71)。

11.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，至少两个布置在所述中间平面(21)的相对的侧面上的溢流通道(10,11,70,71)在共同的过渡孔(23)处过渡到所述曲轴箱(4)中。

12.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，至少一个溢流通道(10,11,70,71)在所述缸体(2,62)中至少部分螺旋形地围绕所述缸体纵轴线(12)缠绕地延伸。

13.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，所述分隔平面(14)垂直于所述缸体纵轴线(12)延伸且布置在所述曲轴(7)的旋转轴线(9)与所述燃烧室(3)之间。

14.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，所述曲轴(7)利用至少一个曲轴轴承(20)可旋转地支承在所述曲轴箱(4)中，并且所述分隔平面(14)在所述曲轴轴承(20)的面向所述燃烧室(5)的侧面处延伸且不与所述曲轴轴承(20)相交。