Válec

Oblast techniky

Technické řešení se týká válce pro dvoudobý spalovací motor určený pro ruční pracovní nástroj, zejména řetězovou pilu. Dosavadní stav techniky

Motory pro ruční pracovní nástroje jsou často dvoudobými motory a mají velmi kompaktní provedení, protože ruční nástroj by měl být co nejlehčí a nejkompaktnější. Tato podmínka se týká provedení všech komponent nástroje včetně válce motoru. Proto válce motorů pro přenosné pracovní nástroje, jako jsou řetězové pily, mají zpravidla velmi jednoduché a kompaktní provedení. Tato jednoduchost vede ke kompaktnímu provedení a k nízkým výrobním nákladům. Současně rovněž vede snížené spotřebě paliva a výfukových emisí, což je žádoucí, zejména proto, že požadavky na nízké výfukové emise se postupně zvyšují.

Úkolem technického řešení je vytvořit válec, který v podstatě odstraní výše uvedené nedostatky a současně umožní vytvoření kompaktního provedení ručního pracovního nástroje.

Podstata technického řešení

Tento úkol splňuje válec pro dvoudobý spalovací motor určený pro ruční pracovní nástroj, zejména řetězovou pilu, podle technického řešení, jehož podstatou je, že ústí výfukového kanálu uvnitř válce a přepouštěcí kanály jsou uspořádány symetricky kolem společné roviny symetrie, procházející osou symetrie, a v ústí výfukového kanálu na vnější straně válce je provedena upínací rovina s upínacími otvory pro přímo připojený výfuk, přičemž upínací rovina je v podstatě kolmá k rovině symetrie a výfukový kanál je skloněn do strany vůči rovině symetrie a jeho ústí je posunuto do strany vůči rovině symetrie.

Nízkých ztrát při odsávání se dosáhne tím, že ústí výfukového kanálu a přepouštěcí kanály válce jsou uspořádány symetricky kolem společné osy symetrie. Protože výfukový kanál je skloněn do strany vůči rovině symetrie a jeho ústí je vůči rovině symetrie posunuto do strany, vzniknou podmínky pro vytvoření prostoru pro účinné přímé připojení výfuku, který může být s výhodou opatřen katalyzátorem.

Podle výhodného provedení mají sací kanál a výfukový kanál válce sklon ve směru proudění vůči rovině kolmé k axiálnímu směru vrtání válce. To přispívá k účinnému průtoku plynu v motoru a k dosahování nízkých ztrát. Ze stejného důvodu je válec rovněž zásobován čtyřmi uzavřenými odlitými přepouštěcími kanály. Tímto opatřením a zvlášť výhodným umístěním případného dekompresního ventilu je vytvořen válec s neobvykle vysokou účinností, který je vhodný pro ruční pracovní nástroje. Některá z těchto opatřeních jsou známá z jiných dvoudobých motorů, avšak nejsou známa pro válec určený pro ruční pracovní nástroje, což se týká zvláštních požadavků na takové nástroje.

-1CZ 7032 Ul

Další charakteristiky a výhody technického řešení jsou uvedeny v popisu různých výhodných provedení, popsaných podle přiložených výkresů.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže objasněno na různých příkladech provedení s odkazem na přiložené výkresy, na nichž stejné vztahové značky označují stejné nebo odpovídající součásti, přičemž obr. 1 znázorňuje podélný řez válcem podle technického řešení, obr. 2 řez A-A válcem z obr. 1 a obr. 3 válec z obr. 1 a 2 v bokorysu při pohledu směrem ke jeho sacímu kanálu, přičemž pro znázornění kanálu určeného pro umístění dekompresního ventilu je proveden částečný řez a tento dekompresní ventil je znázorněn u kanálu, do nějž má být vložen. Příklady provedení technického řešení

Na obr. 1 je znázorněn válec 1 podle technického řešení. Válec 1 má vrtání 4. S vrtáním 4 jsou spojeny sací kanál 2 a výfukový kanál 2· Z hlediska směru proudění vstupujících a vystupujících plynů jsou oba kanály 2 a 2 skloněny dolů vůči rovině kolmé k axiálnímu směru vrtání 4 válce 1. Tento sklon směrem dolů je nutný z hlediska přirozeného směru proudění plynů. Nasávaný plyn musí proudit směrem dolů, protože současné motory jsou motory s odsáváním oleje z klikové skříně. Výfukové plyny mají být vytlačovány směrem shora dolů. To znamená, že skloněním kanálů 2 a 2 ^se dosáhne účinnějšího průtoku plynů v motoru, což přispívá k celkové vyšší účinnosti. Tímto provedení se dále dosáhne lepšího chlazení horní strany 2' výfukového kanálu 2· Horní strany 2’, 2’ ^a dolní strany 2'', 2'' kanálů>2, 2 jsou skloněny dolů ve směru proudění vůči zmíněné rovině kolmé k axiálnímu směru vrtání 4 válce 1. Tím se dosáhne konzistentnějšího sklonu proudu plynů směrem dolů ve srovnání s řešeními, u nichž jedna z obou stran není skloněna směrem dolů. Vrtání 4 válce 1 má osu 10 symetrie, rozkládající se v jeho axiálním směru.

Válec 1 je zásobován čtyřmi uzavřenými odlitými přepouštěcími kanály 5, 6, 7, 8. Tyto přepouštěcí kanály 5, 6, 7, 8 vystupují z dolní části válce 1 tvořené klikovou skříní, procházejí nahoru stěnou válce 1 a ústí do vrtání 4.· Přepouštěcí kanál 6 ústí do vrtání 4 ústím 6.’ ^a přepouštěcí kanál 5 ústí do vrtání 4 ústím 5'. Toto provedení přepouštěcích kanálů 5 až 8 způsobuje mnohem výhodnější přepouštění neboli odsávání než provedení se dvěma přepouštěcími kanály, které se obvykle používá u válců motorů řetězových pil. Toto řešení je však dražší a vyžaduje větší prostor než obvyklá řešení.

Na obr. 2 je znázorněn řez podél čáry A-A z obr. 1. Tato čára A-A prochází sacím kanálem 2, výfukovým kanálem 2 ^a ústími 5’, 6·, 7', 8' přepouštěcích kanálů 5, 6, 7, 8. Ústí 17 výfukového kanálu 2 uvnitř válce 1 a přepouštěcí kanály 5, 6, 7, 8 válce 1 jsou uspořádány symetricky kolem společné roviny 9 symetrie, která prochází osou 10 symetrie válce 1. Touto symetrií se v podstatě dosáhne snížení ztrát při přepouštění neboli odsávání do výfukového kanálu 2· ^v ústí 11 výfukového kanálu 3 na vnější straně válce 1 je provedena upínací rovina 12 s upínacími otvory 13 pro přímé připojení výfuku. Upínací rovina 12 je v podstatě

-2CZ 7032 Ul kolmá k rovině 9 symetrie a výfukový kanál 2 je skloněn do strany vůči rovině 9 symetrie a jeho ústí 11 je posunuto do strany rovněž vůči rovině 9 symetrie. Tento sklon a posunutí jsou provedeny pro vytvoření prostoru pro umístění tlumiče výfuku. Požadavky na vnější kompaktní rozměry a na nízkou hmotnost ručních pracovních nástrojů, například řetězových pil, jsou, jak již bylo výše uvedeno, extrémně vysoké. Sklon a posunutí neznamenají zlepšený průtok plynů, avšak mohou způsobit jeho velmi malé zhoršení. Sklon posunutí jsou ovšem velmi potřebné pro umožnění dosažení jiných opatření zvyšujících účinnost. Sací kanál 2 je rovněž uspořádán symetricky kolem roviny 9 symetrie. Přitom je umístěn na protií lehlé straně válce 1 než výfukový kanál 2· Se sacím kanálem 2 je spojeno zařízení pro přívod paliva, například karburátor. To znamená, že zařízení pro přívod paliva je umístěno na straně protilehlé k tlumiči výfuku. Toto provedení znamená potřebné rozdělení na teplou stranu s tlumičem výfuku a studenou stranu se zařízením pro přívod paliva. Na klikové skříni na některé straně bloku motoru je obvykle umístěn chladicí ventilátor. Kliková skříň je potom uspořádána v podstatě kolmo vůči rovině 9. symetrie.

Jak je znázorněno na obr. 2, jsou části přepouštěcích otvorů až 8 uspořádány v odstupu od vrtání 4 válce 1. Toto provedení je zřejmé rovněž z porovnání s obr. 3, na němž je znázorněna dolní část válce 1, která má v podstatě šířku zvětšenou o přepouštěcí kanály 5 až 2· Proto mohou být u vrtání 4 válce 1 vytvořeny relativně dlouhé vodicí úseky. Tím je umožněna dobrá regulace průtoku plynů a snížení ztrát při odsávání plynů do výfukového kanálu 2· Tím dochází k podstatnému snížení spotřeby paliva a výfukových emisí.

Na obr. 3 je znázorněno provedení kanálu 15 ve směru v podstatě kolmém vůči axiálnímu směru válce 1 a jeho spojení s horní částí vrtání 4 válce 1 tak nízko, že alespoň horní kroužek pístu motoru projde kolem ústí 16 kanálu 15 do vrtání 4 válce 1. Na vnější straně kanálu 15 je pro názornost zobrazen dekompresní ventil 14., který má být umístěn v kanálu 15. Kanál 15 je opatřen závitem, do něhož se dekompresní ventil 14 zašroubuje. Dekompresní ventil 14 je znázorněn v otevřené poloze. Při startování je tento dekompresní ventil 14 uveden do této polohy tlakem na jeho ovládací část 18. Přitom dojde k úniku plynů, který umožní méně namáhavé ruční startování motoru. Když se motor nastartuje, dekompresní ventil 14 se automaticky tlakem ve válci 1 uzavře.

. Dokonce i v uzavřené poloze však dekompresní ventil 14 umožňuje minimální únik plynů o velikosti několika procent. To znamená, že použití dekompresního ventilu 14 způsobí zhoršení, avšak pro mnoho případů použití může být žádoucí. Znázorněné umístění dekompresního ventilu 14 je velmi zvláštní a snižuje výše zmíněné ztráty. Únik plynů uzavřený dekompresním ventilem 14 je maximální, když je tlak ve válci 1 nejvyšší. K tomu dochází v horní úvrati pístu nebo blízko ní. V tomto případě, v důsledku toho, že horní kroužek pístu projde kolem ústí 16 kanálu 15, je výše zmíněná ztráta snížena. To znamená, že toto zvláštní umístění dekompresního ventilu 14 přispívá k vyšší účinnosti válce 1, stejně jako provedení přepouštěcích kanálů J5 ^až 8 a sacího kanálu 2 a výfukového kanálu 2·