DD228587C2

DD228587C2 - Auslasssystem fuer eine zweitakt-brennkraftmaschine

Info

Publication number: DD228587C2
Application number: DD84269114A
Authority: DD
Inventors: Kurt Weigelt; Hansjoerg Poehler
Original assignee: Zschopau Motorrad Veb
Priority date: 1984-11-05
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1987-11-18
Also published as: CS266486B1; JPS61112728A; DD228587A1; DE3529645A1

Description

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstregelnde Steuereinrichtung für eine zusätzliche Resonanzkammer raumsparend und kostengünstig auszubilden und anzuordnen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der Arbeitskolben im Stutzen des Auslaßkanals angeordnet und gleichzeitig als Drosselorgan vorgesehen ist, indem der Arbeitskolben hohl ausgebildet ist und im Kotbenschaft eine Steueröffnung aufweist, die die Einlaßöffnung zur Resonanzkammer steuert. Bei einer weiteren Ausführung ist die Resonanzkammer direkt am Auslaßkanal angeordnet und der Arbeitskolben innerhalb der Resonanzkammer vorgesehen. Am Stutzen des Auslaßkanals колпеп auch zwei Resonanzkammern vorgesehen sein, die durch einen Arbeitskolben zu- oder abgeschaltet werden. Die Steueröffnungen im Arbeitskolben können hierbei versetzt sein, so daß die Resonanzkammern nacheinander zu- oder abgeschaltet werden. Die Feder für den Arbeitskolben kann einstellbar ausgeführt sein. Um schnell auftretende Druckschwankungen auszugleichen, kann der Arbeitskolben eine Dämpfungseinrichtung aufweisen. Durch die Erfindung wird eine einfache Steuereinrichtung geschaffen, die durch die Anordnung im Stutzen des Auslaßkanals keinen separaten Arbeitszylinder und durch die Ausbildung des Arbeitskolbens kein zusätzliches Drosselorgan mit Betätigungsgestänge benötigt. Die Bauabmessung kann klein gehalten werden, da der Stutzen nur gering für die Aufnahme des Arbeitskolbens verlängert werden muß. Bei der Anordnung der Resonanzkammeram Auslaßkanal entfällt der Stutzen, so daß der Arbeitskolben in der Resonanzkammer untergebracht ist. Die Steuereinrichtung ist billig in der Herstellung und wartungsarm, da sie nur aus wenigen Verschleißteilen besteht.

Ausführungsbeispiel der Erfindung

An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung nachstehend erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 — eine schematische Darstellung des Auslaßsystems mit im Stutzen des Auslaßkanals angeordneter Steuereinrichtung, Fig. 2 — eine schematische Darstellung des Auslaßsystems mit in der Resonanzkammer angeordneter Steuereinrichtung, Fig.3 — eine schematische Darstellung des Auslaßsystems mit am Stutzen des Auslaßkanals vorgesehenen zwei Resonanzkammern,

Fig.3 — eine Anordnung des Austaßsystems in einem luftgekühlten Zylinder Fig. 5— einen Schnitt l-l nach Fig.4

An einem Auslaßkanal 1 ist ein Stutzen 2 angeordnet, an dem eine Resonanzkammer 3 vorgesehen ist. In dem Stutzen 2 ist ein Arbeitskolben 5 gleitend angeordnet, der nach dem Auslaßkanal 1 hin hohl ausgeführt ist. Der Arbeitskolben 5 wird auf der Auslaßkanalseite durch den Abgasdruck und auf der entgegengesetzten Seite durch eine Feder 8 beaufschlagt. Im Kolbenschaft des Arbeitskolbens 5 ist eine Steueröffnung 6 vorgesehen, die in der unteren Kolbenendstellung die Resonanzkammer 3 mit dem Auslaßkanal 1 verbindet. Eine Arretierung 7 sichert ein Verdrehen des Arbeitskolbens 5 und dient gleichzeitig als Anschlag für die beiden Endstellungen des Arbeitskolbens 5. Durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtung läßt sich die Feder 8 verstellen, so daß ein Zu- oder Abschalten der Resonanzkammer 3 in einem größeren Drehzahlbereich möglich ist. Ebenso kann der Arbeitskolben 5 mit einer Dämpfungseinrichtung versehen sein, um rasch auftretende Druckschwankungen auszugleichen. Im Stutzen 2 ist in der Stirnseite eine Entlüftung 9 vorgesehen.

Bei niedriger Drehzahl wird der Arbeitskolben 5 durch die Feder 8 in seine untere Endstellung gedrückt, wodurch die Steueröffnung 6 die Resonanzkammer 3 mit dem Auslaßkanal 1 verbindet und den Resonanzbereich vergrößert. Bei hohen Drehzahlen wird der Arbeitskolben 5 durch den erhöhten Abgasdruck bis in die obere Endstellung gedrückt und verschließt mit seinem Schaft die Einlaßöffnung 4 der Resonanzkammer 3 in den Auslaßkanal 1, so daß das Volumen der Resonanzkammer 3 für den Auslaßkanal 1 nicht mehr wirksam wird.

Nach Fig. 2 entfällt der Stutzen 2, da die Resonanzkammer 3 direkt am Auslaßkanal 1 befestigt ist und der Arbeitskolben 5 innerhalb der Resonanzkammer 3 angeordnet ist.

Bei der Ausführung nach Fig.3 sind am Stutzen 2 zwei Resonanzkammern 3 vorgesehen, deren Einlaßöffnungen 4 durch den Arbeitskolben 5 gesteuert werden. Die Steueröffnungen 6 im Arbeitskolben 5 können versetzt angeordnet sein, so daß das Zu- und Abschalten der Resonanzkammern 3 nacheinander erfolgt. Fig.4 und 5 zeigen eine Ausführung der Steuereinrichtung mit zwei Resonanzkammern 3 in einer luftgekühlten Zweitakt-Brennkraftmaschine. Als Stutzen 2 ist im Zylinder 10 eine Bohrung 13 vorgesehen, die mit dem Auslaßkanal 1 in Verbindung steht und in der der Arbeitskolben 5 gleitet. Die Feder 8 stützt sich einerseits am Arbeitskolben 5 und andererseits gegen den Zylinderkopf 11 ab. Am Stutzen 2 sind zwei Resonanzkammern 3 vorgesehen, die mit dem Stutzen 2 über Einlaßöffnungen 4 in Verbindung stehen. Die Resonanzkammern 3 sind als Querbohrungen 14 im Zylinder 10 ausgebildet und an den Seiten durch Stopfen 12 verschlossen. Die Bearbeitung der Bohrung 13 und der Querbohrungen 14 läßt sich in die Zylinderfertigung mit einbeziehen.

Claims

Erfindungsanspruche:

1. Auslaßsystem für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine, bestehend aus einer zusätzlichen Resonanzkammer, die an einem Stutzen am Auslaßkanal vorgesehen ist und durch eine Steuereinrichtung drehzahlabhängig, selbstregelnd dem Auslaßkanal zu-oder abgeschaltet wird, wobei die Steuereinrichtung aus einem Arbeitszylinder und einem ein Drosselorgan steuernden, einerseits durch ein Medium und andererseits durch Federdruck beaufschlagten Arbeitskolben besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (5) im Stutzen (2) des Auslaßkanals (1) angeordnet und gleichzeitig als Drosselorgan vorgesehen ist, indem der Arbeitskolben (5) hohl ausgebildet ist und im Kolbenschaft eine Steueröffnung (6) aufweist, die die Einlaßöffnung (4) zur Resonanzkammer (3) steuert.
2. Auslaßsystem nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzkammer (3) direkt am Auslaßkanal (1) angeordnet und der Arbeitskolben (5) innerhalb der Resonanzkammer (3) vorgesehen ist.
3. Auslaßsystem nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Stutzen (2) des Auslaßkanals (1)zwei Resonanzkammern (3) vorgesehen sind.
4. Auslaßsystem nach Punkt 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueröffnungen (6) im Arbeitskolben (5) versetzt angeordnet sind.
5. Auslaßsystem nach den Punkten 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (8) für den Arbeitskolben (5) einstellbar ausgeführt ist.
6. Auslaßsystem nach den Punkten 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (5) mit einer Dämpfungseinrichtung versehen ist.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Auslaßsystem für eine Zweitaktbrennkraftmaschine, bestehend aus einer zusätzlichen Resonanzkammer, die an einem Stutzen am Auslaßkanal vorgesehen ist und durch eine Steuereinrichtung drehzahlabhängig, selbstregelnd dem Auslaßkanal zu- oder abgeschaltet wird, wobei die Steuereinrichtung aus einem Arbeitszylinder und einem ein Drosselorgan steuernden, einerseits durch ein Medium und andererseits durch Federdruck beaufschlagten Arbeitskolben besteht.

Der motortechnische Hintergrund der Zu- und Abschaltung einer Resonanzkammer im Abzweig zur Auspuffanlage besteht darin, daß während des Ladungswechsels beim Zweitaktmotor sich komplizierte Schwingungsvorgänge im Auslaßsystem vollziehen. Ein wichtiges Merkmal bilden dabei die Eigenfrequenzen des Systems. Sie sind maßgeblich für den nutzbaren Drehzahlbereich und die Leistungs- und Drehmomententwicklung verantwortlich. Mit dem Zu- bzw. Abschalten eines Resonanzvolumens kann man während des Motorbetriebes die Eigenfrequenz variieren und damit den Erfolg des Ladungswechsels positiv beeinflussen. Diese Variation der Eigenfrequenz ist aber in engem Zusammenhang mit dem .realisierten Druckverlauf am Auslaßschlitz zu sehen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach DE-PS 721571 ist eine Zweitakt-Brennkraftmaschine bekannt, bei der der Auspuffleitung eine zusätzliche Resonanzkammer so zugeschaltet ist, daß bei einer bestimmten Drehzahl der Ladungswechsel des Motors stark gehemmt wird. Die Resonanzkammer ist im gesamten Drehzahlbereich mit der Auspuffleitung verbunden.

Bei einer weiteren Ausführung nach FR-PS 2525277 ist eine Zweitakt-Brennkraftmaschine bekannt, bei der ebenfalls eine Resonanzkammer am Auspuffkanal vorgesehen ist, deren Zu- bzw. Abschalten durch ein Drosselorgan erfolgt. Das Drosselorgan wird über einen Getriebemechanismus, der mit einem einerseits durch ein Medium und andererseits durch Federdruck beaufschlagten Arbeitskolben verbunden ist, betätigt. Die Steuerung des Zu- und Abschaltens der Resonanzkammer erfolgt entsprechend einer vorher festgelegten Motordrehzahl. Als Druckquelle für den Arbeitskolben kann hierbei eine Luftpumpe, die durch die dynamische Radlaständerung betätigt wird, eine Kurbelgehäusepumpe, ein Kompressor oder eine andere druckerzeugende Einrichtung vorgesehen sein. Nachteilig wirkt sich bei dieser Ausführung aus, daß ein hoher Bauaufwand und damit verbunden hohe Kosten entstehen und die Regelung nur drehzahl- und nicht lastabhängig erfolgt. Es ist ferner nach DE-Z „PS", H. 8,1983, S. 28 eine Zweitakt-Brennkraftmaschine bekannt, bei der die Resonanzkammer je nach Motordrehzahl der Auspuffanlage zu- oder abgeschaltet wird. Die Steuerung erfolgt selbstregelnd durch einen, von der Kurbelwelle angetriebenen Fliehkraftregler. Bei hohen Drehzahlen expandiert das Abgas allein ins Auspuffrohr, bei niedrigen Drehzahlen wird die Resonanzkammer zugeschaltet und somit der Resonanzbereich vergrößert. Der nutzbare Drehzahlbereich der Zweitakt-Brennkraftmaschine wird durch die drehzahlabhängige Veränderung des Volumens der Auspuffanlage erweitert. Nachteilig wirkt sich auch hier aus, daß durch die drehzahlabhängige Steuerung höhere Kosten und größere Bauabmessungen entstehen und außerdem keine lastabhängige Regelung erfolgt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine selbstregelnde Steuereinrichtung, durch die eine zusätzliche Resonanzkammer dem Auspuffkanal zu- oder abgeschaltet wird.