DD282053A5 - Vorrichtung zur steuerung des auslasswinkels bei zweitakt-brennkraftmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des Auslaszsteuerwinkels bei Zweitaktbrennkraftmaschinen um einen guenstigen Drehmomentenverlauf ueber einen breiten Drehzahlbereich sicherzustellen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dasz das den Querschnitt verengendes Element als drehbar gelagertes Hohlzylindersegment, dessen Drehachse senkrecht zur Zylinderachse und zur Laengsachse des Auslaszkanals angeordnet ist, ausgebildet ist und die Schnittkante des Hohlzylindersegmentes gleichzeitig die Steuerkante bildet.{Brennkraftmaschine; Zweitaktbrennkraftmaschine; Steuerung; Auslaszsteuerwinkel; Auslaszkanal; Hohlzylindersegment; Steuerkante; Zylinderachse; Drehachse; Drehmomentenverlauf; Drehzahlbereich}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des Auslaßsteuerwinkels bei Zwoitaktbronnkraftmaschinon, um einen günstigen Drohmomontonverlauf über einen breiton Drehzahlboreich sicherzustellen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt ist aus der Literatur die Verwendung von Zusatzauslaßkanälon.

Nachteilig bei Verwendung von Zusatzauslaßkanälen ist, daß durch die Verzweigung des Auslaßkanales die Strömung der Abgase bei großer Leistung durch Wirbelbildung beeinträchtigt wird.

Bei einer aus der JP 62-213 bekannten Steuervorrichtung des Auslaßsteuerwinkels ist unmittelbar hinter dem Auslaßschlitz eine tangential zum Zylinder verlaufenda Steuerwalze durch den Auslaßkanal geführt, die drehbar gelagert ist und an die Form des Auslaßkanals bei voll geöffnetem Auslaßschlitz angepaßt ist. Im niederen Lastberejch verringert die Walze durch Verdrehung den Auslaßsteuerwinkel und ragt in den Auslaßkanal hinein. Die in dieser Stellung der Walze realisierte Kanalform erzeugt durch ungünstige Strömungsverhältnisse beim Ausströmvorgang Wirbel und schafft dadurch keine optimalen Voraussetzungen für eine Resonanzaufladung.

Zur Veränderung des Auslaßsteuerwinkels kommen außerdem verschiedene Formen von Klappen zur Anwendung (bekannt aus der DE-OS 2208200 und DE-OS 2758492), defon Drehpunkt parallel oder senkrecht zur Zylinderlängsachse angeordnet ist '_'»: Nachteil dieser Lösungen beruht darauf, daß die Steuerorgane nicht bis an die Zylinderbuchse heranreichen, so daß ebenfalls ungünstige Strömungsverhältnisse hervorgerufen werden. Außerdem kann es bei diesen Lösungsvarianten zur Ölkohleablagerung zwischen Klappe und Auslaßkanal kommen, wodurch die Funktionsfähigkeit des Steueroigans beeinträchtigt wird.

Bei einer aus der DE-PS 841527 bekannten Schiebersteuerung wird ein rohrförmigor Steuerschieber eingesetzt, der über eine Kurvenscheibe von der Kurbelwolle her angetrieben wird, wobei die Einlaß- und Auslaßschlitze geöffnet und geschlossen werden. Um im mittleren Drehzahlbereich zur Vermeidung einer Drehmomentverringerung eine Drosselung der Einlaß- und AuslaRquorschnitte zu erreichen, kann dieser rohrförmige Steuerschieber zusätzlich um seino Achse verdreht werden, wodurch die Einlaß- und Ausiaßschlitze hinsichtlich ihres wirksamen Querschnittes verändert werden, und zwar in Umfangsrichtung und nicht bezüglich ihrer Höhe, so daß eine solche Konstruktion für die Steuerung des Auslaßsteuerwinkels ungeeignet ist. Weiterhin bekannt ist aus dor DD-PS 226160 eine Auslaßsteuerung, bei der ein Flachschieber mit einer an die Zylinderbohrung angepaßten Steuerkante senkrecht zur Zylinderachse angebracht ist. Befindet sich der Steuerschieber in Funktionslage, so bildet or zum einen die den Auslaßvorgang bestimmende Steuerkante und zum anderen oinen Teil der zylinderkopfsoitigen Wand des Auslaßkanals. Wird der Auslaßkanal voll geöffnet, so sind große Steuerwege zu realisieren, damit der Flachschieber mit seiner Stouorkanto an dor Wand dos Auslaßkanals bündig abschließt und strömungsgünstige Übergänge entstehen. Diese strömungsgünstigen Übergänge sind nötig, damit trotz volständig geöffnetem Aushß:chlitz Keine Drosselwirkung in dem sich anschließenden Kanal entsteht.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Auslaßsystem für einen Zweitakt-Ottomotor zu schaffen, bei dem ein gleichmäßiger Drehmomentenverlauf über einen breiten Drehzahlbereich durch Veränderung des Auslaßsteuerwinkels unter Ausnutzung der Resonanzwirkung des Auspuffs erzielt wird.

Darlegung des Wesens d«r Erfindung

Die Aufgabe de· Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der der Auslaßsteuerwinkel von Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit wenigstens einem Zylinder durch einfache Mittel entsprechend den geförderten Betriebsbedingungen gesteuert wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß das den Querschnitt verengende Element als drehbar gelagertes Hohlzylindersegment, dessen Drehachse senkrecht zur Zylinderachse und zur Längsachse c*is Auslaßkanals angeordnet ist, ausgebildet ist und die Schnittkante des Hohlr/Iindersogmentes gleichzeitig die Steuerkante .lüdet.

Bei abgesperrtem Vorauslaß bilden das Hohlzylindersegment und Kanaloberkante einen strömungsgünstigen, kontinuierlk \cn Übergang. Das Hohizylindersegment ist bei voll geöffnetem Auslaßkanal in einem von den heißen Abgasen nicht durchströmten Nebenraum angeordnet. Das Hohlzylindersegment schließt bei geschlossenem Vorauslaß bündig mit der Zylinderbchrung ab. Die Ansteuerung des Hohlzylindersegmentes kann drehzahl- und/oder lastabhängig erfolgen.

Im Auslaßkanal ist ein drehbar gelagertes Hohlzylindorsegment angeordnet und bestimmt in Abhängigkeit seines Drehwinkels (bzw. seiner Stellung) die Querschnittsfläche des Auslaßschlitzes. Die Drehachse des Hohlzylindersegments befindet sich senkrecht zur Zylinderlängsachse und zur Längsachse des Auslaßkanals, de Schnittkante des Segments ist der Zylinderbohrung angeglichen und bildet die Steuerkante. Bei geringem Leistungsbedarf wird der Auslaßsteuerwinkel verringert, indem das Hohlzylindersegment bis an die Zylinderbohrung herangedreht wird. Dadurch entstehen zwischen dem Steuerkörper und der Zylinderbohrung keine Toträume, die eine Wirbelbildung und damit ungünstige Strömungsverhältnisse hervorrufen. Des weiteren wird ein kontinuierlicher Übergang zwischen dem Steuerorgan und dem Auslaßkanal gewährleistet. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei maximalem Auslaßsteuerwinke¹ aas Steuerorgan in einen separaten Nebenraum gedreht wird und damit thermisch nur gering belastet wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung wird entsprechend der Ansteuerung des Hohlzyündersegments für jeden Leistungsbereich der Brennkraftmaschine der erforderliche Auslaßsteuerwinkel realisiert.

Ausführungsbeispiel

An zwei Ausführungsbeispielen soll die Erfindung nachstehend erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Zweitaktbrennkraftmaschine mit Steuerung des Auslaßschlitzos durch ein drehbar

gelagertes Hohlzylindersegment in Ruhestellung Fig. 2: eine schematische Darstellung einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Steuerung des Auslaßschlitzes durch ein drehbar gelagertes Hohlzylindersegment in Arbeitsstellung.

Bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine wird der Auslaßschlitz 3 in der Zylinderwand 2 eines Zylinders 1 durch einen Arbeitskolben (nicht dargestellt) gesteuert. Zur Veränderung der Auslaßschlitzhöhe und damit des Auslaßsteuerwinkels ist ein drehbar gelagertes Hohlzylindfirsogment 5 im Auslaßkanal 4 angeordnet. Die Drehachse des Hohlzyündersegments 5 liegt senkrecht zur Zylinderlängsachse und zur Längsachse des Auslaßkanals 4. Die Steuerkante 6 ist der Form der Zylinderbüchse angeglichen und reicht in Ruhestellung bis an die Lauffläche des Kolbens heran. Dadurch werden Toträumo zwischen Zylinderbohrung 2 und dem Hohlzylindersegmont 5 vermieden, so daß günstige Strömungsbedingungen gewährleistet werden.

In Arbeitsstellung (Fig.2) wird das Hohlzylindersegment 5 in einen separaten Nebenraum 7 gedreht, wodurch auch bei großen geforderten Leistungen und damit großen Auslaßsteuerwinkeln dor Strömungsweg für die Abgaso nicht nachteilig beeinflußt wird. Die Ansteuerung des drehbar gelagerten Hohlzyündersegments 5 kann entsprechend des geforderten Auslaßsteuerwinkels über eine beliebige Steuereinrichtung erfolgen, die an den Enden des Hohlzylindcrsegments 5 angeordnet ist (nicht dargestellt).

Claims (5)

1. Vo^r ichtuPb' zur Steuerung des Auslaßwinkels bei Zweitakt-Brennkraftmascninen mittels eines den Auslaßsfjnalquerschnitt verengenden Elementes, dadurch gekennzeichnet, daß das den Querschnitt verengende Element als drehbar gelagertes Hohlzylindersegment, dessen Drehachse senkrecht zur Zylinderachse und zur Längsachse des Auslaßkanals angeordnet ist, ausgebildet ist und die Schnittkante des Hohlzylindersegmentes gleichzeitig die Steuerkante bildet.

2. Vorrichtung zur Steuerung des Auslaßwinkels bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei abgesperrtem Vorauslaß das Hohlzylindersegment und Kanaloberkante einen strömungsgünstigen, kontinuierlichen Übergang bilden.

3. Vorrichtung zur Steuerung des Auslaßwinkels bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlzylindersegment bei voll geöffnetem Auslaßkanal in einem von den heißen Abgasen nicht durchströmten Nebenraum angeordnet ist.

4. Vorrichtung zur Steuerung des Auslaßwinkels bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlzylindersegment bei geschlossenem Vorauslaß bündig mit der Zylinderbohrung abschließt.

5. Vorrichtung zur Steuerung des Auslaßwinkels bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Hohlzylindorsegmentes drehzahl- und/ oder lastabhängig erfolgen kann.