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Die
Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Aus
der
DE 914 687 ist ein
Verbrennungsmotor bekannt, der als Zweitaktmotor ausgebildet ist.
Im Kurbelgehäuseinnenraum ist am Kolben eine Abdeckplatte
angeordnet. Die Abdeckplatte ist unterhalb einer Öffnung
im Kolben angeordnet, durch die im unteren Totpunkt des Kolbes Frischgas
in den Brennraum strömt. Bei der
DE 914 687 soll im unteren Totpunkt
des Kolbens Frischgas an der Innenseite des Kolbenbodens entlangströmen
und so den Kolbenboden kühlen. Diese Kühlung erfolgt
jedoch nur, während Frischgas durch die Öffnung
im Kolben strömt, also nur im unteren Totpunkt. Im oberen
Totpunkt des Kolbens verhindert die Abdeckplatte eine Kühlung
des Kolbens, da sich keine Strömung ausbilden kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor der
gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem eine
effektive Kühlung in jeder Stellung des Kolbens erreicht
wird.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
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Durch
die ortsfeste Anordnung des Strömungsleitelements kann
das Strömungsleitelement in jeder Stellung des Kolbens
Gemisch zum Kolbenboden lenken. Dadurch wird während des
gesamten Kolbenhubs eine Luftströmung erzeugt, die zur
Kühlung des Kolbens dient.
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Vorteilhaft
weist das Strömungsleitelement eine entgegen der Drehrichtung
der Kurbelwelle gerichtete Strömungskante auf. Die Strömungskante dient
dazu, einen Teil der sich im Kurbelgehäuseinnenraum ausbildenden
Strömung zum Kolbenboden und zum Kolbenbolzen hin abzulenken.
Die Strömungskante wirkt dabei insbesondere als Strömungsteiler.
Der Kolben ist vorteilhaft über einen Kolbenbolzen mit
dem Pleuel verbunden. Um eine effektive Kühlung des Kolbenbolzens
und des Kolbenbolzenlagers zu erreichen, ist vorgesehen, dass das Strömungsleitelement
eine dem Kolbenbolzen zugewandt liegende Strömungsleitfläche
aufweist. An der Strömungsleitfläche kann die
abgetrennte Strömung entlangströmen und wird so
zum Kolbenbolzen geleitet.
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Vorteilhaft
besitzt der Verbrennungsmotor eine gedachte Ebene, die senkrecht
zur Zylinderlängsachse und tangential zum Außenumfang
der Kurbelwelle steht, wobei der Abstand der Strömungskante
zur Ebene weniger als etwa 40% des Kolbenhubs beträgt.
Vorteilhaft beträgt der Abstand weniger als etwa 30% des
Kolbenhubs, insbesondere weniger als etwa 20% des Kolbenhubs. Ein
Abstand von weniger als etwa 30% bzw. weniger als etwa 20% des Kolbenhubs
ist insbesondere bei Strömungsleitelementen vorgesehen,
die an der dem Gemischeinlass gegenüberliegenden Wand des
Kurbelgehäuseinnenraums angeordnet sind. Der Außenumfang der
Kurbelwelle bezeichnet dabei den von der Drehachse der Kurbelwelle
am weitesten entfernt liegenden Bereich. Dies ist üblicherweise
der radial außen liegende Bereich der Kurbelwangen der
Kurbelwelle.
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Vorteilhaft
ist das Strömungsleitelement benachbart zum Außenumfang
der Kurbelwelle angeordnet. Im Bereich der Kurbelwelle ergeben sich
aufgrund der Rotation der Kurbelwelle im Betrieb starke Strömungen.
Durch die Anordnung des Strömungsleitelements benachbart
zum Außenumfang der Kurbelwelle kann eine ausreichende
Menge von Gemisch zum Kolbenboden und zum Kolbenbolzen gelenkt werden.
Das im Bereich des Außenumfangs der Kurbelwelle abgezweigte
Gemisch besitzt eine ausreichend hohe Strömungsgeschwindigkeit,
so dass sich eine effektive Kühlung des Kolbenbolzens und des
Kolbenbodens ergibt.
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Vorteilhaft
ist das Strömungsleitelement am Zylinder angeordnet. Es
kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Strömungsleitelement
am Kurbelgehäuse angeordnet ist. Eine einfache Gestaltung ohne
zusätzliche Bauteile wird erreicht, wenn zwischen dem Zylinder
und dem Kurbelgehäuse eine Zylinderfußdichtung
angeordnet ist und das Strömungsleitelement von einem Abschnitt
der Zylinderfußdichtung gebildet ist. Es kann jedoch auch
vorgesehen sein, dass das Strömungsleitelement geklemmt
gehalten ist. Vorteilhaft ist das Strömungsleitelement
zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Zylinder geklemmt gehalten.
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Trennebene zwischen
Zylinder und Kurbelgehäuse im Bereich des unteren Rands
der Zylinderlauffläche verläuft. Ein Strömungsleitelement
kann jedoch auch in einer Trennebene geklemmt gehalten sein, die
auf der Höhe der Kurbelwelle verläuft. Es kann
auch vorteilhaft sein, dass das Strömungsleitelement zwischen
zwei Bauteilen des Kurbelgehäuses, insbesondere zwischen zwei
Kurbelgehäusehalbschalen geklemmt gehalten ist. Auch eine
Klemmung an einem Bauteil von Zylinder oder Kurbelgehäuse
ist möglich. Dadurch werden zur Fixierung des Strömungsleitelements
keine zusätzlichen Bauteile benötigt. Die Lage
des Strömungsleitelements kann dadurch auf einfache Weise konstruktiv
vorgegeben werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Strömungsleitelement
einteilig mit dem Zylinder oder dem Kurbelgehäuse ausgebildet
ist. Insbesondere ist das Strömungsleitelement am Zylinder
oder am Kurbelgehäuse angeformt.
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Vorteilhaft
ist das Strömungsleitelement an der dem Gemischeinlass
gegenüberliegenden Wand des Kurbelgehäuseinnenraums
angeordnet. Dadurch wird die Strömung in Teilströmungen
aufgetrennt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Strömungsleitelement
an der dem Gemischeinlass zugewandten Seite des Kurbelgehäuseinnenraums
angeordnet ist, und dass zwischen der Wand des Kurbelgehäuseinnenraums
und dem Strömungsleitelement ein Durchlass gebildet ist.
Dadurch strömt das Gemisch im Bereich der Kurbelwelle und
das Gemisch, das zum Kolben gelenkt wird, an gegenüberliegenden
Seiten des Strömungsleitelements entlang. Die Größe
des Durchlasses zwischen Strömungsleitelement und der Wand
des Kurbelgehäuseinnenraums gibt die zum Kolben gelenkte
Gemischmenge vor.
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Durch
geeignete Gestaltung des Strömungsleitelements kann zusätzlich
ein Düseneffekt erzielt werden.
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Es
ist vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor mindestens einen Überströmkanal
besitzt, dessen kurbelgehäuseseitiges Ende in jeder Stellung des
Kolbens zum Kurbelgehäuseinnenraum hin offen ist und dessen
brennraumseitiges Ende vom Kolbenschlitz gesteuert ist. Die Kühlung
des Kolbenbodens und des Kolbenbolzens ist damit weitgehend unabhängig
von Steuerzeiten der Überströmkanäle.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung eines Zweitaktmotors,
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2 eine
vereinfachte schematische Darstellung des Zweitaktmotors aus 1,
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3 bis 8 schematische
Darstellungen von Ausführungsbeispielen eines Zweitaktmotors,
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9 eine
schematische Seitenansicht des Zweitaktmotors aus 8 in
Richtung des Pfeils IX in 8,
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10 eine
perspektivische Darstellung eines Strömungsleitelements,
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11 eine
Seitenansicht des Strömungsleitelements aus 10,
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12 eine
Seitenansicht des Strömungsleitelements in Richtung des
Pfeils XII in 11.
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In 1 ist
als Beispiel für einen Verbrennungsmotor ein Zweitaktmotor 1 gezeigt,
der mit Spülvorlage arbeitet. Die Erfindung kann jedoch
auch bei einem gemischgeschmierten Viertaktmotor vorteilhaft sein.
Der Zweitaktmotor 1 besitzt einen Zylinder 2,
in dem ein Brennraum 3 ausgebildet ist. Der Brennraum 3 ist
von einem Kolben 5 begrenzt, der im Zylinder 2 in
Richtung einer Zylinderlängsachse 18 hin- und
hergehend gelagert ist. Der Kolben 5 treibt über
ein Pleuel 6 eine Kurbelwelle 7 an. Die Kurbelwelle 7 ist
in einem Kurbelgehäuse 4 gelagert und wird vom
Kolben 5 in einer Drehrichtung 21 angetrieben.
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Der
Zweitaktmotor 1 besitzt einen Gemischkanal 8,
der an der Zylinderbohrung 38 mit einem Gemischeinlass 9 mündet.
Der Gemischeinlass 9 ist in einem Bereich angeordnet, der
vom Kolben 5 im Betrieb überfahren wird, so dass
der Gemischeinlass 9 schlitzgesteuert ist. Zur Zufuhr von
Kraftstoff ist ein Vergaser 14 vorgesehen, in dem ein Abschnitt
des Gemischkanals 8 ausgebildet ist. Der Vergaser 14 ist an
einem Luftfilter 19 angeordnet, über den Verbrennungsluft
angesaugt wird. Am Luftfilter 19 mündet außerdem
ein Luftkanal 10. Der Luftkanal 10 mündet
an der Zylinderbohrung 38 mit einem Lufteinlass 11,
der ebenfalls vom Kolben 5 schlitzgesteuert ist.
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Der
Zweitaktmotor 1 besitzt auf jeder Seite der in 1 gezeigten
Schnittebene zwei Überströmkanäle, nämlich
einen einlassnahen Überströmkanal 12 sowie
einen auslassnahen Überströmkanal 13,
der benachbart zu einem Auslass 15 aus dem Brennraum 3 angeordnet
ist. Die Überströmkanäle 12, 13 münden
mit Überströmfenstern 37 in den Brennraum 3.
Die Überströmkanäle 12 und 13 verbinden
im Bereich des in 1 gezeigten unteren Totpunkts
UT den Kurbelgehäuseinnenraum 17 mit dem Brennraum 3.
An ihren kurbelgehäuseseitigen Enden weisen die Überströmkanäle 12 und 13 Öffnungen 36 auf,
die ins Kurbelgehäuse 4 münden. Die Öffnungen 36 sind
dabei in einem Bereich angeordnet, der vom Kolben 5 im
Betrieb nicht überfahren wird. Dadurch sind die Öffnungen 36 während
des gesamten Kolbenhubs zum Kurbelgehäuseinnenraum 17 hin
offen.
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Im
Betrieb strömt im Bereich des in 1 gezeigten
unteren Totpunkts UT des Kolbens 5 Kraftstoff/Luft-Gemisch
aus dem Kurbelgehäuseinnenraum 17 über
die Überströmkanäle 12, 13 in
den Brennraum 3. Beim darauf folgenden Aufwärtshub des
Kolbens 5 wird das Gemisch im Brennraum 3 verdichtet.
Im Bereich eines oberen Totpunkts OT des Kolbens 5 wird
das Gemisch im Brennraum 3 von einer nicht gezeigten Zündkerze
gezündet. Dadurch wird der Kolben zum Kurbelgehäuse 4 hin
beschleunigt. Beim Abwärtshub öffnet der Kolben 5 den
Auslass 15, so dass Abgase aus dem Brennraum 3 entweichen
können. Bei weiterer Abwärtsbewegung öffnet
der Kolben 5 die Überströmfenster 37,
durch die Frischgemisch aus dem Kurbelgehäuse 4 in
den Brennraum 3 nachströmt.
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Im
oberen Totpunkt OT ist der Gemischeinlass 9 zum Kurbelgehäuseinnenraum 17 hin
geöffnet. Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Gemischkanal 8 strömt
im oberen Totpunkt OT des Kolbens 5 in den Kurbelgehäuseinnenraum 17.
Im oberen Totpunkt OT ist der Lufteinlass 11 über
jeweils eine Kolbentasche 16 mit den Überströmfenstern 37 von
jeweils zwei Überströmkanälen 12, 13 verbunden,
so dass in den Überströmkanälen 12, 13 weitgehend
kraftstofffreie Luft aus dem Luftkanal 10 vorgelagert werden kann.
Sobald die Überströmfenster 37 beim Abwärtshub
des Kolbens 5 vom Kolben 5 geöffnet werden, strömt
zunächst weitgehend kraftstofffreie Luft aus dem Luftkanal 10 in
den Brennraum 3 und trennt das aus dem Kurbelgehäuseinnenraum 17 nachströmende
Frischgemisch von den aus dem Brennraum 3 durch den Auslass 15 ausströmenden
Abgasen. Anschließend strömt Frischgemisch aus
dem Kurbelgehäuseinnenraum 17 über die Überströmkanäle 12, 13 in
den Brennraum 3. Zwischen dem oberen Totpunkt OT und dem
unteren Totpunkt UT legt der Kolben 5 den Kolbenhub h zurück.
Der Kolbenhub h ist dabei in Richtung der Zylinderlängsachse 18 gemessen.
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Das
Pleuel 6 ist mit dem Kolben 5 über einen Kolbenbolzen 20 verbunden.
Wie in 2 schematisch gezeigt ist, ist der Kolbenbolzen 20 im
Kolben 5 in einem Kolbenbolzenlager 22 gelagert,
das beispielsweise ein Wälzlager, insbesondere ein Nadellager
sein kann. Wie 2 zeigt, strömt Kraftstoff/Luft-Gemisch
aus dem Gemischkanal 8 in einer Strömungsrichtung 26 in
den Kurbelgehäuseinnenraum 17 ein. Aufgrund der
Drehbewegung der Kurbelwelle 7 bildet sich im Kurbelgehäuseinnenraum 17 im
Bereich der Kurbelwelle 7 eine Kreisströmung in einer
Strömungsrichtung 25 aus. Im Kurbel gehäuseinnenraum 17 ist
auf der Höhe einer Trennebene 31 zwischen Kurbelgehäuse 4 und
Zylinder 2 ein Strömungsleitelement 23 angeordnet.
Das Strömungsleitelement 23 ist an einer Wand 35 des
Kurbelgehäuseinnenraums 17 angeordnet, die dem
Einlass 9 gegenüberliegt. Das Strömungsleitelement 23 besitzt
eine Strömungskante 30, die der Strömungsrichtung 25 entgegengerichtet
ist. Die Strömungskante 30 ist nah benachbart
zu dem auch in 1 gezeigten Außenumfang 32 der
Kurbelwelle 7 angeordnet. Mit dem Außenumfang 32 ist
dabei der bezogen auf die Drehachse 47 der Kurbelwelle 7 radial äußerste
Bereich der Kurbelwelle 7 bezeichnet. Wie 1 zeigt,
ist der radial äußerste Bereich der Kurbelwelle 7 an
den Kurbelwangen 52 gegeben. Die Trennebene 31 ist
im Bereich des dem Kurbelgehäuse 4 zugewandten
unteren Rands 45 der Zylinderlauffläche angeordnet.
Die Trennebene 31 ist demnach gegenüber der Drehachse 47 der
Kurbelwelle 7 in Richtung auf den Zylinder 2 versetzt
angeordnet.
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Das
Strömungsleitelement 23 besitzt eine Strömungsleitfläche 24,
die dem Kolbenbolzen 20 zugewandt liegt. Vorteilhaft schneidet
eine Senkrechte auf die Strömungsleitfläche 24 den
Kolbenbolzen 20.
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Wie 2 zeigt,
zweigt das Strömungsleitelement 23 im Betrieb
aus der sich im Bereich der Kurbelwelle 7 einstellenden
Strömung, die in Strömungsrichtung 25 strömt,
einen Teilstrom ab und lenkt diesen zum Kolben 5. Der abgezweigte
Teilstrom strömt als Kühlluftströmung 29 an
der dem Auslass 15 zugewandten Seite des Zylinders 2 zu
der dem Kurbelgehäuseinnenraum 17 zugewandten
Unterseite 28 des Kolbenbodens 27. Die Kühlluftströmung
strömt zwischen dem Kolbenbolzen 20 und der Unterseite 28 hindurch
und an der dem Einlass 9 zugewandten Seite des Zylinders 2 zurück
zur Kurbelwelle 7. Dabei kann sich eine kreisförmige
Strömung in dem durch den Zylinder 2 begrenzten
Teil des Kurbelgehäuseinnenraums 17 einstellen.
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Das
Strömungsleitelement 23 ist etwa auf der Höhe
der Trennebene 31 zwischen Zylinder 2 und Kurbelgehäuse 4 angeordnet.
Der Verbrennungsmotor 1 besitzt eine gedachte Ebene 41,
die die Zylinderlängsachse 18 senkrecht schneidet
und die an der dem Kolben 5 zugewandten Seite der Kurbelwelle 7 angeordnet
ist. Die gedachte Ebene 41 liegt tangential zum Außenumfang 32 der
Kurbelwangen 52 der Kurbelwelle 7. Der Außenumfang 32 berührt
damit die gedachte Ebene 41. Die Strömungskante 30 besitzt
zu der gedachten Ebene 41 einen Abstand b, der weniger
als etwa 40% des Kolbenhubs h beträgt. Der Abstand b beträgt
vorteilhaft weniger als etwa 30% und insbesondere weniger als etwa
20% des Kolbenhubs h. Im Ausführungsbeispiel nach 2 ist
die Strömungskante 30 auf der der Kurbelwelle 7 zugewandten
Seite der gedachten Ebene 41 angeordnet.
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In 3 ist
ein Ausführungsbeispiel für den Zweitaktmotor 1 gezeigt.
Der Aufbau des Zweitaktmotors 1 entspricht dabei dem in
den 1 und 2 gezeigten Zweitaktmotor. Gleiche
Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren einander entsprechende
Bauteile. Bei dem in 3 gezeigten Zweitaktmotor 1 ist
ein Strömungsleitelement 33 vorgesehen, das auf
der dem Gemischeinlass 9 zugewandten Seite des Kurbelgehäuseinnenraums 17 angeordnet
ist. Das Strömungsleitelement 33 ist dabei in einem
Abstand a zu der den Kurbelgehäuseinnenraum begrenzenden
wand 35 angeordnet. Der Abstand a ist dabei senkrecht zur
Zylinderlängsachse 18 gemessen. Dadurch ist ein
Durchlass 42 zwischen der Wand 35 und dem Strömungsleitelement 33 gebildet.
Das Strömungsleitelement 33 besitzt eine Strömungskante 40,
die bis in den Bereich des Außenumfangs 32 der
Kurbelwelle 7 ragt. Der Abstand der Strömungskante 40 zum
Außenumfang 32 der Kurbelwelle 7 ist
dabei so gewählt, dass ein Kontakt der Strömungskante 14 mit
dem Außenumfang 32 der Kurbelwelle 7 sicher
vermieden ist.
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Das
Strömungsleitelement 33 besitzt eine Strömungsleitfläche 34,
die der Wand 35 zugewandt liegt. Im Betrieb führt
die Strömungskante 40 des Strömungsleitelements 33 dazu,
dass aus der im Kurbelgehäuse 4 in Strömungsrichtung 25 strömenden
Luftströmung ein Kühlluftstrom 39 abgezweigt wird,
der durch den Durchlass 42 zwischen dem Strömungsleitelement 33 und
der Wand 35 hindurch und an der Strömungsleitfläche 34 entlangströmt.
Der Kühlluftstrom 39 strömt an der dem
Einlass 9 zugewandten Seite des Zylinders 2 zur
Unterseite 28 des Kolbens 7. Die Kühlluftstrom 39 strömt
zwischen Kolbenbolzen 20 und der Unterseite 28 des
Kolbens 27 hindurch und an der dem Auslass 15 zugewandten Seite
des Zylinders 2 wieder zurück in den Bereich der
Kurbelwelle 7. Die Strömungskante 40 ist
unterhalb der Trennebene 31 und unterhalb der gedachten Ebene 41 angeordnet.
Die Strömungskante 40 besitzt zu der gedachten
Ebene 41 einen Abstand c, der vorteilhaft weniger als etwa
40% des Kolbenhubs h beträgt.
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4 zeigt
ein Ausführungsbeispiel des Verbrennungsmotors, bei dem
am Kurbelgehäuse 4 ein Strömungsleitelement 43 ange ordnet
ist. Das Strömungsleitelement 43 kann einteilig
mit dem Kurbelgehäuse 4 ausgebildet sein oder
am Kurbelgehäuse 4 festgelegt sein. Das Strömungsleitelement 43 kann hierzu
beispielsweise am Kurbelgehäuse 4 angeclipst sein.
Das Strömungsleitelement 43 kann am Kurbelgehäuse 4 auch
geklemmt gehalten sein. Das Strömungsleitelement 43 ist
an der dem Einlass 9 gegenüberliegenden Wand 35 angeordnet
und besitzt eine Strömungskante 50, die bis nah
an den Außenumfang 32 der Kurbelwelle 7 ragt.
Die Strömungskante 40 und eine Strömungsleitfläche 44 des
Strömungsleitelements 43 zweigen eine Kühlluftströmung 29 ab,
die vom Strömungsleitelement 43 zum Kolben 5 abgelenkt
wird. Die sich einstellende Luftströmung entspricht dabei
etwa der Kühlluftströmung 29 im Ausführungsbeispiel
nach 2. Die Strömungskante 50 besitzt
zur gedachten Ebene 41 einen Abstand d, der kleiner als
etwa 40% des Kolbenhubs h ist. Der Abstand d ist vorteilhaft kleiner
als etwa 30%, insbesondere kleiner als etwa 20% des Kolbenhubs h.
Das Strömungsleitelement 43 kann auch als Einlegeteil
ins Kurbelgehäuse 4 ausgebildet sein.
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Beim
Ausführungsbeispiel nach 5 ist am Zylinder 2 ein
Strömungsleitelement 53 vorgesehen. Das Strömungsleitelement 53 kann
einteilig mit dem Zylinder 2 ausgebildet, also am Zylinder 2 angeformt, oder
als separates Teil gefertigt und am Zylinder 2 fixiert
sein, beispielsweise am Zylinder 2 angeclipst oder geklemmt
gehalten sein. Der Zylinder 2 ist mit dem Kurbelgehäuse 4 an
einer Trennebene 51 verbunden, die auf der Höhe
der Drehachse 47 der Kurbelwelle 7 verläuft.
Am Zylinder 2 ist damit ein oberer Abschnitt des Kurbelgehäuses
mit angeformt. Das Strömungsleitelement 53 besitzt
eine dem Kolbenbolzen 20 und dem Kolbenbolzenlager 22 zugewandte
Strömungsleitfläche 54. Das Strömungsleitelement 53 besitzt
eine Strömungskante 60, die der sich im Bereich
der Kurbelwelle 7 einstellenden Strömungsrichtung 25 und
damit auch der Drehrichtung 21 der Kurbelwelle 7 entgegengerichtet
liegt. Das Strömungsleitelement 53 leitet einen
Teil des im Bereich der Kurbelwelle 7 strömenden
Kraftstoff/Luft-Gemischs als Kühlluftströmung 29 zum
Kolben 5 ab. Die Strömungskante 60 besitzt
zur gedachten Ebene 41 einen Abstand e, der weniger als
etwa 40% des Kolbenhubs h beträgt. Die Strömungskante 60 ist
im Ausführungsbeispiel nach 5 dabei
oberhalb des unteren Rands 45 der Zylinderlauffläche, also
im Bereich der Zylinderlauffläche, angeordnet. Der Kolben 5 besitzt
in diesem Bereich vorteilhaft eine entsprechende Aussparung 55,
um eine Berührung mit dem Strömungsleitelement 53 zu
vermeiden.
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Bei
dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein
Strömungsleitelement 63 vorgesehen, das einteilig
mit einer zwischen dem Zylinder 2 und dem Kurbelgehäuse 4 angeordneten
Zylinderfußdichtung 62 ausgebildet ist. Das Strömungsleitelement 63 kann
dabei auch elastisch ausgebildet sein. Das Strömungsleitelement 63 besitzt
eine Strömungskante 70, die der Drehrichtung 21 der
Kurbelwelle 7 entgegengerichtet liegt, sowie eine Strömungsleitfläche 64,
die dem Kolbenbolzen 20 zugewandt ausgerichtet ist. Die
sich einstellende Strömung im Kurbelgehäuseinnenraum 17 entspricht
der zu 2 beschriebenen Kühlluftströmung 29.
Die Strömungskante 70 besitzt zur gedachten Ebene 41 einen
Abstand f, der weniger als etwa 40% des Kolbenhubs h beträgt.
Vorteilhaft beträgt der Abstand f weniger als etwa 30%,
insbesondere weniger als etwa 20% des Kolbenhubs h. Die Strömungskante 70 ist
benachbart zum Außenumfang 32 der Kurbelwelle 7 angeordnet.
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Bei
dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein
Strömungsleitelement 73 vorgesehen, das als separates
Bauteil ausgebildet ist. Das Strömungsleitelement 73 besitzt
einen Rand 75, der in den Bereich zwischen Zylinder 2 und
Kurbelgehäuse 4 ragt. Zwischen dem Zylinder 2 und
dem Kurbelgehäuse 4 ist eine Zylinderfußdichtung 72 angeordnet. Der
Rand 75 des Strömungsleitelements 73 ist
zwischen dem Zylinder 2 und dem Kurbelgehäuse 4 geklemmt
gehalten. Zur Aufbringung der Klemmkraft dienen die nicht gezeigten
Schrauben, mit denen der Zylinder 2 am Kurbelgehäuse 4 verschraubt
ist. Das Strömungsleitelement 73 besitzt eine
Strömungsleitfläche 74, die dem Kolbenbolzen 20 zugewandt
liegt, sowie eine Strömungskante 80, die unterhalb
der Trennebene 31 benachbart zum Außenumfang 32 der
Kurbelwelle 7 angeordnet ist. Die Strömungskante 80 besitzt
zur gedachten Ebene 41 einen Abstand g, der kleiner als
etwa 40% des Kolbenhubs h ist. Vorteilhaft beträgt der
Abstand g weniger als etwa 30%, insbesondere weniger als etwa 20%
des Kolbenhubs h. Das Strömungsleitelement 73 ist
an der dem Gemischeinlass 9 gegenüberliegenden
Wand des Kurbelgehäuses 4 angeordnet, so dass
sich die auch zur 2 beschriebene Kühlluftströmung 29 einstellt.
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Ein
Abstand der Strömungskante von bis zu 40% des Kolbenhubs
h ist insbesondere für Strömungsleitelemente vorgesehen,
die an der dem Gemischeinlass 9 zugewandten Seite des Verbrennungsmotors 1 angeordnet
sind. Ein Abstand der Strömungskante zur gedachten Ebene 41 von
bis zu etwa 30%, insbesondere von bis zu etwa 20% des Kolbenhubs
h ist insbesondere für Strömungsleitelemente vorteilhaft,
die auf der dem Auslass 15 zugewandten, dem Gemischeinlass 9 gegenüberliegenden
Seite des Verbrennungsmotors 1 angeordnet sind.
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Dadurch,
dass das Strömungsleitelement ortsfest am Kurbelgehäuseinnenraum 17 angeordnet ist,
ergibt sich während des gesamten Kolbenhubs eine Kühlluftströmung 29, 39,
die den Kolbenbolzen 20 und das Kolbenbolzenlager 22 kühlt.
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Zusätzlich
oder alternativ zur Trennebene 31 kann eine Kurbelgehäusetrennebene 51 auf
der Höhe der Drehachse 47 der Kurbelwelle 7 vorgesehen
sein. Die Trennebene 51 ist in 5 gezeigt. Das
Strömungsleitelement ist unabhängig von der Anordnung
der Trennebene vorteilhaft etwa auf der Höhe des dem Zylinder 2 zugewandten
Rands der Kurbelwelle 7 im Bereich der gedachten Ebene 41 angeordnet.
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Die 8 und 9 zeigen
ein Ausführungsbeispiel des Verbrennungsmotors 1,
dessen Strömungsleitelement 73 im Wesentlichen
dem Strömungsleitelement aus 7 entspricht.
Der Verbrennungsmotor 1 aus den 8 und 9 besitzt
eine erste Trennebene 31 zwischen dem Zylinder 2 und dem
Kurbelgehäuse 4. Das Kurbelgehäuse 4 ist
vertikal an einer Trennebene 79 geteilt und aus einer ersten
Kurbelgehäusehalbschale 77 und einer zweiten Kurbelgehäusehalbschale 78 aufgebaut,
die an der Trennebene 79 aneinander anstoßen.
Wie 8 zeigt, besitzt das Strömungsleitelement 73 einen Rand 76,
der auf der Höhe des Kurbelgehäuses 4 angeordnet
ist und zwischen die beiden Kurbelgehäusehalbschalen 77 und 78 ragt.
Dies ist schematisch in 9 gezeigt. Das Strömungsleitelement 73 aus den 8 und 9 ist
mit seinem Rand 76 zwischen den beiden Kurbelgehäusehalbschalen 77 und 78 geklemmt
gehalten. Es kann auch vorgesehen sein, ein Strömungsleitelement
zwischen anderen benachbarten Bauteilen oder an einem Bauteil zu klemmen.
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In
den 10 bis 12 ist
das Strömungsleitelement 23 aus 2 dargestellt.
Wie die Figuren zeigen, besitzt das Strömungsleitelement 23 eine runde
Rückwand 46, die zur Anlage an der Innenwand des
Zylinders 2 ausgebildet ist. In der Strömungsleitfläche 24 ist
an der der Kurbelwelle 7 zugewandten Seite eine Aussparung 48 vorgesehen,
deren Kontur durch die Pleuelgeige, also die Hüllkurve von
Pleuel 6 und Kurbelwelle 7, die sich bei einer Umdrehung
der Kurbelwelle 7 ergibt, bestimmt wird. Die Breite der
Aussparung 48 entspricht der Breite des Pleuels 6.
Aufgrund der Aussparung 48 kann das Pleuel 6 bei
der Hubbewegung des Kolbens 5 in das Strömungsleitelement 23 geringfügig
eintauchen. Wie 11 zeigt, besitzt das Strömungsleitelement 23 an
der der Zylinderwand zugewandten Seite eine Aussparung 49,
die zur Fixierung des Strömungsleitelements 23 dienen
kann. Auch andere Gestaltungen des Strömungsleitelements 23 können
vorgesehen sein.
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Um
das Strömungsleitelement an der in 5 gezeigten
Trennebene 51 zu klemmen, kann das Strömungsleitelement
einen bis auf die Höhe der Drehachse 47 der Kurbelwelle 7 herunterragenden Steg
besitzen, der in der Trennebene 51 geklemmt gehalten ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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