DE10220555A1

DE10220555A1 - Verfahren zum Betrieb eines Zweitaktmotors und Zweitaktmotor

Info

Publication number: DE10220555A1
Application number: DE10220555A
Authority: DE
Inventors: Heiko Roskamp
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2003-11-20
Anticipated expiration: 2022-05-09
Also published as: JP2003328906A; US20030209214A1; FR2839534B1; FR2839534A1; US6851402B2; JP4340470B2; DE10220555B4

Abstract

Ein Zweitaktmotor (1) für ein Arbeitsgerät weist einen in einem Zylinder (2) ausgebildeten Brennraum (3) mit einem Kolben (5, 21) auf, der über ein Pleuel (6) eine in einem Kurbelgehäuse (4) drehbar gelagerte Kurbelwelle (7) antreibt. Der Zweitaktmotor (1) umfaßt mindestens drei Überströmkanäle (10, 11, 20), die den Brennraum (3) zu vorgebenen Steuerzeiten mit dem Kurbelgehäuse (4) verbinden. Im Bereich eines Überströmkanals (10, 11, 20) wird zu vorgebenen Steuerzeiten Kraftstoff eingespritzt, wobei eine erste Teilmenge des Kraftstoffs überströmsynchron in den Kanal eingespritzt wird und eine zweite Teilmenge aus einem vorangegangenen Einspritzzyklus aus dem Kurbelgehäuse (4) in den Brennraum (3) übertritt. Hierzu ist in mindestens einem Überströmkanal (10) eine Einspritzdüse (19) angeordnet, die in den zum Zylinder (2) offenen Überströmkanal (10) Kraftstoff einspritzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Zweitaktmotors der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung sowie einen Zweitaktmotor zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13 oder dem Anspruch 20.

Aus der EP 0 302 045 B1 ist ein Zweitaktmotor bekannt, bei dem im Bereich eines Überströmkanals Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird. Um auch bei hohen Drehzahlen eine ausreichende Kraftstoffversorgung zu gewährleisten, beginnt die Einspritzung bereits vor dem Öffnen des Überströmkanals. Da der Überströmkanal kurz nach der Einspritzung öffnet, wird die eingespritzte Kraftstoffmenge vollständig in den Brennraum eingetragen. Das Kurbelgehäuse muß separat geschmiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Zweitaktmotors vorzusehen, das eine separate Schmierung des Kurbelgehäuses überflüssig macht. Weiterhin soll ein Zweitaktmotor angegeben werden, mit dem das Verfahren durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch einen Zweitaktmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 13 sowie mit einem Zweitaktmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 20 gelöst.

Für das Verfahren zum Betrieb eines Zweitaktmotors ist vorgesehen, daß im Bereich eines Überströmkanals zu vorgegebenen Steuerzeiten Kraftstoff eingespritzt wird, wobei mindestens in einem Drehzahlbereich eine erste Teilmenge des Kraftstoffs, der für eine Verbrennung in den Brennraum gelangt, überströmsynchron eingespritzt wird und eine zweite Teilmenge aus mindestens einem vorangegangenen Einspritzzyklus aus dem Kurbelgehäuse in den Brennraum übertritt. Der Kraftstoff, der aus dem Kurbelgehäuse in den Brennraum übertritt, dient, insbesondere in Verbindung mit beigemischtem Öl, einer ausreichenden Kurbelgehäuseschmierung. Gleichzeitig ist gewährleistet, daß eine ausreichende Kraftstoffmenge in den Brennraum gelangen kann, während die Überströmkanäle zum Brennraum geöffnet sind, so daß der Motor auch bei hohen Drehzahlen bis zu 15.000 Umdrehungen/Minute störungsfrei arbeitet. Insbesondere im Leerlauf und im niedrigen Teillastbereich kann es jedoch vorteilhaft sein, daß bis zu 100% des Kraftstoffs ins Kurbelgehäuse eingespritzt wird.

Zweckmäßig wird der Kraftstoff in das dem Brennraum zugewandt liegende Ende des Überströmkanals eingespritzt. Hierdurch wird eine gute Kraftstoffeinbringung in den Brennraum gewährleistet. Es ist vorgesehen, daß das Verhältnis der beiden Teilmengen zueinander drehzahl- und/oder belastungsabhängig angepaßt wird. Somit kann eine optimale Verbrennung im Brennraum gewährleistet und gleichzeitig eine ausreichende Kurbelgehäuseschmierung erreicht werden. Vorteilhaft werden Beginn und/oder Ende der Einspritzung belastungs- und/oder drehzahlabhängig angepaßt. Die Einspritzung erfolgt immer überströmsynchron, d. h., in einer Zeitspanne, in der Kurbelgehäuse und Brennraum über die Überströmkanäle fluidisch miteinander verbunden sind. Der Kraftstoff wird vorteilhaft bei einem Kurbelwellenwinkel zwischen 40° vor UT und 70° nach UT überströmsynchron eingespritzt. Für eine gute Verbrennung und eine ausreichende Kurbelgehäuseschmierung ist vorgesehen, daß mindestens in einem Drehzahlbereich 15% bis 90% der für eine Verbrennung benötigten Kraftstoffmenge überströmsynchron eingespritzt werden.

Vorteilhaft wird Kraftstoff im Bereich eines auslaßfernen Überströmkanals eingespritzt. Zweckmäßig wird zu vorgegebenen Steuerzeiten Kraftstoff ins Kurbelgehäuse eingespritzt. Der sich im Kurbelgehäuse ansammelnde Kraftstoff dient der Schmierung, wobei der Kraftstoff mit der durch den Einlaß ins Kurbelgehäuse strömenden Luft ein Kraftstoff/Luft-Gemisch bildet. Das Kraftstoff/Luft-Gemisch strömt durch die Überströmkanäle in den Brennraum. Somit bildet der ins Kurbelgehäuse eingespritzte Kraftstoff eine Teilmenge des für die Verbrennung zur Verfügung stehenden Kraftstoffs. Diese Teilmenge setzt sich aus über mehrere Einspritzzyklen ins Kurbelgehäuse eingespritzten Kraftstoffmengen zusammen. Vorteilhaft wird der Kraftstoff durch eine gemeinsame Einspritzdüse sowohl überströmsynchron in den Überströmkanal als auch ins Kurbelgehäuse eingespritzt. Zur Bereitstellung des für die Verbrennung benötigten Kraftstoffs und zur Kurbelgehäuseschmierung wird somit nur eine Einspritzdüse benötigt. Zweckmäßig wird der Kraftstoff ins Kurbelgehäuse zu Steuerzeiten eingespritzt, in denen der Überströmkanal zum Brennraum hin durch das Kolbenhemd verschlossen ist. Der Kolben befindet sich somit während der Einspritzung von Kraftstoff ins Kurbelgehäuse im Bereich des oberen Totpunkts. Insbesondere wird Kraftstoff bei einem Kurbelwellenwinkel zwischen 100° vor OT und 50° nach OT ins Kurbelgehäuse eingespritzt. Die Einspritzung ins Kurbelgehäuse ist somit von der überströmsynchronen Einspritzung in den Brennraum zeitlich getrennt. Je Kurbelwellenumdrehung finden somit zwei Einspritzzyklen statt.

Ein Zweitaktmotor zur Durchführung des Verfahrens besitzt mindestens drei Überströmkanäle. In mindestens einen Überströmkanal mündet eine Einspritzdüse, wobei der Überströmkanal zum Zylinder hin offen ist. Die Einspritzdüse kann somit je nach Kolbenstellung überströmsynchron in den Brennraum und im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens ins Kurbelgehäuse Kraftstoff einspritzen. Die zum Zylinder hin offenen Überströmkanäle können einfach und kostengünstig hergestellt werden. Separate Schmiereinrichtungen oder Gemischaufbereitungseinrichtungen werden nicht benötigt.

Die Einspritzdüse ist insbesondere im Bereich des dem Brennraum zugewandten Endes des Überströmkanals angeordnet und an ein elektronisches Gemischdosiersystem angeschlossen. Das elektronische Gemischdosiersystem ermöglicht eine exakte Ansteuerung von Beginn und Ende der Einspritzung. Die Einspritzzeiten können auf die Drehzahl und die Belastung des Motors kurzfristig angepaßt werden. Auch bei schnellen Drehzahl- oder Belastungswechseln wird eine gleichbleibend günstige Versorgung mit Kraftstoff ermöglicht. Geringe Spülverluste werden erreicht, wenn die Einspritzdüse in einen auslaßfernen Überströmkanal mündet.

Zweckmäßig ist ein auslaßferner Überströmkanal dem Auslaß gegenüber angeordnet. Es kann jedoch zweckmäßig sein, daß ein auslaßferner Überströmkanal gegenüber der Position, in der die Mittelebene den Überströmkanal symmetrisch teilt, in Zylinderumfangsrichtung versetzt angeordnet ist. Insbesondere sind zwei auslaßnahe und zwei auslaßferne Überströmkanäle in etwa symmetrisch zur Mittelebene angeordnet. Es kann zweckmäßig sein, an jedem auslaßfernen Überströmkanal eine Einspritzdüse anzuordnen. Hierdurch ergeben sich symmetrische Verhältnisse im Brennraum. Durch die Anordnung nur einer Einspritzdüse an einem der symmetrisch angeordneten auslaßfernen Überströmkanäle läßt sich jedoch eine Einspritzdüse einsparen.

Für einen weiteren Zweitaktmotor zur Durchführung des Verfahrens ist vorgesehen, daß in einen Überströmkanal eine Einspritzdüse mündet und im Kolben ein Kolbenfenster vorgesehen ist, das den Überströmkanal mit dem Kurbelgehäuse im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens fluidisch verbindet. Die Überströmkanäle sind bei diesem Zweitaktmotor in einem Bereich ihrer Längserstreckung gegenüber dem Zylinder abgetrennt ausgebildet.

Zweckmäßig befindet sich das Kolbenfenster im oberen Totpunkt des Kolbens im Bereich der Einspritzdüse. Die Einspritzdüse spritzt somit direkt ins Kurbelgehäuse ein. Vorteilhaft mündet die Einspritzdüse in einen auslaßfernen Überströmkanal, wobei der auslaßferne Überströmkanal gegenüber dem Auslaß angeordnet sein kann oder gegenüber der Position, in der die Mittelebene das Einlaßfenster des Überströmkanals symmetrisch teilt, in Zylinderumfangsrichtung versetzt angeordnet sein kann. Insbesondere sind zwei auslaßnahe und zwei auslaßferne Überströmkanäle symmetrisch zur Mittelebene angeordnet.

Um ein gutes Spülergebnis zu erhalten, ist vorgesehen, daß in mindestens einen Überströmkanal ein Luftkanal mündet. Hierdurch läßt sich eine gute Luftvorlagerung erzielen. Der Luftkanal mündet zweckmäßig im Bereich eines Einlaßfensters insbesondere über ein Ventil in den Überströmkanal. Durch die Mündung im Bereich des Einlaßfensters läßt sich eine nahezu vollständige Spülung des Überströmkanals mit frischer Luft erzielen.

Weitere Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts durch einen Zweitaktmotor,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anordnung der Überströmkanäle bei einem Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Zylinders in Blickrichtung vom Kurbelgehäuse zum Brennraum,
Fig. 4 ein Diagramm, in dem Beginn und Ende der Einspritzung bezogen auf den Kurbelwellenwinkel über der Drehzahl dargestellt sind,
Fig. 5 ein Diagramm, in dem die dem Kurbelgehäuse zugeführte Kraftstoffteilmenge über der Drehzahl dargestellt ist,
Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch den Zylinder eines Zweitaktmotors.
Der in Fig. 1 dargestellte Zweitaktmotor 1 weist einen Zylinder 2 und einen im Zylinder 2 ausgebildeten Brennraum 3 auf. Der Brennraum 3 ist von einem auf- und abgehenden Kolben 5 begrenzt. Der Kolben 5 treibt über ein Pleuel 6 eine im Kurbelgehäuse 4 gelagerte Kurbelwelle 7 an. Die Kurbelwelle 7 dreht sich dabei in der Drehrichtung 16. Der Zweitaktmotor 1 weist einen Einlaß 9 auf, der dem Kurbelgehäuse 4 weitgehend kraftstofffreie Verbrennungsluft zuführt. Die Luft wird im Kurbelgehäuse beim Abwärtshub des Kolbens gemeinsam mit im Kurbelgehäuse 4 befindlichem Kraftstoff verdichtet und tritt in der in Fig. 1 dargestellten Kolbenstellung durch die Überströmkanäle 10 und 11 in den Brennraum 3 über. Die Überströmkanäle 10 und 11 sind zum Zylinder 2 hin offen ausgebildet. Sie werden in vorgegebenen Kolbenstellungen zum Kurbelgehäuse 3 hin durch das Kolbenhemd 32 begrenzt. Während des Überströmens von Kraftstoff/Luft-Gemisch wird in mindestens einen Überströmkanal Kraftstoff eingespritzt, der gemeinsam mit dem Kraftstoff/Luft-Gemisch in den Brennraum eintritt und bei der folgenden Aufwärtsbewegung des Kolbens 5 im Brennraum 3verdichtet wird. Im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Brennraum 3 von der Zündkerze 17 gezündet. Bei der anschließenden Abwärtsbewegung des Kolbens 5 verlassen die Abgase den Brennraum 3 durch den Auslaß 8, während gleichzeitig frisches Kraftstoff/Luft-Gemisch in den Brennraum 3 einströmt.
Zur Kennzeichnung der Stellung des Kolbens dient der in Fig. 1 dargestellte Kurbelwellenwinkel α, der den Winkel zwischen dem Mittelpunkt 33 des unteren Pleuelauges 34 und der Längsmittelachse 13 des Zylinders 2 bezeichnet. Der Kurbelwellenwinkel α wird dabei von der Längsmittelachse 13 in Richtung der Drehrichtung 16 gemessen. Im oberen Totpunkt OT des Kolbens 5 beträgt der Kurbelwellenwinkel α 0° und im unteren Totpunkt UT des Kolbens 180°. Kurbelwellenwinkel vor UT werden vom unteren Totpunkt entgegen der Drehrichtung 16 gemessen und Kurbelwellenwinkel nach UT in Drehrichtung 16. Entsprechendes gilt für den oberen Totpunkt OT.
In Fig. 2 ist schematisch ein Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 dargestellt. Der Einlaß 9 ins Kurbelgehäuse 4 befindet sich unterhalb der Schnittebene und ist deshalb gestrichelt dargestellt. Der Zylinder 2 weist zwei auslaßnahe Überströmkanäle 11 und zwei auslaßferne Überströmkanäle 10 auf. In einen der auslaßfernen Überströmkanäle 10 mündet eine Einspritzdüse 19, die an ein Ventil 18 angeschlossen ist. Vorteilhaft ist das Ventil 18 als elektronisches Gemischdosiersystem ausgebildet. Auslaß 8 und Einlaß 9 sind etwa mittig von der Mittelebene 12 geteilt. Die Einspritzdüse 19 mündet etwa parallel zur Mittelebene 12 auf der dem Einlaß 9 zugewandten Seite des Überströmkanals in den auslaßfernen Überströmkanal 10. Die Einspritzdüse 19 mündet vorteilhaft im Bereich des in Fig. 1 dargestellten Daches 14 in den Überströmkanal 10. Das Dach 14 des Überströmkanals 10 bzw. das Dach 15 des Überströmkanals 11 bezeichnet dabei jeweils die Seite des Überströmkanals, die diesen in Richtung der Längsmittelachse 13 gesehen zum Brennraum 3 hin begrenzt.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsvariante eines Zweitaktmotors 1 dargestellt, wobei nur der Zylinder 2 in perspektivischer Darstellung dargestellt ist. Der Zylinder 2 weist einen Einlaß 9 und einen diesem gegenüberliegenden Auslaß 8 auf. Symmetrisch zu der Einlaß 9 und Auslaß 8 etwa mittig teilenden Mittelebene sind jeweils zwei auslaßnahe Überströmkanäle 11 und zwei auslaßferne Überströmkanäle 10 angeordnet. Benachbarte Überströmkanäle 10, 11 sind jeweils durch eine Wand 35 getrennt, die sich insbesondere im Bereich des Brennraums zwischen den Überströmkanälen erstreckt. Die Überströmkanäle 10, 11 sind zum Zylinder 2 hin offen ausgebildet. In einen auslaßfernen Überströmkanal 10 mündet im Bereich des Daches 14 eine Einspritzdüse 19, die an ein elektronisch geregeltes Einspritzventil 18 angeschlossen ist. Die Einspritzdüse 19 mündet im Bereich des Übertritts des Überströmkanals in den Zylinder 2 in den Überströmkanal 10. Es können jedoch auch andere Positionen der Einspritzdüse 19 zweckmäßig sein. Insbesondere kann diese gegenüber der Mittelebene 12 oder der Längsmittelachse 13 des Zylinders 2 um unterschiedliche Winkel geneigt sein. Es kann auch zweckmäßig sein, an beiden Überströmkanälen 10 symmetrisch Einspritzdüsen 19 anzuordnen. Anstatt der beiden symmetrisch angeordneten auslaßfernen Überströmkanäle 10 kann es zweckmäßig sein, einen Überströmkanal 10 dem Auslaß 8 gegenüber anzuordnen. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, einen auslaßfernen Überströmkanal 10 gegenüber der Position, in der der Überströmkanal von der Mittelebene 12 symmetrisch geteilt ist, in Zylinderumfangsrichtung versetzt anzuordnen. Ebenso kann es zweckmäßig sein, eine größere Anzahl von Überströmkanälen vorzusehen.
In Fig. 4 ist die Ansteuerung der Einspritzdüse 19 in einem Diagramm verdeutlicht. Im Bereich des unteren Totpunkts, d. h. bei einem Kurbelwellenwinkel α zwischen etwa 40° vor UT und etwa 70° nach UT, sind die Überströmkanäle 10, 11 zum Brennraum 3 hin geöffnet. Der überströmsynchron, d. h. während die Überströmkanäle zum Brennraum 3 hin geöffnet sind, eingespritzte Kraftstoff wird vollständig in den Brennraum 3 eingebracht. Der Beginn 24 und das Ende 25 der überströmsynchronen Einspritzung sind in Fig. 4 über der Drehzahl n aufgetragen. Beginn 24 und Ende 25 der überströmsynchronen Einspritzung werden über der Drehzahl n variiert, wobei die Einspritzung zweckmäßig möglichst spät erfolgt, so daß das Ende 25 der Einspritzung zeitlich etwa mit dem Schließen der Überströmkanäle 10, 11 erfolgt. Die Drehzahl n ist in Fig. 4 in Umdrehung/Minute angegeben und der Kurbelwellenwinkel α in Grad. Es ist vorgesehen, daß mindestens in einem Drehzahlbereich 15% bis 90% der für eine Verbrennung benötigten Kraftstoffmenge überströmsynchron eingespritzt wird. Bei Leerlauf und niedriger Teillast sowie bei hohen Drehzahlen kann es vorteilhaft sein, daß bis zu 100% der benötigten Kraftstoffmenge ins Kurbelgehäuse eingespritzt wird.
Im Bereich des oberen Totpunkts OT des Kolbens 5, d. h. etwa bei einem Kurbelwellenwinkel α zwischen 100° vor OT und 50° nach OT, gelangt die über die Einspritzdüse 19 eingespritzte Kraftstoffmenge ins Kurbelgehäuse 4. Der Beginn 27 und das Ende 28 der Einspritzung ins Kurbelgehäuse 4 sind in Fig. 4 ebenfalls über der Drehzahl n aufgetragen. Beginn 27 und Ende 28 der Einspritzung ins Kurbelgehäuse 4 werden über der Drehzahl n angepaßt und liegen zweckmäßig bei einem Kurbelwellenwinkel α zwischen 100° vor OT und 50° nach OT, insbesondere zwischen 70° vor OT und 20° nach OT. Die Einspritzdüse 19 spritzt während einer Umdrehung der Kurbelwelle 7 jeweils zwei mal Teilmengen des für eine Verbrennung benötigten Kraftstoffs ein.
Vorteilhaft wird bei geringen Drehzahlen, beispielsweise bei etwa 4.000 bis 5.000 Umdrehungen/Minute, etwa 20% der für die Verbrennung benötigten Kraftstoffmenge überströmsynchron eingespritzt und etwa 80% der benötigten Kraftstoffmenge werden direkt ins Kurbelgehäuse eingespritzt. Bei steigender Drehzahl nimmt die überströmsynchron eingespritzte Kraftstoffteilmenge zu und die ins Kurbelgehäuse eingespritzte Kraftstoffmenge ab. Bei einer Drehzahl n von etwa 9.000 Umdrehungen/Minute ist vorgesehen, daß etwa 85% der benötigten Kraftstoffmenge überströmsynchron eingespritzt werden und nur etwa 15% ins Kurbelgehäuse 4 eingespritzt werden. Bei weiter steigender Drehzahl n nimmt die überströmsynchron eingespritzte Kraftstoffmenge wieder ab und die ins Kurbelgehäuse eingespritzte Kraftstoffmenge zu, so daß die Teilmengen im Bereich von etwa 11.000 Umdrehungen/Minute jeweils etwa 50% betragen. Bei Höchstdrehzahl können bis zu 100% der benötigten Kraftstoffmenge ins Kurbelgehäuse eingespritzt werden.
Das in Fig. 4 dargestellte Diagramm zeigt die Aufteilung der Kraftstoffmengen bei einer großen, dem Kurbelgehäuse 4 durch den Einlaß 9 zugeführten Luftmenge. Die Luftmenge, die durch den Einlaß 9 ins Kurbelgehäuse 4 gelangt, wird insbesondere durch eine stromauf des Einlasses 9 angeordnete Drosselklappe bestimmt. In diesem Fall zeigt Fig. 4 die Verhältnisse bei vollständig geöffneter Drosselklappe.
In Fig. 5 ist die Teilmenge x, die direkt ins Kurbelgehäuse 4 eingespritzt wird, über der Drehzahl n aufgetragen. Je nach herrschender Belastung wird die Teilmenge x nach einer der Kurven 37, 38, 39 oder 40 bestimmt. Die Kurven 37, 38, 39 und 40 stehen dabei beispielhaft für alle von Vollast bis Leerlauf möglichen Kurven. Der Pfeil 36 kennzeichnet die Richtung abnehmender Last. Bei geringerer Belastung steigt bei gleicher Drehzahl n der Anteil x der ins Kurbelgehäuse eingespritzten Kraftstoffmenge an. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist im Bereich der geringen Drehzahlen, d. h. insbesondere bei Leerlauf, die ins Kurbelgehäuse eingespritzte Teilmenge x bei allen dargestellten Kurven groß und nimmt bei zunehmender Drehzahl bis zur Nenndrehzahl bei etwa 9.000 Umdrehungen/Minute ab. Bei Überschreiten der Nenndrehzahl steigt der Anteil x der ins Kurbelgehäuse eingespritzten Kraftstoffmenge wieder an. Bei Nenndrehzahl ist der Anteil x somit am geringsten. Zweckmäßig erfolgt die Anpassung der überströmsynchron und ins Kurbelgehäuse eingespritzten Kraftstoffteilmengen zusätzlich oder alternativ zur drehzahlabhängigen Anpassung belastungsabhängig.
In Fig. 6 ist ein Zylinder 2 eines Zweitaktmotors 1 schematisch dargestellt. Im Zylinder 2 ist ein Brennraum 3 ausgebildet, an den sich eine Öffnung 44 für eine Zündkerze anschließt. Der Brennraum 3 ist zum Kurbelgehäuse 4 über einen Kolben 21 begrenzt, der über das Pleuel 6 eine nicht dargestellte Kurbelwelle um die Kurbelwellenachse 43 antreibt. Das Kurbelgehäuse 4 ist über zwei Überströmkanäle 20, die zweckmäßig auslaßfern angeordnet sind, in festgelegten Stellungen des Kolbens 21 mit dem Brennraum 3 verbunden. Die Überströmkanäle 20 münden mit Einlaßfenstern 23 in den Zylinder 2. An einem der Überströmkanäle 20 mündet eine Einspritzdüse 30. Die Einspritzdüse 30 mündet in den Überströmkanal 20 etwa im Bereich des Einlaßfensters 23. Die Einspritzdüse 30 ist über ein Einspritzventil 45 angesteuert, das zweckmäßig elektronisch betätigt wird.
In dem in Fig. 6 dargestellten oberen Totpunkt des Kolbens 21 ist der Überströmkanal 20 über ein Kolbenfenster 31 mit dem Kurbelgehäuse 4 verbunden. Die im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 21 betätigte Einspritzdüse 30 spritzt somit durch das Kolbenfenster 31 direkt ins Kurbelgehäuse 4. Bei im unteren Totpunkt angeordnetem Kolben 21 spritzt die Einspritzdüse 30 in den Brennraum 3. Dies geschieht zweckmäßig überströmsynchron, d. h., wenn Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Kurbelgehäuse 4 in den Brennraum 3 übertritt. Anstatt des Kolbenfensters kann der Kolben im Bereich des Einlaßfensters des Überströmkanals verkürzt ausgebildet sein und so im oberen Totpunkt das Einspritzen von Kraftstoff ins Kurbelgehäuse ermöglichen. Es können, wie in Fig. 6 dargestellt, zwei symmetrisch angeordnete auslaßferne Überströmkanäle 20 vorgesehen sein. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, nur einen auslaßfernen Überströmkanal 20 etwa gegenüber dem Auslaß oder von dieser Position in Umfangsrichtung versetzt anzuordnen. Der bzw. die Überströmkanäle können zum Zylinder 2 hin offen ausgebildet sein.
Für geringe Spülverluste kann vorgesehen sein, daß in mindestens einen Überströmkanal ein Luftkanal mündet, der dem Kraftstoff/Luft-Gemisch weitgehend kraftstofffreie Luft vorlagert. Dadurch kann eine gute Trennung der Abgase vom nachströmenden Gemisch erreicht werden. Der Luftkanal kann beispielsweise im Bereich eines Einlaßfensters über ein Ventil in mindestens einen Überströmkanal münden. Es kann zweckmäßig sein, daß nur in den auslaßnahen Überströmkanälen 11 Luft vorgelagert wird. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, in allen Überströmkanälen Luft vorzulagern. Der Luftkanal kann beispielsweise über ein Ventil in den Überströmkanal münden.

Claims

1. Verfahren zum Betrieb eines Zweitaktmotors (1), insbesondere für ein handgeführtes, tragbares Arbeitsgerät wie eine Motorkettensäge, einen Trennschleifer und dgl., wobei der Zweitaktmotor (1) einen in einem Zylinder (2) ausgebildeten Brennraum (3) aufweist, der von einem auf- und abgehenden Kolben (5, 21) begrenzt ist, und der Kolben (5, 21) über ein Pleuel (6) eine in einem Kurbelgehäuse (4) drehbar gelagerte Kurbelwelle (7) antreibt, mit einem Abgase aus dem Brennraum (3) abführenden Auslaß (8) und einem dem Auslaß (8) etwa gegenüberliegenden Einlaß (9), mit einer Mittelebene (12), die Auslaß (8) und Einlaß (9) etwa mittig teilt und die die Längsmittelachse (13) des Zylinders (2) umfaßt, und mit mindestens drei Überströmkanälen (10, 11, 20), die den Brennraum (3) zu vorgegebenen. Steuerzeiten mit dem Kurbelgehäuse (4) verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines Überströmkanals (10, 11, 20) zu vorgegebenen Steuerzeiten Kraftstoff eingespritzt wird, wobei mindestens in einem Drehzahlbereich eine erste Teilmenge des Kraftstoffs, der für eine Verbrennung in den Brennraum (3) eingetragen wird, überströmsynchron eingespritzt wird und eine zweite Teilmenge aus mindestens einem vorangegangenen Einspritzzyklus bereitgestellt ist, wobei die zweite Teilmenge aus dem Kurbelgehäuse (4) in den Brennraum (3) übertritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff in den Überströmkanal (10, 11, 20) im Bereich des Endes (14, 15, 22) des Überströmkanals (10, 11, 20), das dem Brennraum (3) zugewandt ist, eingespritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der beiden Teilmengen zueinander drehzahl- und/oder belastungsabhängig angepaßt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn (24, 27) der Einspritzung belastungs- und/oder drehzahlabhängig angepaßt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (25, 28) der Einspritzung belastungs- und/oder drehzahlabhängig angepaßt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Kraftstoff bei einem Kurbelwellenwinkel (α) zwischen 40° vor UT und 70° nach UT überströmsynchron eingespritzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß 15% bis 90% der für eine Verbrennung benötigten Kraftstoffmenge überströmsynchron eingespritzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Kraftstoff im Bereich eines auslaßfernen Überströmkanals (10, 20) eingespritzt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zu vorgegebenen Steuerzeiten Kraftstoff ins Kurbelgehäuse (4) eingespritzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff durch eine gemeinsame Einspritzdüse (19, 30) sowohl überströmsynchron als auch ins Kurbelgehäuse (4) eingespritzt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Kraftstoff ins Kurbelgehäuse (4) zu Steuerzeiten eingespritzt wird, in denen der Überströmkanal (10, 20) zum Brennraum (3) hin durch das Kolbenhemd (32) verschlossen ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Kraftstoff bei einem Kurbelwellenwinkel (α) zwischen 100° vor OT und 50° nach OT ins Kurbelgehäuse (4) eingespritzt wird.

13. Zweitaktmotor, insbesondere für ein handgeführtes, tragbares Arbeitsgerät wie eine Motorkettensäge, ein Trennschleifer oder dgl., mit einem in einem Zylinder (2) ausgebildeten Brennraum (3), der durch einen auf- und abgehenden Kolben (5) begrenzt ist, und der Kolben (5) über ein Pleuel (6) eine in einem Kurbelgehäuse (4) gelagerte Kurbelwelle (7) antreibt, mit einem Abgase aus dem Brennraum (3) abführenden Auslaß (8) und einem dem Auslaß (8) etwa gegenüberliegendem Einlaß (9) und mit einer Mittelebene (12), die Auslaß (8) und Einlaß (9) etwa mittig teilt und die die Längsmittelachse (13) des Zylinders (2) umfaßt, wobei das Kurbelgehäuse (4) in vorgegebenen Kolbenstellungen über mindestens drei Überströmkanäle (10, 11) mit dem Brennraum (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einen Überströmkanal (10) eine Einspritzdüse (19) mündet, wobei der Überströmkanal (10) zum Zylinder (2) hin offen ist.

14. Zweitaktmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (19) im Bereich des dem Brennraum zugewandten Endes (14) des Überströmkanals (10) angeordnet ist.

15. Zweitaktmotor nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (19) an ein elektronisches Gemischdosiersystem angeschlossen ist.

16. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (19) in einen auslaßfernen Überströmkanal (10) mündet.

17. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein auslaßferner Überströmkanal (10) dem Auslaß (8) gegenüber angeordnet ist.

18. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein auslaßferner Überströmkanal (10) gegenüber der Position, in der die Mittelebene (12) den Überströmkanal (10) symmetrisch teilt, in Zylinderumfangsrichtung versetzt angeordnet ist.

19. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auslaßnahe Überströmkanäle (11) und zwei auslaßferne Überströmkanäle (10) symmetrisch zur Mittelebene (12) angeordnet sind.

20. Zweitaktmotor, insbesondere für ein handgeführtes, tragbares Arbeitsgerät wie eine Motorkettensäge, ein Trennschleifer oder dgl., mit einem in einem Zylinder (2) ausgebildeten Brennraum (3), der durch einen auf- und abgehenden Kolben (21) begrenzt ist, und der Kolben (21) über ein Pleuel (6) eine in einem Kurbelgehäuse (4) gelagerte Kurbelwelle (7) antreibt, mit einem Abgase aus dem Brennraum (3) abführenden Auslaß (8) und einem dem Auslaß (8) etwa gegenüberliegenden Einlaß (9) und mit einer Mittelebene (12), die Auslaß (8) und Einlaß (9) etwa mittig teilt und die die Längsmittelachse (13) des Zylinders (2) umfaßt, wobei das Kurbelgehäuse (4) in vorgegebenen Kolbenstellungen über mindestens drei Überströmkanäle (20) mit dem Brennraum (3) verbunden ist und wobei jeder Überströmkanal (20) mit einem Einlaßfenster (23) in den Brennraum (3) mündet, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Überströmkanal (20) eine Einspritzdüse (30) mündet und im Kolben (21) ein Kolbenfenster (31) vorgesehen ist, das den Überströmkanal (20) mit dem Kurbelgehäuse (4) im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens (21) fluidisch verbindet.

21. Zweitaktmotor nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Kolbenfenster (31) im oberen Totpunkt des Kolbens (21) im Bereich der Einspritzdüse (30) befindet.

22. Zweitaktmotor nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (30) im Bereich des Einlaßfensters (23) angeordnet ist.

23. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (30) in einen auslaßfernen Überströmkanal (20) mündet.

24. Zweitaktmotor nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein auslaßferner Überströmkanal (20) dem Auslaß (8) gegenüber angeordnet ist.

25. Zweitaktmotor nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein auslaßferner Überströmkanal (20) gegenüber der Position, in der die Mittelebene (12) das Einlaßfenster (23) des Überströmkanals (20) symmetrisch teilt, in Zylinderumfangsrichtung versetzt angeordnet ist.

26. Zweitaktmotor nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auslaßnahe und zwei auslaßferne Überströmkanäle symmetrisch zur Mittelebene (12) angeordnet sind.

27. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einen Überströmkanal ein Luftkanal mündet.

28. Zweitaktmotor nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal im Bereich des Einlaßfensters in den Überströmkanal mündet.

29. Zweitaktmotor nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal mit dem Überströmkanal über ein Ventil verbunden ist.