DE19549188C2 - Viertaktmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Viertaktmotor mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Eine tragbare Arbeitsmaschine, wie beispielsweise eine Mähmaschine, ist üblicherwei­ se mit einem Zweitaktmotor als Kraftquelle ausgerüstet, der eine Mischung aus Kraft­ stoff und Schmieröl verwendet, so daß die Arbeitsmaschine in verschiedenen Kipprichtungen oder in allen möglichen Betriebspositionen betrieben werden kann.

Da es in den letzten Jahren jedoch notwendig geworden ist, die Abgase einer solchen tragbaren Arbeitsmaschine in verstärktem Maße zu säubern, wird die Verwendung ei­ nes Viertaktmotors in Betracht gezogen, der den Vorteil aufweist, daß die Abgase nur in geringerem Maße unverbrannte Komponenten aufweisen. In diesem Fall liegt je­ doch ein Problem im Gewicht und in der Größe des Viertaktmotors. Das Problem ver­ größert sieh noch, wenn eine Abgasreinigungsvorrichtung zum Motor hinzugefügt wird. Beispielsweise ist es möglich, ein Abgasreaktorsystem oder ein Oxydationskata­ lysatorsystem für die Entfernung von unverbrannten Komponenten aus dem Abgas, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde, zu verwenden. Das Abgasreaktorsystem und das Oxydationskatalysatorsystem sind bekanntermaßen Abgasreinigungsvorrichtungen, bei denen ein Sekundärluftstrom einem Abgasfüh­ rungsabschnitt wie beispielsweise einem Auspuffkanal zugeleitet wird und die die Abgase in ungefährliches Wasser und Kohlendioxyd durch eine Oxydationsreaktion bei hohen Temperaturen umwandeln. Wenn daher eine solche Abgasreinigungsvor­ richtung verwendet wird, ist es notwendig, darüber hinaus eine spezielle Sekundär­ luftpumpe für die Versorgung mit dem Sekundärluftstrom, ein Getriebe und einen Riemen für die Übertragung der Kraft einer Kurbelwelle auf die Sekundärluftpumpe und weiterhin Leitungen für den Sekundärluftstrom zu verwenden, wodurch jedoch die Größe und das Gewicht des Motors vergrößert werden. Bei einer tragbaren Ar­ beitsmaschine wird dadurch die Handlichkeit beeinträchtigt.

Ein anderes Problem bei der Verwendung eines Viertaktmotors bei einer tragbaren Arbeitsmaschine liegt darin, daß die Wahrscheinlichkeit eines Lecks des Öls, das für die Schmierung der beweglichen Teile des Motors verwendet wird, relativ groß ist. Das resultiert daraus, daß bei einem Viertaktmotor das Schmierungssystem eine Öl­ wanne unterhalb des Kurbelgehäuses aufweist und daß in dieser Ölwanne ein Ölre­ servoir ausgebildet ist. Die Ölwanne ist ein wesentlicher Teil aller Schmierungssyste­ me (Trockensumpftyp, Naßsumpftyp, Zwangsumlauftyp, Spritzverteilertyp). Wenn nun ein Viertaktmotor mit aus dem Stand der Technik bekanntem Aufbau bei einer tragbaren Arbeitsmaschine verwendet wird, tritt ein Ölleck auf, wenn die tragbare Ar­ beitsmaschine gekippt wird. Während des Betriebs der tragbaren Arbeitsmaschine wird diese jedoch oft sehr stark gekippt. Daher ist es nicht wünschenswert, einen mit einer Ölwanne bekannten Aufbaus versehenen Viertaktmotor bei einer tragbaren Ar­ beitsmaschine zu verwenden.

Ein gattungsgemäßer Viertaktmotor mit den Merkmalen des Oberbegriffs von An­ spruch 1 ist beispielsweise aus der US 5,279,269 A bekannt. Sein Einsatz bei einer tragbaren Arbeitsmaschine bringt die zuvor erläuterten Probleme mit sich.

Aus weiterem Stand der Technik (GB 945,447) ist es bekannt, zur Abgasnach­ behandlung das im Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors durch die Kolbenbe­ wegung verdichtete Gasgemisch, das aus Ventilationsluft und blow-by-Gas besteht, als Sekundärluft einer Abgas-Nachbehandlungseinrichtung zuzuleiten.

Der Lehre der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten gattungsgemäßen Viertaktmotor so auszugestalten und weiterzubilden, daß bei einem Einsatz in einer tragbaren Arbeitsmaschine weder Gewicht noch Größe erhöht wer­ den, sofern er mit einem Abgasreinigungssystem ausgestattet wird.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kenn­ zeichnungsteils von Anspruch 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Viertaktmotor variiert der Druck im Kurbelgehäuse kon­ tinuierlich zwischen einem negativen Druck und einem positiven Druck entspre­ chend der Hin- und Herbewegung des Kolbens. Wenn ein negativer Druck in dem Kurbelgehäuse vorliegt, wird daher Luft in das Kurbelgehäuse über den Einlaß­ durchgang eingezogen. Diese Luft wird mit dem durchblasenden Gas vermischt, das in dem Kurbelgehäuse erzeugt wird. Wenn dagegen ein positiver Druck im Kurbel­ gehäuse aufgebaut ist, wird die Mischung aus der Luft und dem durchblasenden Gas durch den Führungsdurchgang geleitet. Das in dieser Weise aus der Verbrennungs­ kammer abgelassene Abgas, das die Sekundärluft aufweist, kann durch die erneute Verbrennung gereinigt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau eines Viertaktmotors tritt im übrigen auch dann kein Ölleck auf, wenn dieser in einer tragbaren Arbeitsmaschine stark gekippt wird. Der Viertaktmotor weist einen einfachen Aufbau auf, obwohl eine Abgasreinigung durchgeführt wird.

In der folgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsbeispiels eines Viertaktmotors,

Fig. 2 im Längsschnitt eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Viertakt­ motors und

Fig. 3 in einem horizontalen Querschnitt die Anordnung eines Ventilmecha­ nismus und eines zweiten Ventils.

In Fig. 1 ist der allgemeine Aufbau eines Viertaktmotors mit obenliegenden Ventilen dargestellt, der bei einer tragbaren Arbeitsmaschine oder anderen Maschinen ver­ wendet wird. Wie aus den Fig. 1 und 2 deutlich wird, weist der erfindungsgemäße Viertaktmotor einen grundlegenden Aufbau auf, der notwendig ist, um in üblicher Weise in Serie den Mischungsansaughub, den Kompressionshub, den Arbeitshub und den Auspuffhub in einer Verbrennungskammer 101 durchzuführen, um die Hin- und Herbewegung eines Kolbens 18, die durch eine Serie dieser Hübe erzeugt wird, in eine Drehbewegung umzuwandeln und um die Drehbewegung auf einer Kurbelwelle zu übertragen. Der erfindungsgemäße Viertaktmotor weist außerdem eine Abgasreini­ gungsvorrichtung für die Versorgung des Abgases mit einem Sekundärluftstrom auf, um die Abgase erneut zu verbrennen. Im folgenden wird nun eine detaillierte Be­ schreibung des erfindungsgemäßen Viertaktmotors gegeben.

Mit dem oberen Teil des Kurbelgehäuses 1 ist ein Zylinderblock 2 verbunden. Ein Zylinderkopf 3 ist auf dem oberen Teil des Zylinderblockes 2 befestigt und eine Kipphebelabdeckung 4 ist auf dem oberen Teil des Zylinderkopfes 3 befestigt. Zwi­ schen dem Kurbelgehäuse 1 und dem Zylinderblock 2 ist eine erste Dichtung 5 einge­ fügt, zwischen dem Zylinderblock 2 und dem Zylinderkopf 3 ist eine zweite Dich­ tung 6 eingefügt und zwischen dem Zylinderkopf 3 und der Kipphebelabdeckung 4 ist eine dritte Dichtung 7 eingefügt. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist eine Kurbelgehäu­ seabdeckung 8 seitlich am Kurbelgehäuse 1 befestigt, wodurch eine Kurbelkammer 9 durch das Kurbelgehäuse 1 und die Kurbelgehäuseabdeckung 8 gebildet wird. Diese Kurbelkammer 9 ist als geschlossener Raum innerhalb des Viertaktmotors ausgebildet.

In der Kurbelkammer 9 sind die Kurbelwelle 12, die an beiden Enden von Lagern 10 und 11 getragen wird, und eine Nockenwelle 13, die mit nicht dargestellten Lagern an beiden Enden getragen wird, angeordnet, wobei deren Drehachsen parallel verlaufen. An einem Ende der Kurbelwelle 12 ist ein Kurbelwellenzahnrad 14 befestigt und an einem Ende der Nockenwelle 13 ist ein Nockenwellenzahnrad 15 befestigt. Das Kur­ belwellenzahnrad 14 und das Nockenwellenzahnrad 15 stehen kämmend im Eingriff. Ein Ende des Pleuels 16 ist mit der Kurbelwelle 12 verbunden. Das andere Ende des Pleuels 16 ist mit dem Kolben 18 verbunden, der hin- und herbewegbar in einem im Zylinderblock 2 ausgebildeten Zylinder 17 eingefügt ist. An der Nockenwelle 13 sind der Einlaßnocken 20, der ein Einlaßventil 19 öffnet und schließt, und ein nicht darge­ stellter Auslaßnocken befestigt, der ein Auslaßventil 21 öffnet und schließt.

Der Raum, der durch die Kipphebelabdeckung 4 oberhalb des Zylinderkopfes 3 aus­ gebildet ist, dient als Ventilmechanismuskammer 22, in der ein Ventilmechanismus 23 angeordnet ist, der das Einlaßventil 19 und das Auslaßventil 20 betätigt. Der Ventil­ mechanismus 23 weist Federn 24a und 24b auf, die das Einlaßventil 19 und das Aus­ laßventil 21 in Richtung einer geschlossenen Position drücken. Weiterhin weist der Ventilmechanismus 23 Kipphebel 26a und 26b auf, die hin- und herschwenkbar mit zwei Einstellschrauben 25a und 25b befestigt sind und die mit den Spitzen des Ein­ laßventils 19 und des Auslaßventils 21 in Verbindung stehen. Schließlich weist der Ventilmechanismus 23 Stößelstangen 27a und 27b auf, die an einem Ende jeweils mit dem Kipphebel 26a bzw. 26b in Verbindung stehen. Die anderen Enden der Stößel­ stangen 27a und 27b stehen mit der äußeren Oberfläche des Einlaßnockens 20 und des Auslaßnockens über einen Ventilstößel 28 in Verbindung. Der Zylinderkopf 3 und die Kipphebelabdeckung 4 sind mit Trennplatten 29 und 30 versehen, die das Innere der Ventilmechanismuskammer 22 in eine Seite mit dem Einlaßventil 19 und in eine andere Seite mit dem Auslaßventil 21 aufteilen.

Im Zylinderkopf 3 sind ein Einlaßkanal 31 für ein Ansaugen des Luft-Kraftstoffgemi­ sches in die Verbrennungskammer 101 und ein Auslaßkanal 32 ausgebildet. Der Aus­ laßkanal 32 bildet gemeinsam mit einer üblichen anschließenden Auspuffanlage einen Abgasauslaßabschnitt für das Ablassen des Abgases, das in der Verbrennungskammer 101 erzeugt wird, nach außen. Der Einlaßkanal 31 ist am vorderen Ende mit einem Vergaser 34 über einen Isolator 33 verbunden, wobei der Vergaser 34 als Kraftstoff­ versorgungsvorrichtung dient. Der Vergaser 34 ist mit einem Luftfilter 35 verbunden. Der Auslaßkanal 32 ist am vorderen Ende mit einem Abgasreinigungsabschnitt 36 verbunden, der zudem als Sehalldämpfer dient. Als Abgasreinigungsabschnitt 36 wird ein Abgasreaktor oder ein Oxydationskatalysator verwendet.

Der Viertaktmotor ist mit einer Lufteinlaßleitung 38 versehen, die an einem Ende mit einer Verbindungsöffnung 37 in der Kurbelkammer 9 und am anderen Ende mit dem Luftfilter 35 verbunden ist. Das Innere der Lufteinlaßleitung 38 dient als Einlaß­ durchgang 39. In der Lufteinlaßleitung 38 befindet sich innerhalb des Einlaßdurch­ ganges 39 ein erstes Ventil 40, das einen Fluß von äußerer Luft (Sekundärluft) von dem Verbindungsloch 37 in die Kurbelkammer 9 in Abhängigkeit von der Druckver­ änderung in der Kurbelkammer 9 erlaubt, die durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 18 erzeugt wird. Das Ventil 40 ist so ausgebildet, daß es nur dann öffnet, wenn in der Kurbelkammer 9 ein negativer Druck vorliegt.

Das Schmierungssystem ist so aufgebaut, daß die beweglichen Teile mit Öl in Form feiner Partikel versorgt werden, die durch eine Ölversorgungseinrichtung erzeugt werden. Eine Mischung der feinen Öltröpfchen mit einem in der Kurbelkammer 9 er­ zeugten Gas wird zum Ventilmechanismus 23 geleitet. Ein Öltank 41 für die Bevorra­ tung von Schmieröl ist vorgesehen. In einer Kappe 45 des Öltanks 41 ist ein nicht dargestelltes Rückschlagventil vorgesehen, das einen Druckabfall im Öltank 41 bei Absinken des Ölstandes in dem Öltank 41 verhindert. Der Öltank 41 ist mit dem Ein­ laßdurchgang 39 über eine Ölleitung 42 verbunden, die im Inneren einen Öldurch­ gang 43 aufweist, wobei eine Ölpumpe 44 im Öldurchgang 43 vorgesehen ist. Der Einlaßdurchgang 39 und der Öldurchgang 43 sind zu einer Einheit verbunden, bevor sie mit der Kurbelkammer 9 verbunden sind. Die Verbindungsöffnung 37 des Einlaß­ durchganges 39, in den der Öldurchgang 43 mündet, ist so ausgebildet, daß sie unab­ hängig davon, wie der Viertaktmotor in beliebiger Richtung gekippt wird, oberhalb eines der beweglichen Teile angeordnet ist, wie beispielsweise der Kurbelwelle 12, des Pleuels 16 oder des Kolbens 18. Feine Ölpartikel werden erzeugt, indem das im Einlaßdurchgang 39 vorhandene Öl mit der Luft, die durch den Einlaßdurchgang 39 fließt, herausgeblasen und gegen die sieh bewegenden Teile in der Kurbelkammer 9 gespritzt wird, so daß das Öl zu noch kleineren Partikeln verstreut wird, die dann für die Schmierung dieser Teile verwendet werden. Bei dem Schmierungssystem wird die Versorgung des Ventilmechanismus 23 mit dem Öl aus der Kurbelkammer 9 durch eine Verbindung der Kurbelkammer 9 mit dem Ventilmechanismus 23 durchgeführt.

Der Zylinderblock 2 und der Zylinderkopf 3 weisen Hohlräume 46a und 46b auf, die zur Aufnahme der Stoßstangen 27a und 27b ausgebildet sind. Die Hohlräume 46a und 46b stehen in Verbindung mit der Kurbelkammer 9 und der Ventilmechanismus­ kammer 22. Ein Führungsdurchgang 47 leitet die Sekundärluft, die in die Kurbel­ kammer 9 eingetreten ist, über Hohlräume 46a und 46b und die Ventilmechanismus­ kammer 22 zum Auslaßkanal 32.

Der Zylinderkopf 3 weist eine Ventilkammer 49 auf, die im Führungsdurchgang 47 angeordnet und in der ein zweites Ventil 48 befestigt ist. Das zweite Ventil 48 ist so ausgebildet, daß es öffnet, wenn sich ein positiver Druck in der Kurbelkammer 9 aus­ gebildet hat, so daß nur ein Ablaß der Sekundärluft in den Auslaßkanal 32 möglich ist, die zuvor in die Ventilmechanismuskammer 22 geleitet worden ist. Im Führungs­ durchgang 47 sind die Ventilkammer 49 und die Ventilmechanismuskammer 22 über eine Durchgangsöffnung 50 miteinander verbunden und die Ventilkammer 49 ist mit dem Auslaßkanal 32 über eine Verbindungsöffnung 51 verbunden. Das zweite Ventil 48 ist an einer Stelle angeordnet, wo die Durchgangsöffnung 50 geöffnet und ge­ schlossen wird. Die maximale Öffnung ist durch einen Ventilstopper 48a begrenzt.

Der Viertaktmotor ist mit einer Zündungsvorrichtung versehen, die nicht dargestellt ist. Das bedeutet, daß im Zylinderkopf 3 eine nicht dargestellte Zündkerze entnehm­ bar installiert ist, wobei ein Zündungsabschnitt innerhalb der Verbrennungskammer angeordnet ist. Ein elektrisches System erzeugt eine Hochspannung in Synchronisa­ tion mit der Öffnung des Einlaßventils 19 und des Auslaßventils 21.

Während des Betriebes des Viertaktmotors wird im Vergaser 34 ein Luft-Kraftstoff­ gemisch durch Mischen der Luft, die durch den Luftfilter 35 geflossen ist, mit zer­ stäubtem Kraftstoff erzeugt. Das Luft-Kraftstoffgemisch wird dann durch den Einlaß­ kanal 31 in die Verbrennungskammer 101 angesaugt. Weiter treten eine Serie von Mi­ schungs-, Kompressions-, Arbeits- und Auspuffhüben nacheinander in der Verbren­ nungskammer auf, so daß der Kolben 18 nach oben und unten bewegt wird. Die Hin- und Herbewegung des Kolbens 18 wird über die Pleuelstange 16 auf die Kurbelwelle 12 übertragen, wodurch die Kurbelwelle 12 gedreht wird. Gleichzeitig wird die Aus­ gangsleistung der Kurbelwelle 12 teilweise verwendet, um die Ölpumpe 44 des Schmierungssystems anzutreiben, um in dieser Weise das Schmieröl auf alle Abschnit­ te der sieh bewegenden Teile zu verteilen.

Beim Aufwärtshub des Kolbens 18 (Kompressions- und Auspuffhub) wird in der Kurbelkammer 9 ein negativer Druck aufgebaut, so daß das erste Ventil 40 öffnet, und gleichzeitig fließt die durch den Luftfilter 35 gesäuberte Luft in den Einlaßdurchgang 39 und durch die Verbindungsöffnung 37 weiter in die Kurbelkammer 9. Die in die Kurbelkammer 9 geflossene Luft kühlt jedes Teil in der Kurbelkammer 9. Während der Aufwärtsbewegung des Kolbens 18 wird das zweite Ventil 48 geschlossen gehal­ tene. Da zwischenzeitlich die Ölpumpe 44 angetrieben wird, fließt aus dem Öltank 41 Öl in den Öldurchgang 43 und von da aus in den Einlaßdurchgang 39. Das Öl wird durch die Sekundärluft, die im Einlaßdurchgang 39 fließt, herausgeblasen, so daß feine Ölpartikel entstehen, die zusammen mit der Sekundärluft in die Kurbelkammer 9 gelangen. Die Menge des in dieser Weise geförderten Öls beträgt ungefähr 10 ccm/h bei einem Viertaktmotor mit einem Hubraum von 20 bis 39 ccm. Da die Verbindungs­ öffnung 37 in einer Position oberhalb eines der sich bewegenden Teile wie der Kur­ belwelle 12, der Pleuelstange 16 oder des Kolbens 18 unabhängig davon angeordnet ist, in welcher Richtung der Viertaktmotor gekippt wird, trifft das in die Kurbelkam­ mer 9 geleitete Öl auf das Kurbelgegengewicht und den Kurbelarm der Kurbelwelle 12, das große Ende der Pleuelstange 16 oder den Mantelabschnitt des Kolbens 18, wodurch es in feine Ölpartikel gestreut wird. Die in dieser Weise verstreuten feinen Ölpartikel belegen die sieh hin- und herbewegenden und im Eingriff befindenden Abschnitte der sich bewegenden Teile in der Kurbelkammer 9, wodurch eine ausrei­ chende Schmierung aller beweglichen Teile sichergestellt wird.

Wenn sich als nächstes der Kolben 18 in der Abwärtsbewegung befindet (Ansaug- und Arbeitshub) steigt der Druck in der Kurbelkammer 9 an, wodurch das erste Ventil 40 in einer geschlossenen Position gehalten wird. Dann fließt die Luft, die in die Kur­ belkammer 9 eingetreten ist und die das verstreute Öl und das durchblasende Gas enthält, das in der Kurbelkammer 9 erzeugt worden ist, in die Hohlräume 46a und 46b und in Richtung der Ventilmechanismuskammer 22. In diesem Fall nimmt der Druck in der Ventilmechanismuskammer 22 mit dem Druckanstieg in der Kurbelkammer 9 zu, so daß sich das zweite Ventil 48 öffnet, während die Luft durch die Öffnungen 50 und 51 fließt, die somit als Sekundärluft in den Auslaßkanal 32 abgelassen wird. Die in dieser Weise in den Auslaßkanal 32 abgelassene Sekundärluft fließt in den Abgas­ reinigungsabschnitt 36, wo sie mit den heißen Abgasen vermischt wird, um so schädli­ che Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde im Abgas in ungefährliches Wasser und Kohlendioxyd umzuwandeln. Das in der Sekundärluft enthaltene Öl und das durchblasende Gas werden ebenso in Abgasreinigungsabschnitt 36 verbrannt (oxydiert) und somit in Form von Wasser und Kohlendioxyd abgelassen.

Ein Teil des Öls, das zusammen mit der Sekundärluft in die Ventilmechanismuskammer 22 fließt, fließt zwischen dem Einlaßventil 19 und der Ventilführung 19a in den Ein­ laßkanal 31 oder zwischen dem Auslaßventil 21 und der Ventilführung 21a in den Auslaßkanal 32. Das Öl, das in den Einlaßkanal 31 eingetreten ist, fließt zusammen mit dem Luft-Kraftstoffgemisch für die Verbrennung in die Verbrennungskammer 101, während das Öl, das in den Auslaßkanal 32 eingetreten ist, zusammen mit den Abga­ sen in den Abgasreinigungsabschnitt 36 zur dortigen Verbrennung fließt.

Das Einströmen der Sekundärluft zusammen mit dem Öl in die Ventilmechanismus­ kammer 22 ermöglicht eine Versorgung des Ventilmechanismus 23 mit Öl, ohne daß ein spezieller Schmierungsmechanismus notwendig ist, um den Ventilmechanismus 23 zu schmieren. Da die Ventilmechanismuskammer 22 durch die Trennplatten 29 und 30 in eine Seite mit dem Einlaßventil 19 und in eine Seite mit dem Auslaßventil 21 aufgeteilt ist, fließt die das Öl aufweisende Sekundärluft so wie es in Fig. 3 mit Pfeilen dargestellt ist. Dadurch wird sowohl die Seite mit dem Einlaßventil 19 als auch die Seite mit dem Auslaßventil 21 in ausreichendem Maße geschmiert. Weiterhin wird das Öl, das in die Kurbelkammer 9 eingeleitet worden ist, teilweise zusammen mit der Se­ kundärluft in den Auslaßkanal 32 geleitet, nachdem es jedes Teil in der Kurbelkammer 9 und in der Ventilmechanismuskammer 23 geschmiert hat, wodurch das Öl keine Chance hat, sich in der Kurbelkammer 9 anzusammeln. Entsprechend wird kein Lecken von Öl aus der Kurbelkammer 9 auftreten, wenn der Viertaktmotor in eine be­ liebige Richtung gekippt ist.

Zwar erhitzt sich die in die Ventilmechanismuskammer 22 eintretende Sekundärluft zuvor durch die Kühlung sämtlicher Teile in der Kurbelkammer 9. Da jedoch die Ventilmechanismuskammer 22 in der Nähe der Verbrennungskammer 101 und des Auslaßkanals 32 angeordnet ist und somit eine höhere Temperatur als die Kurbel­ kammer 9 aufweist, kann die Sekundärluft auch den Ventilmechanismus 23 kühlen. Dementsprechend wird durch die Kühlung sämtlicher Teile des Viertaktmotors durch die Sekundärluft die Dauerstandfestigkeit des Viertaktmotors verbessert.

Da die Sekundärluft sämtliche Teile in der Kurbelkammer 9 und den Ventilmechanis­ mus 23 gekühlt hat, weist die Sekundärluft eine sehr hohe Temperatur auf, so daß sie die Temperatur der Abgase nicht stark verringert, wenn die Sekundärluft in den Aus­ laßkanal 32 abgelassen worden ist. Daher ist es möglich, die Oxydationsreaktion mit Hilfe der Sekundärluft bei hohen Temperaturen zu beschleunigen.

Wie zuvor beschrieben worden ist, wird die in die Kurbelkammer 9 angesaugte Luft als Sekundärluft in den Auslaßkanal 32 geleitet, wodurch in einfacher Weise eine Versorgung der Abgase mit Sekundärluft realisiert wird, die für die Abgasreinigungs­ vorrichtung des Abgasreaktorsystems oder des Oxydationskatalysatorsystems not­ wendig ist, ohne ein zusätzliches Teil wie eine Sekundärluftpumpe zu verwenden. Daher ist es möglich, die Gesamtgröße und das Gewicht des Viertaktmotors zu verrin­ gern, wodurch ein Viertaktmotor erhalten wird, der geeignet ist, bei einer tragbaren Arbeitsmaschine verwendet zu werden, deren Gewicht ein Benutzer tragen muß. Zu­ sätzlich versorgt das Schmierungssystem des vorliegenden Ausführungsbeispiels die beweglichen Teil in der Kurbelkammer 9 mit feinen Ölpartikeln und versorgt ebenso den Ventilmechanismus 23 zusammen mit dem durchblasenden Gas mit feinen Ölpar­ tikeln, während das verbleibende Öl in der Verbrennungskammer 101 und in dem Ab­ gasreinigungsabschnitt 36 verbrannt wird. Da bei diesem Motortyp keine Ölwanne notwendig ist, tritt kein Ölleck auf, wenn die tragbare Arbeitsmaschine sehr stark ge­ kippt wird. Dementsprechend ist es möglich, einen Viertaktmotor zu erhalten, der für eine Verwendung mit einer tragbaren Arbeitsmaschine geeignet ist, wenn die Ma­ schine während des Betriebes sehr stark gekippt wird.

Claims (11)

1. Viertaktmotor mit einer Abgasreinigungseinrichtung für die Versorgung des Ab­ gases mit Sekundärluft für eine Nachverbrennung der Abgase
mit einem hin- und herbewegbar in einem Zylinder (17) eingefügten und über ein Pleuel (16) mit einer Kurbelwelle (12) verbundenen Kolben (18),
mit einer hermetisch den Kopf des Kolbens (18) umgebenden Verbrennungskammer (101),
mit einem Ventilmechanismus (23), der ein Einlaßventil (19) und ein Auslaßventil (21) antreibt, die einen mit der Verbrennungskammer (101) verbundenen Einlaßkanal (31) bzw. einen Auslaßkanal (32) öffnen und schließen,
mit einem den Auslaßkanal (32) und eine Auspuffanlage aufweisenden Abgasauslaß­ abschnitt,
mit einer Kraftstoffversorgungseinrichtung, die ein Luft-Kraftstoffgemisch durch Mi­ schen des Kraftstoffes mit der durch den Einlaßkanal (31) in die Verbrennungskam­ mer (101) einzusaugenden Luft erzeugt,
mit einer Zündungsvorrichtung für die Zündung des Luft-Kraftstoffgemisches, das in die Verbrennungskammer (101) eingesaugt und dort komprimiert worden ist, und
mit einem Schmierungssystem für die Versorgung aller beweglichen Teile mit Schmieröl,
wobei der Ventilmechanismus (23), die Kraftstoffversorgungseinrichtung und die Zündungsvorrichtung mit einer bestimmten Synchronisation betrieben werden, um kontinuierlich eine Serie von Mischungs-, Kompressions-, Arbeits- und Auspuffhüben in der Verbrennungskammer (101) zu erzeugen, und
wobei die durch die Serie von Hüben erzeugte Hin- und Herbewegung des Kolbens (18) über das Pleuel (16) in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle (12) übertragen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Abgasreinigungsabschnitt für die Nachverbrennung der in den Abgasauslaß­ abschnitt abgelassen und mit der Sekundärluft vermischten Abgase vorgesehen ist,
daß eine hermetisch abgeschlossene Kurbelkammer (9) für die Aufnahme der Kurbel­ welle (12) vorgesehen ist,
daß ein die Kurbelkammer (9) mit der Atmosphäre verbindender Einlaßdurchgang (39) vorgesehen ist,
daß in dem Einlaßdurchgang (39) ein erstes Ventil (40) vorgesehen ist, das während der Hin- und Herbewegung des Kolbens (18) dann öffnet, wenn in der Kurbelkammer (9) ein negativer Druck aufgebaut worden ist,
daß ein die Kurbelkammer (9) und den Abgasauslaßabschnitt verbindender Füh­ rungsdurchgang (47) vorgesehen ist, um die Luft als Sekundärluft von der Kurbel­ kammer (9) zum Abgasauslaßabschnitt zu führen und
daß in dem Führungsdurchgang (47) ein zweites Ventil (48) vorgesehen ist, das wäh­ rend der Hin- und Herbewegung des Kolbens (18) dann öffnet, wenn in der Kurbel­ kammer (9) ein positiver Druck aufgebaut worden ist.

2. Viertaktmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einlaßöff­ nung des Einlaßdurchganges (39) ein Luftfilter (35) angeordnet ist.

3. Viertaktmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Verga­ ser (34) versehener Luftfilter (35) vorgesehen ist.

4. Viertaktmotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Ventilmechanismuskammer (22) für die Aufnahme des Ventilme­ chanismus (23) als ein geschlossener Raum ausgebildet ist, daß der Führungsdurch­ gang (47) über die Ventilmechanismuskammer (22) mit dem Abgasauslaßabschnitt verbunden ist und daß das zweite Ventil (48) zwischen der Ventilmechanismuskam­ mer (22) und dem Abgasauslaßabschnitt angeordnet ist.

5. Viertaktmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungs­ durchgang (47) mit dem Auslaßkanal (32) verbunden ist.

6. Viertaktmotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilmechanismus oben angeordnete Ventile (19, 21) und eine in der Kurbelkammer (9) angeordnete Nockenwelle (13) aufweist, wobei der Führungs­ durchgang (47) integral mit dem Block des Motors ausgebildet ist und wobei die Stößelstangen (27a, 27b) des Ventilmechanismus (23) im Führungsdurchgang (47) angeordnet sind.

7. Viertaktmotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schmierungssystem aufweist
einen Öltank (41) zur Bevorratung von Schmieröl,
einen mit dem Öltank (41) und der Kurbelkammer (9) verbundenen Öldurchgang (43) und
eine Ölversorgungseinrichtung für die Ölzuführung zu den beweglichen Teilen in der Kurbelkammer (9) über den Öldurchgang (43).

8. Viertaktmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölversorgungs­ einrichtung eine Vorrichtung für ein Mischen des flüssigen Öls mit dem in die Kurbel­ kammer (9) fließenden Gas aufweist, um kleine Ölpartikel zu erzeugen.

9. Viertaktmotor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Öldurch­ gang (43) in den Einlaßdurchgang (39) mündet und daß das Luft-Öl-Gemisch durch die Verbindungsöffnung (37) des Einlaßdurchganges (39) in die Kurbelkammer (9) eingeführt wird.

10. Viertaktmotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Abgasreinigungsabschnitt ein Abgasreaktor verwendet wird.

11. Viertaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Abgasreinigungsabschnitt ein Oxydationskatalysator verwendet wird.