DE19945948B4

DE19945948B4 - Einzylinder-Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE19945948B4
Application number: DE1999145948
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Felber; Max Linhuber
Original assignee: KTM Sportmotorcycle AG
Current assignee: KTM Sportmotorcycle AG
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2019-09-25
Also published as: DE19945948A1; WO2001021945A1; AU1694601A

Abstract

Verbrennungsmotor für ein Motorrad mit nur einem Zylinder (5) und einem Arbeitskolben (6), mindestens einem Einlasskanal (16) für Frischgas und mindestens einem Auslasskanal (17) für Abgas, wobei der Einlasskanal (16) in Fahrtrichtung des Motorrads vorne und der Auslasskanal (17) gegen die Fahrtrichtung des Motorrads verlaufend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (16) zur Horizontalen (2) geneigt ausgebildet ist und der Zylinder (5) zur Vertikalen (3) geneigt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug mit nur einem Zylinder und einem Arbeitskolben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei dem hier zur Rede stehenden Verbrennungsmotor handelt es sich insbesondere um einen Einzylinder-Verbrennungsmotor, der zur Anordnung in oder an einem Motorradrahmen vorgesehen ist und zum Antrieb des Motorrads dient. Obwohl es sich bei einem solchen Motorrad in der Regel um ein einspuriges Fahrzeug handelt, kann der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor auch in einem mehr als einspurigen Fahrzeug eingesetzt werden, wobei an dieser Stelle beispielsweise motorradähnliche Fahrzeuge mit drei, vier oder mehr Rädern zu nennen sind.
Verbrennungsmotoren ganz allgemein sind bereits in vielfacher Ausführung bekannt geworden. Auch sind einzylindrige Verbrennungsmotoren mit nur einem Zylinder oder Arbeitszylinder und einem Arbeitskolben bereits in vielfacher Ausführung bekannt geworden. Wenn solche bekannte einzylindrige Verbrennungsmotoren als Antrieb für ein Motorrad eingesetzt wurden, so wurde der Verbrennungsmotor am oder im Rahmen des Motorrads stets so angeordnet, daß der oder die Auslaßkanäle für verbranntes Abgas des Motorrads regelmäßig in Hauptfahrrichtung des Motorrads ausgerichtet waren, also in Richtung der Vorwärtsfahrtrichtung des Motorrads. Die Anordnung des bekannten Verbrennungsmotors derart, daß der oder die Auslaßkanäle in Vorwärtsfahrtrichtung des Motorrads zeigen, liegt darin begründet, daß damit die thermisch höher belastete Auslaßseite und damit verbundene Abgasleitungen gut im Kühlluftstrom bei der Fahrt des Motorrads liegen und daher entsprechend gekühlt werden können. Diese Anordnung führt aber auch regelmäßig dazu, daß in der Abgasleitung eine Umlenkung in Richtung zum Fahrzeugheck vorhanden ist und sich die Abgasleitung dann mehr oder weniger stark am Fahrzeugrahmen anschmiegend in Richtung zum Fahrzeugheck erstreckt, also entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung des Motorrads ausgerichtet ist.
Bei solchen bekannten einzylindrigen Verbrennungsmotoren befinden sich der oder die Einlaßkanäle dem oder den Auslaßkanälen gegenüberliegend angeordnet, also bei im Motorradrahmen eingebauten Verbrennungsmotor an der in Fahrtrichtung hinteren Seite des Verbrennungsmotors, sind also entgegen der Fahrtrichtung angeordnet. Dies führt dazu, daß eine Gemischbildungseinrichtung, wie beispielsweise ein Vergaser mit seiner Schwimmerkammer oder ein Drosselklappenstutzen einer Einspritzanlage in Fahrtrichtung hinterhalb des Verbrennungsmotors liegt. Die Gemischbildungseinrichtung wird daher im Betrieb des bekannten Verbrennungsmotors erwärmt, wobei die Wärmebelastung aufgrund der vorstehend bereits angesprochenen nach hinten verlaufenden Abgasleitung noch erhöht wird. Wenn ein derartiges mit einem bekannten einzylindrigen Verbrennungsmotor ausgerüstetes Motorrad angehalten wird, so steigt aufgrund des dann fehlenden Fahrtwindes die Wärmebelastung der Gemischbildungseinrichtung durch die Konfektionswärme des bekannten Verbrennungsmotors und der Abgasleitung weiter an. Diese Wärmebelastung führt zu einem Leistungsabfall des Verbrennungsmotors aufgrund der heißen Ansaugluft und kann auch zur Dampfblasenbildung in der Gemischbildungseinrichtung führen, was Zündaussetzer nach sich ziehen kann. Die Erwärmung führt zudem zu einem Abfall des für die Leistung maßgeblichen Füllungsgrades. Damit eine akzeptable Sitzhöhe eingehalten werden kann, werden die Einlasskanäle zudem oft abgewinkelt, so dass Strömungsverluste auftreten, die eine gute Zylinderfüllung mit Frischgas behindern und sich negativ auf den Kraftstoffverbrauch auswirken.
Aus der Veröffentlichung „Motorräder" ISBN 3-85339-170-2, von Helmut Krackowizer, 1983 ist bereits ein Einzylinder-Verbrennungsmotor für ein Fahrrad bekannt geworden mit einem in Fahrtrichtung vor dem Zylinder liegenden Einlasstrakt und einem hinten liegenden Auslasstrakt. Es handelt sich dabei um einen Motor mit 1.25 PS Leistung, der in einem Fahrradrahmen eingebaut wurde.
Aus der EP 0 707 141 A1 ist ein liegender Einzylinder-Verbrennungsmotor eines Rollers bekannt geworden, der aufgrund der oszillierenden Bewegung der Pleuelstange einen Aufladungseffekt erzielt und dessen Einlass sowie Auslass quer zur Fahrtrichtung des damit versehenen Fahrzeugs verlaufen.
Aus der EP 0 799 980 A1 ist ebenfalls ein liegender Einzylinder-Verbrennungsmotor eines Rollers bekannt geworden, der aufgrund der oszillierenden Bewegung der Pleuelstange einen Aufladungseffekt erzielt und dessen Einlass sowie Auslass quer zur Fahrtrichtung des damit versehenen Fahrzeugs verlaufen, bei dem die Aufladungseinheit und der damit verbundene Luftfilter zur gelenkigen Bewegung mit dem Motor verbunden sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor mit nur einem Arbeitszylinder und einem Arbeitskolben für ein Motorrad zu schalten, der ein hohes Leistungspotential besitzt und sich auf die Fahreigenschaften des damit ausgestatteten Motorrads günstig auswirkt.
Die Erfindung weist zur Lösung der Aufgabe die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Nach der Erfindung ist nun ein Verbrennungsmotor für ein Motorrad mit nur einem Zylinder und einem Arbeitskolben, mindestens einem Einlasskanal für Frischgas und mindestens einem Auslasskanal für Abgas vorgesehen, wobei der Einlasskanal in Fahrtrichtung des Motorrads vorne und der Auslasskanal gegen die Fahrtrichtung des Motorrads verlaufend angeordnet ist, wobei bei dem Motor nach der Erfindung der Einlasskanal zur Horizontalen geneigt ausgebildet ist und der Zylinder zur Vertikalen geneigt ist.
Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass bei einer Anordnung des erfindungsgemäßen Einzylinder-Verbrennungsmotors an oder in einem Fahrzeug, welches beispielsweise ein Motorrad sein kann, der oder die Einlasskanäle des Verbrennungsmotors im wesentlichen in Richtung der hauptsächlichen Fahrtrichtung des Fahrzeugs, also der Vorwärtsfahrtrichtung verlaufen. Bei dem Verbrennungsmotor nach der Erfindung handelt es sich um einen nach dem Viertaktverfahren arbeitenden Verbrennungsmotor.
Bei dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor kann der Zylinder einen Zylinderkopf aufweisen, in dem sich der oder die Kanäle für den Einlass von Frischgas und den Auslass von Abgas befinden, wo bei der Einlaßkanal in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach vorne gerichtet verläuft und der Auslaß in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach hinten gerichtet verläuft. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß der oder die Einlaßkanäle zur Horizontalen geneigt ausgebildet sind. Es bedeutet dies, daß bei einem bestimmungsgemäßen Einbau des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors in einem Aufnahmerahmen, der beispielsweise ein Rahmen oder einer oder mehrere Unterzüge eines Rahmens eines Motorrads sein kann, der Einlaßkanal zur Horizontalen geneigt ausgebildet ist. Der Einlaßkanal kann dabei in einen Einlaßtrakt münden, der in Fahrtrichtung des Fahrzeugs im Winkel zur Horizontalen nach oben ausgerichtet ist, also bei einer bestimmungsgemäßen Einbaulage im Fahrzeug der Einlaßtrakt beispielsweise in Richtung eines vorderen Rahmendreiecks eines Motorrads nach oben ausgerichtet im Winkel zur Horizontalen verläuft. Der Einlaßtrakt ist dabei ganz allgemein eine weitgehend geradlinig verlaufende Verlängerung des Einlaßkanals oder der Einlaßkanäle, wobei die weitgehend geradlinig verlaufende Ausbildung dafür sorgt, daß der Einlaßtrakt als Fallstrom ausgebildet werden kann und damit gegenüber bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotoren eine deutlich höhere Motorleistung ermöglicht, da der Verlauf des Einlaßtrakts in etwa in Fahrtrichtung des Fahrzeugs im Einlaßtrakt deutlich höhere Strömungsgeschwindigkeiten ermöglicht, als dies bei einem Ansaugtrakt möglich ist, der entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs verläuft und mit Strömungsverluste herbeiführenden Krümmungen versehen ist, da andernfalls am Einlaßtrakt des bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotors eine Gemischaufbereitungseinrichtung in der Form beispielsweise eines Vergasers oder eines mit einer Drosselklappe versehenen Stutzens eines Einspritzsystems nicht angebracht werden kann. Darüber hinaus sorgt die Ausrichtung des Einlaßtrakts beim erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor im Winkel zur Horizontalen nach oben dafür, daß für den Verbrennungsvorgang saubere und weitgehend unverwirbelte Luft angesaugt werden kann. Bei bekannten in einem Motorradrahmen angeordneten Einzylinder-Verbrennungsmotoren wird die Verbrennungsluft in Fahrtrichtung des Motorrads betrachtet hinterhalb des Motors angesaugt, also aus einem Bereich, der bei einer normalen Fahrt des Motorrads von Luftwirbeln durchsetzt ist. Dies führt bei bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotoren dazu, daß die angesaugte Verbrennungsluft einerseits aufwendig gereinigt werden muß und dar über hinaus andererseits beruhigt werden muß, wozu in der Regel eine aufwendige Luftreinigungsvorrichtung vorhanden ist, die mit der Gemischaufbereitungsvorrichtung in Fluidverbindung steht. Demgegenüber kann aufgrund der Tatsache, daß bei dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor die Verbrennungsluft aus einem vor und oberhalb des Verbrennungsmotors angeordneten Bereich angesaugt wird, auf eine weniger aufwendige Vorrichtung zur Reinigung und Beruhigung der Verbrennungsluft zurückgegriffen werden, was zu einem großen Kostenvorteil führt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß der oder mehrere Auslaßkanäle des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors gegen die Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlaufend angeordnet sind. Es führt dies dazu, daß das heiße Abgas über den oder die Auslaßtrakte direkt in Richtung zum Fahrzeugheck, also entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs abgeleitet werden kann. Da der Einzylinder-Verbrennungsmotor nach der Erfindung die Ansaug- oder Verbrennungsluft aus einem Bereich vor dem Arbeitszylinder und oberhalb des Arbeitszylinders ansaugt, ist die Temperatur der angesaugten Verbrennungsluft deutlich niedriger als die Temperatur der Ansaugluft, die ein bekannter Einzylinder-Verbrennungsmotor ansaugt, da die dem bekannten Motor zugeführte Ansaugluft beispielsweise über die Abgasleitung, die Abwärme des Motors oder bei einem flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor, über die vom Wärmetauscher stammende Abwärme aufgeheizt wird, so daß aufgrund der vom erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor angesaugten vergleichsweise kalten Ansaugluft eine bessere und damit leistungsfördernde Zylinderfüllung mit unverbranntem Frischgas aus Ansaugluft und Kraftstoff erreicht werden kann.
Der Verlauf des Ansaugtrakts bei dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor führt auch dazu, daß eine demgemäß vor und oberhalb dem Arbeitszylinder des Verbrennungsmotors angeordnete Gemischbildungseinrichtung in der Form eines Vergasers mit einer Schwimmerkammer oder eines Drosselklappenstutzens einer Einspritzanlage nicht mehr durch eine Abgasleitung aufgeheizt wird, wie dies bei bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotoren der Fall ist, bei denen die Abgaslei tung oberhalb, neben oder unterhalb der Gemischbildungseinrichtung angeordnet verläuft.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Zylinder des Verbrennungsmotors zur Vertikalen geneigt angeordnet. Die Anordnung kann dabei derart sein, daß der Zylinder in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach hinten im Winkel von etwa 5° bis etwa 25° zur Vertikalen geneigt ist.
Die Neigung des Zylinders in Fahrtrichtung nach hinten betrachtet sorgt dafür, daß der Zylinderfuß und das damit verbundene Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors verglichen mit einer vollständig aufrechten, das heißt zur Vertikalen nicht geneigten Anordnung des Zylinders in Fahrtrichtung des Fahrzeugs betrachtet nach vorne verlagert wird, also bei einer Anordnung des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors als Antrieb für ein Motorrad näher in Richtung des Vorderrades verschoben wird. Dies wiederum führt dazu, daß die Kurbelwelle des erfindungsgemäßen Einzylinder-Verbrennungsmotors näher in Richtung Vorderrad des Motorrads verschoben wird, so daß verglichen mit dem bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotor der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor auch dafür sorgt, daß der Schwerpunkt des damit versehenen Motorrads in Richtung zum Vorderrad hin verschoben wird und damit der Neigung entgegengewirkt wird, daß das Vorderrad in unkontrollierter Weise Bodenkontakt verliert, wenn der erfindungsgemäße Einzylinder-Verbrennungsmotor ein hohes Abtriebsmoment über ein mit dem Motor gekoppeltes Getriebe an das Hinterrad des Motorrads abgibt.
Die angesprochene Neigung des Zylinders und die damit verbundene Verlagerung des Kurbelgehäuses des Motors in Richtung zum Vorderrad des Motorrads hin führt auch dazu, daß ein das Hinterrad führendes Führungselement in der Form beispielsweise einer Schwinge länger ausgebildet werden kann als dies bei der Anordnung eines bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotors im Rahmen eines Motorrads möglich ist.
Durch die Verlagerung des Kurbelgehäuses des erfindungsgemäßen Motors in Richtung zum Vorderrad des Motorrads hin kann der vordere Anlenkpunkt der Hinterradschwinge ebenfalls weiter in Richtung zum Vorderrad hin verschoben werden, so daß der Anlenkpunkt- oder Schwenkpunkt der Hinterradschwinge näher in Richtung zur Getriebeabtriebswelle des mit dem Motor gekoppelten Getriebes verschoben werden kann, so daß eine zwischen der Getriebeabtriebswelle und einem Kettenrad am Hinterrad des Motorrads laufende Antriebskette bei vollständig eingefedertem oder ausgefedertem Hinterrad einen deutlich geringeren Durchhang aufweist als dies bei Motorrädern mit einem bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotor der Fall ist. Ein verminderter Durchhang der Kette führt zu geringeren Lastwechselreaktionen, wenn das mit dem erfindungsgemäßen Motor ausgestattete Motorrad wechselweise vom Zugbetrieb in den Schubbetrieb übergeht und umgekehrt. Auch führt die längere Hinterradschwinge bei einem vorgegebenen Federweg zu einer Bewegung der Mitte des Hinterrads mit einem größeren Radius als dies bei einer kürzeren Schwinge der Fall ist, wodurch eine geradlinigere Führung des Hinterrads ermöglicht wird. Schließlich führt die längere Hinterradschwinge auch dazu, daß bei einem gegebenen Anlenkpunkt eines Feder-Dämpferelements an der Hinterradschwinge eine vorbestimmte Bewegung der Hinterradmitte in Richtung der Hochachse des Motorrads zu einer geringeren Bewegung des Feder-Dämperelements führt, als dies bei einer kürzeren Hinterradschwinge der Fall ist. Damit erwärmt sich das Feder-Dämpferelement weniger, wodurch die temperaturbedingten Veränderungen der Feder- und Dämpfungscharakteristiken geringer ausfallen.
Da sich die Abgasleitung des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors an den in Fahrtrichtung betrachtet nach hinten gerichtet verlaufenden Auslaßkanal anschließt, besteht auch nicht die Gefahr, daß die heiße Abgasleitung mit einem das Vorderrad des mit dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor ausgestatteten Motorrads abdeckenden Kotflügel in Kontakt kommt, so daß die Gefahr einer wärmebedingten Beschädigung des Vorderradkotflügels beseitigt worden ist. Auch führt der Wegfall der Umlenkung der Abgasleitung des Verbrennungsmotors nach der Erfindung dazu, daß ein Benutzer des damit ausgestatteten Motorrads mit der gekrümmten heißen Abgasleitung in Kontakt kommt, wodurch die Verletzungsgefahr deutlich verringert werden kann. Zudem wird bei der Anordnung eines geregelten oder ungeregelten Katalysators dessen Ansprechzeit nach einem Kaltstart verkürzt, da er aufgrund der kurzen Abgasleitung von heißerem Abgas durchströmt wird.
Durch die Neigung des Zylinders entgegen der Fahrtrichtung nach hinten wird auch erreicht, daß die vertikale Bauhöhe des Motors verringert wird, so daß ein oberhalb des in einem Motorradrahmen angeordneten erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors vorgesehener Kraftstofftank verglichen mit dem Kraftstofftank eines mit einem bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotors ausgestatteten Motorrads hinsichtlich der Höhe oberhalb der Fahrbahnoberfläche abgesenkt werden kann, so daß der Kraftstofftank näher zum Fahrzeugschwerpunkt hin verlagert werden kann, wodurch sich ein besseres und gleichmäßigeres Fahrverhalten des Motorrads einstellt.
Wenn der erfindungsgemäße Einzylinder-Verbrennungsmotor in ein für den Geländewettbewerbssport vorgesehenes Motorrad eingebaut wird, so sorgt der gegen die Horizontale in Richtung nach oben geneigte Einlaßtrakt des Motors für eine Verringerung der Gefahr, daß bei Wasserdurchfahrten des damit ausgestatteten Motorrads Wasser in den Ansaugtrakt gelangt. Dadurch, daß die Umlenkung der Abgasleitung entfällt, der Motor näher in Richtung zum Vorderrad hin verschoben wird und der Kraftstofftank des Motorrads hinsichtlich seiner Höhe über der Fahrbahnoberfläche abgesenkt werden kann, ergibt sich ein kleineres umbautes Fahrzeugvolumen, als dies bei einem mit dem bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotor ausgestatteten Motorrad der Fall ist. Dies wiederum führt zu einer höheren Fahrdynamik des mit dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor ausgestatteten Motorrads. Diese höhere Fahrdynamik ist insbesondere bei Geländesportmotorrädern von großer Bedeutung, die im Betrieb häufigen Richtungswechseln ausgesetzt sind, die bei einer höheren Fahrdynamik schneller abgeschlossen werden können.
Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Einzylinder-Verbrennungsmotors besitzt dieser eine Filtereinrichtung zur Reinigung des Schmieröls des Motors, welches gleichzeitig zur Schmierung und Kühlung des Motors und des damit verbundenen Getriebes verwendet wird. Die Filtereinrichtung besitzt dabei zwei im Motor- und/oder Getriebegehäuse angeordnete Filterelemente mit unterschiedlichen Filterfeinheiten. Die beiden Filterelemente können dabei parallel oder in Reihe geschaltet sein, wobei ein Filterelement eine Filterfeinheit oder Maschenweite von etwa 11-13 μm besitzt und beispielsweise aus einem einlagigen Papierwerkstoff gebildet sein kann. Die zweite Filtereinheit besitzt eine deutlich niedrigere Maschenweite von weniger als 5 μm und vorzugsweise etwa 1 μm und setzt sich aus einem mehrlagigen, beispielsweise 30-lagigen gewickeltem Filterpapier zusammen, welches über einen mit Öldurchtrittsöffnungen versehenen rohrförmigen Körper aus beispielsweise Pappe oder Karton gewickelt wird.
Diese Filtereinrichtung besitzt den Vorteil, daß von einer Reibungskupplung, die das Abtriebsmoment des Motors auf die Getriebeeingangswelle überträgt, stammender Abrieb nicht mehr zu den Lagerstellen des Motors gelangen kann, da derartige Partikel sicher von der Filtereinrichtung ausgefiltert werden. Derartige von den Reibungsbelägen der Reibungskupplung stammende Partikel könnten nämlich andernfalls zu einer Beschädigung des Lagers führen, mit dem die Pleuelstange am Hubzapfen der Kurbelwelle abgestützt wird. Wenn dieses Lager nämlich ein mit einem Lagerkäfig versehenes Wälzlager ist, so könnten sich die genannten Kupplungspartikel in den Lagerkäfig einbetten und aufgrund ihrer abrasiven Wirkung die Laufflächen des Wälzlagers angreifen und zu Beschädigungen in der Form von Laufspuren an der Lauffläche führen.
Darüber hinaus zeichnet sich die beschriebene Filtereinrichtung dadurch aus, daß sie hauptsächlich aus Papier und damit aus Zellulose aufgebaut ist und somit den Erfordernissen des Umweltschutzes Rechnung trägt.
Bekannte Einzylinder-Verbrennungsmotoren weisen zum Starten entweder eine mechanische Startvorrichtung in der Form eines Kickstartes oder eine elektromechanische Starteinrichtung in der Form eines Startermotors auf, der mit einem Ritzel in ein Zahnrad eingreift.
Bei dem hier in Rede stehenden Einzylinder-Verbrennungsmotor für ein Motorrad handelt es sich um einen leistungstarken Motor mit einem Arbeitsvolumen von beispielsweise 400 cm³ oder 520 cm³, wobei auch andere Arbeitsvolumina möglich sind, der zur Erzielung einer entsprechenden hohen Leistung mit einem hohen Verdichtungsverhältnis von beispielsweise 11:1 arbeitet.
Ein solcher Verbrennungsmotor zeichnet sich zwar durch eine hohe Leistung bei niedrigem Eigengewicht aus, ist aber aufgrund des hohen Verdichtungsverhältnisses beim Startvorgang nicht ganz unproblematisch. Bei bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotoren wird bei einem hohen Verdichtungsverhältnis ein Startermotor mit hoher Leistung eingesetzt, der aufgrund der damit verbundenen hohen Stromwerte ein entsprechend leistungsstark ausgelegtes Bordnetz des Motorrads verlangt. Es liegt in der Natur der Dinge, daß dies zu einer deutlichen Zunahme des Eigengewichts des damit ausgestatteten Motorrads führt, da einerseits der Startermotor und andererseits auch die zu dessen Betrieb erforderliche Starterbatterie ein hohes Eigengewicht besitzt, was insbesondere bei Wettbewerbsmotorrädern von Nachteil ist.
Wenn der Motor eines solchen Wettbewerbsmotorrads unbeabsichtigt zum Stillstand kommt, ist ein Wiederstarten des Motors mit einem Kickstarter für den Fahrer des Motorrads ausgesprochen kraftaufwendig und anstrengend.
Um das Starten oder Wiederstarten des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors zu erleichtern, besitzt dieser eine elektromotorische Starteinrichtung mit einem Startermotor von niedriger Leistung von beispielsweise 0,45 kW und einem niedrigem Gewicht von beispielsweise 880 g, so daß ein vergleichsweise leistungsschwaches Bordnetz mit einer Starterbatterie mit niedriger Kapazität von beispielsweise 4 Ah Kapazität ausreicht, was zu einer deutlichen Reduzierung des Eigengewichts des damit versehenen Motorrads führt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung besitzt der mit in Vorwärtsfahrtrichtung des damit ausgestatteten Fahrzeugs ausgerichtetem Einlaßkanal versehene Motor eine Dekompressionseinrichtung zur Erleichterung des Startvorgangs des Motors. Diese stellt in Abhängigkeit der Stellung des Arbeitskolbens im Zylinder eine fluid leitende Verbindung zwischen dem Zylindervolumen und einem Auslaßkanal her und verschließt sie auch wieder.
Es ist dabei vorgesehen, daß die Dekompressionseinrichtung die fluidleitende Verbindung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl öffnet und schließt. Es bedeutet dies mit anderen Worten, daß die Dekompressionseinrichtung die fluidleitende Verbindung bis zum Erreichen einer zum Starten des Motors ausreichenden Motordrehzahl öffnet, also die fluidleitende Verbindung solange offenbleibt, bis der Startermotor für eine zum Starten des Motors ausreichende Motordrehzahl gesorgt hat und die Dekompressionseinrichtung nach dem Erreichen dieser Startdrehzahl die fluidleitende Verbindung schließt. Die zum Starten des Motors ausreichende Drehzahl kann dabei etwa 800 bis 1000 Umdrehungen der Kurbelwelle pro Minute betragen, so daß die Dekompressionseinrichtung, wenn sie beispielsweise ein Auslaßventil des Motors bis zum Erreichen dieser Startdrehzahl öffnet, das Auslaßventil nach dem Erreichen der Startdrehzahl nicht mehr öffnet, so daß ein zum Starten ausreichender Druck im Zylinder aufgebaut werden kann.
Nach einer Fortbildung der Erfindung weist die Dekompressionseinrichtung einen fliehkraftgesteuerten Massekörper auf, der an einer Nockenwelle des Motors exzentrisch gelagert ist. Die Anordnung ist dabei so gewählt, daß der Massekörper in Abhängigkeit von der Motordrehzahl eine Exzenterwelle verdreht, die eine Steuereinrichtung zum Öffnen und Schließen der fluidleitenden Verbindung betätigt.
Unterhalb der zum Starten des Motors ausreichenden Motordrehzahl führt die Betätigung des Startermotors dazu, daß der exzentrisch gelagerte Massekörper die Exzenterwelle so verdreht, daß ein entlang der Erhebungskurve der Nockenwelle beispielsweise mittels einer Rolle laufender Kipphebel ein Auslaßventil des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors offenhält oder öffnet und nach dem Erreichen der zum Starten ausreichenden Motordrehzahl der fliehkraftgesteuerte Massekörper verdreht wird und damit auch die Exzenterwelle verdreht wird, so daß sie sich in den Bereich innerhalb der Erhebungskurve der Auslaßnocke zurückzieht und damit nicht mehr mit dem Kipphebel in Kontakt kommt. Damit der Startermotor den Arbeitskolben beim Verdichtungstakt unterhalb der zum Starten ausreichenden Motordrehzahl über den oberen Totpunkt des Verdichtungstakts bewegen kann, sorgt die Dekompressionseinrichtung für ein Öffnen eines Auslaßventils um einen Luftweg von etwa 0,5 bis 0,75 mm und zwar in Abhängigkeit von der Stellung des Arbeitskolbens im Arbeitszylinder. So kann beispielsweise bei einem Arbeitsvolumen von etwa 400 cm3 das Auslaßventil von der Dekompressionseinrichtung bei etwa 95-100° Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts geöffnet und dann bei etwa 50-55° Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt wieder geschlossen werden. Bei einem Motor von beispielsweise 520 cm3 öffnet die Dekompressionseinrichtung bei etwa 80-85° Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt und schließt bei etwa 35-40° Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt. Es sind auch andere Öffnungszeiten des Ventils bei anderen Zylindervolumen möglich, solange die Öffnungszeiten für ein Entspannen des Kompressionsdrucks im Zylinder beim Verdichtungstakt ausreichend lange bemessen sind.
Der vorstehend angesprochene fliehkraftgesteuerte Massekörper kann von einer Feder beaufschlagt werden, die für eine Verdrehung des Massekörpers in Abhängigkeit von der Motordrehzahl sorgt. Bei einer Drehzahl des Motors unterhalb der zum Starten ausreichenden Motordrehzahl verdreht die Feder die Exzenterwelle so, daß das Auslaßventil entsprechend geöffnet wird und bei einer Motordrehzahl von etwa 800 bis 1000 Umdrehungen pro Minute sorgt die am Massekörper angreifende Fliehkraft für eine der Federkraft entgegenwirkende Kraft, die diese überwindet und daher die Exzenterwelle in den Bereich innerhalb des Grundkreises der Auslaßnocke zurückdreht, so daß der Kipphebel nicht mehr mit der Exzenterwelle in Kontakt kommt.
Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor zeichnet sich darüber hinaus durch einen ausgesprochen kompakten Aufbau mit nur wenig bewegten Bauteilen auf. Hierzu trägt eine verschiedene motorrelevante Bauteile aufnehmende und/oder antreibende Motorwelle bei, die Ausgleichsgewichte zum Massenausgleich zumindest erster Ordnung aufweist und zum Antrieb von Gaswechselsteuerbauteilen über ein an der Motorwelle drehfest angeordnetes Antriebsritzel zum Antrieb einer Antriebskette für die Gaswechselsteuerbauteile und auch zur Entlüftung des Kurbelgehäuses des Verbrennungsmotors ausgebildet ist. Zudem kann an dieser Motorwelle auch noch ein Zündsignalgeber für eine Fremdzündungseinrichtung des Motors angeordnet sein. Auch kann an der Motorwelle, wenn der Verbrennungsmotor fluidgekühlt ausgeführt wird, ein Pumpenrad zum Fördern einer Kühlflüssigkeit für den Verbrennungsmotor axialfest und drehfest festgelegt sein.
Der erfindungsgemäße Einzylinder-Verbrennungsmotor zeichnet sich verglichen mit bekannten Verbrennungsmotoren bei ansonsten vergleichbaren die Leistung bestimmenden konstruktiven Daten, wie beispielsweise dem Hubvolumen durch eine höhere erreichbare Motorleistung aus. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß der oder die Einlaßkanäle des Motors in Fahrtrichtung des damit ausgestatteten Motorrads ausgerichtet verlaufen und nicht, wie dies bei bekannten Verbrennungsmotoren der gattungsgemäßen Art der Fall ist, entgegen der Fahrtrichtung des Motorrads verlaufen und damit in Fahrtrichtung hinterhalb der Zylinderlängsachse des Motors angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird bei einer Fahrt des mit dem erfindungsgemäßen Einzylinder-Verbrennungsmotors ausgestatteten Motorrads nicht durch den Motor oder den Auspuff erwärmte Verbrennungsluft zugeführt, so daß der Motor immer mit kühler Verbrennungsluft versorgt werden kann. Darüber hinaus sorgt die zur Vertikalen geneigte Lage des Zylinders für eine Vorverlagerung der Kurbelwelle des Motors in Richtung zum Vorderrad des Motorrads hin, so daß das Vorderrad mit mehr Masse belastet wird, als dies bei bekannten Motorrädern dieser Art der Fall ist und es kann daher auch eine längere Hinterradschwinge am Motorrad zum Einsatz kommen mit den bereits vorstehend beschriebenen Vorteilen, geringerer Lastwechselreaktionen und einem besseren fahrdynamischen Ansprechverhalten des Motorrads durch die verglichen mit einer kürzeren Hinterradschwinge geradlinigere Führung des Hinterrads.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
1 einen teilweise in Schnittdarstellung gezeigten Verbrennungsmotor nach der Erfindung in einer Ansicht von der Seite;
2 in Schnittdarstellung in einer Ansicht von oben eine Filtereinrichtung für den Einzylinder-Verbrennungsmotor nach der Erfindung;
3 in einer Draufsichtansicht eine teilweise geschnittene Darstellung eines Zylinderkopfs des erfindungsgemäßen Motors;
4 eine Ansicht von der Seite auf einen fliehkraftbetätigten Massekörper der Dekompressionseinrichtung und ein Kettenrad in der geöffneten Stellung der Dekompressionseinrichtung;
5 eine Ansicht ähnlich derjenigen nach 4, mit dem Massekörper in der geschlossenen Stellung der Dekompressionseinrichtung; und
6 eine teilweise geschnittene Darstellung einer Motorwelle des Motors nach der Erfindung.
1 der Zeichnung zeigt einen Einzylinder-Verbrennungsmotor 1 nach der Erfindung anhand einer teilweisen Schnittansicht von der linken Seite des Motors 1 aus betrachtet.
Die Fahrtrichtung eines mit dem Motor 1 ausgestatteten Motorrads wird mit dem Pfeil „A" in 1 dargestellt, so daß bei der in 1 gezeigten Darstellung mit einer Ansicht auf die linke Seite des Motors 1 eine Vorwärtsfahrt des mit dem Motor 1 ausgestatteten Motorrads in Richtung des Pfeiles „A" verläuft.
1 der Zeichnung zeigt zudem mit dem Bezugszeichen 2 die Horizontale und mit dem Bezugszeichen 3 die Vertikale.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Motor 1 handelt es sich um einen nach dem Viertaktprinzip arbeitenden Einzylinder-Verbrennungsmotor, ganz allgemein kann aber die Erfindung auch auf einen 2-Taktmotor angewandt werden, bei dem Einlaßkanäle und Auslaßkanäle vorhanden sind, die vom Arbeitskolben gesteuert werden, auch ist ein nach dem 2-Taktverfahren arbeitender Verbrennungsmotor möglich, der Gaswechselsteuerorgane in der Form von Ventilen oder dergleichen aufweist.
Der in der Zeichnung dargestellte Motor 1 weist ganz allgemein ein Kurbelgehäuse 4 auf, welches unter anderem der Lagerung einer Kurbelwelle dient, wobei das Kurbelgehäuse 4 beispielsweise an einer in Fahrtrichtung A liegenden Ebene längsgeteilt ausgebildet sein kann.
Der Verbrennungsmotor 1 weist einen Arbeitszylinder oder Zylinder 5 auf, in dem ein Arbeitskolben 6 an einer Pleuelstange 7 geführt auf und ab bewegt wird.
Oberhalb des Zylinders 5 befindet sich bei dem dargestellten Motor 1 ein Zylinderkopf 8 mit darin beweglich gelagerten Gaswechselsteuerorganen in der Form von Nockenwellen 9, 10 und Ventilen 11, 12 angeordnet.
Obwohl bei der in 1 dargestellten Ausführungsform des Motors 1 zwei Nokkenwellen 9, 10 im Zylinderkopf 8 angeordnet sind, kann der erfindungsgemäße Einzylinder-Verbrennungsmotor auch nur mit einer Nockenwelle im Zylinderkopf ausgebildet sein, so daß die Ventile 11, 12 von beispielsweise über Rollen gesteuerte Kipphebel beaufschlagt werden. In dem Gehäuse 4 befindet sich in Fahrtrichtung hinterhalb des Zylinders 5 des Motors 1 auch ein mehrstufiges Schaltgetriebe angeordnet, über das das Abtriebsmoment des Motors 1 an ein Kitzel 13 abgegeben werden kann, welches eine Antriebskette 14 beaufschlagt.
Oberhalb des Kitzels 13 befindet sich eine Filtereinrichtung 15 angeordnet und zwar zur Reinigung des Motoröls des Motors 1, welches gleichzeitig zur Schmierung des Getriebes des Motors 1 und einer naßlaufenden Reibungskupplung dient.
Der Zylinderkopf 8 weist bei der dargestellten Ausführungsform zwei Einlaßventile 11 und zwei Auslaßventile 12 auf, wobei die Einlaßventile 11 über eine Einlaßnokkenwelle 9 und die Auslaßventile 12 über eine Auslaßnockenwelle 10 gesteuert werden, wobei aufgrund der zeichnerischen Darstellung der 1 jeweils nur ein Einlaßventil 11 und ein Auslaßventil 12 ersichtlich ist.
Das Einlaßventil 11 öffnet und schließt einen Einlaßkanal 16, während das Auslaßventil 12 einen Auslaßkanal 17 öffnet und schließt.
Die Anordnung des Einlaßkanals 16, wobei der Motor 1 in Abhängigkeit von der Zahl der Einlaßventile 11 mehrere derartige Einlaßkanäle 16 aufweisen kann, ist dabei so, daß der Einlaßkanal 16 ganz allgemein in Richtung der Fahrtrichtung „A" des Motorrads angeordnet ist und bei der dargestellten Ausführungsform in Fahrtrichtung des Motorrads zur Horizontalen 2 geneigt ausgebildet ist. Dem gegenüber verläuft der Auslaßkanal entgegen der Fahrtrichtung „A", das heißt bei dem in einem Motorradrahmen angeordneten Motor 1 entgegen der Fahrtrichtung „A".
Der Einlaßkanal 16 geht in einen Einlaßtrakt 18 über und bildet mit diesem einen weitgehend geradlinig verlaufenden Kanal zur Zuführung von Frischgas aus einem Brennstoff-Luftgemisch in den Arbeitsraum des Zylinders 5.
Als Gemischbildungseinrichtung kann an dem Einlaßtrakt 18 beispielsweise ein Vergaser oder eine Drosselklappeneinrichtung eines elektronisch gesteuerten Einspritzsystems angeordnet sein. Die axiale Länge des Einlaßtrakts 18 und des Einlaßkanales 16 kann dabei jeweils den Anforderungen an den Motor entsprechend abgestimmt werden, so daß unterschiedliche axiale Längen möglich sind, wobei in vorteilhafter Weise der Einlaßtrakt 18 und der Einlaßkanal 16 jeweils weitgehend geradlinig verlaufen, um hohe Strömungsgeschwindigkeiten des durch den Einlaßtrakt 18 und den Einlaßkanal 16 einströmenden unverbrannten Brennstoff-Luftgemisches zu gewährleisten, was für einen guten Füllungsgrad des Arbeitsvolumens des Zylinders 5 sorgt. Es ist für den Fachmann ohne weiteres klar, daß ein Anstieg der Fahrgeschwindigkeit des mit dem Motor 1 ausgestatteten Motorrads zu einer weiteren Verbesserung der Füllung des Zylinders 5 sorgt, da eine höhere Fahrgeschwindigkeit für einen höheren Staudruck im Einlaßtrakt 18 und Einlaßkanal 16 sorgt.
Darüber hinaus sorgt die Ausrichtung des Einlaßtraktes 16 und des Einlaßkanales 18 im Winkel zur Horizontalen 2 nach oben gerichtet auch dafür, daß der Motor 1 stets kühles Frischgas ansaugen kann und nicht etwa durch die Abwärme des Motors 1 bereits erhitztes Frischgas, wie dies bei bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotoren der Fall ist, bei denen der Einlaßkanal etwa in dem Bereich liegt, in dem sich bei dem Motor 1 nach der Erfindung der Auslaßkanal 17 befindet.
Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, verläuft die Zylinderlängsachse des Motors 1 nach der Erfindung in einem Winkel geneigt zur Vertikalen 3, wobei dieser Neigungswinkel beispielsweise etwa 5° – 25° betragen kann.
Diese Neigung des Zylinders 5 und des Zylinderkopfes 8 hinsichtlich ihrer Längsachsen relativ zur Vertikalen 3 entgegen der Fahrtrichtung „A" führt dazu, daß die sich etwa im Bereich des Schnittpunktes der Horizontalen 2 und der Vertikalen 3 befindende Kurbelwelle des Motors 1 in Fahrtrichtung „A" gerichtet nach vorne verschoben wird, also bei einer Anordnung des Motors 1 in einem nicht dargestellten Motorradrahmen in Richtung zum Vorderrad des Motorrads hin verschoben wird. Diese Verschiebung der Kurbelwelle, die die größte Einzelmasse des Motors 1 darstellt, in Richtung zum Vorderrad hin, führt zu einer günstigen Gewichtsverteilung in Richtung zum Vorderrad des Motorrads hin, wodurch die Neigung des Motorrads verringert wird, daß das Vorderrad bei einem hohen Leistungseinsatz des Motors 1 den Kontakt zur Fahrbahnoberfläche verliert.
Die Anordnung des Einlaßtraktes 18 und des Einlaßkanals 16 in Richtung der Fahrtrichtung „A" und zur Horizontalen 2 im Winkel nach oben geneigt führt dazu, daß der Ansaugweg für Frischgas als weitgehend geradlinig verlaufender Fallstrom ausgebildet ist und damit keine die Strömungsgeschwindigkeit des angesaugten Frischgases verringernde Krümmungen aufweist, wodurch sich eine deutlich bessere Füllung des Arbeitsvolumens des Zylinders 5 ergibt. Zudem kann der Motor 1 aufgrund der sehr hohen und weit nach vorne gebrachten Position der Ansaugöffnung für den Einlaßtrakt saubere Luft für die Verbrennung ansaugen, wohingegen bei bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotoren die Ansaugluft in Fahrtrichtung betrachtet von hinterhalb des Motors angesaugt wird, also aus einem Bereich, der von Wirbeln stark durchsetzt ist, was dazu führt, daß bei bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotoren für beispielsweise Geländesport-Wettbewerbsmotorräder ein aufwendiges Luftreinigungssystem erforderlich wird, welches auch zur Vergleichmäßigung der Strömung im Einlaßtrakt erforderlich ist.
Darüber hinaus wird bei dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor die angesaugte Verbrennungsluft nicht mehr durch eine Abgasleitung oder den Motor selbst aufgeheizt, da die an den Auslaßkanal 17 angeschlossene Abgasleitung entgegen der Fahrtrichtung „A" nach hinten abgeleitet wird und somit nicht mehr für eine Erwärmung der vor dem Motor 1 angesaugten Verbrennungsluft führt.
Auch wird bei dem erfindungsgemäßen Motor die Gemischbildungseinrichtung in der Form eines eine Schwimmerkammer aufweisenden Vergasers beziehungsweise einer Drosselklappe einer Einspritzanlage nicht mehr durch die Abgasleitung erwärmt und auch der Einfluß der Konvektionswärme bei einem heißen Motor, wenn das Motorrad steht, auf die Gemischbildungseinrichtung ist deutlich geringer, als dies bei bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotoren der Fall ist, da sich bei diesen der Vergaser oder die Drosselklappe direkt hinterhalb des heißen Motors befindet und in der Regel neben der nach hinten umgelenkten Abgasleitung.
Durch die Neigung des Motors im Winkel zur Vertikalen entgegen der Fahrtrichtung „A" nach hinten gelangt die Kurbelwelle des Motors 1 näher zum Vorderrad des Motorrads hin, so daß sich dadurch das Gewicht auf dem Vorderrad erhöht. Gleichzeitig kann ein vorderer Anlenkpunkt einer Hinterradschwinge des mit dem Motor 1 nach der Erfindung ausgestatteten Motorrads näher in Richtung des Mittelpunkts des Ritzels 13 verschoben werden, so daß bei großen Federwegen des Hinterrads ein deutlich geringerer Durchhang der Antriebskette 14 realisiert werden kann, was zu deutlich geringeren Lastwechselreaktionen der Antriebskette 14 führt und zu einem besseren Ansprechverhalten eines Feder-Dämpersystems des Motorrads, welches die Hinterradschwinge führt, da durch die Verschiebung des vorderen Anlenkpunktes des Hinterradschwinge in Richtung zum Mittelpunkt des Kitzels 13 hin eine längere Hinterradschwinge verwendet werden kann, so daß der Mittelpunkt des Hinterrads, welches mit der Hinterradschwinge geführt ist, bei entsprechend großen Federwegen verglichen mit kürzeren Hinterradschwingen eine Bewegung auf einem größeren Radius ausführt, und damit eine mehr einer linearen Bewegung angenäherte Bewegung des Hinterrades realisiert werden kann. Zudem ergeben sich aufgrund der längeren Hinterradschwinge verglichen mit kürzeren Hinterradschwingen bessere Hebelverhältnisse der Schwingenlänge zur effektiven Hebellänge, so daß der Arbeitsweg des Feder-Dämpferelements bei gleichem Federweg des Hinterrads verringert werden kann.
Da bei dem erfindungsgemäßen Motor 1 der Auslaßkanal 17 entgegen der Fahrtrichtung „A" verläuft, ist das Problem der Kollision der Abgasleitung mit einem das Vorderrad des Motors abdeckenden Kotflügel und damit der thermischen Beeinflussung des Vorderradkotflügels durch die Abgasleitung beseitigt.
Durch die Neigung des Motors 1 relativ zur Vertikalen nach hinten ist es auch möglich, den Kraftstofftank des damit ausgestatteten Motorrads näher in Richtung des Fahrzeugschwerpunktes hin zu verlagern, das heißt abzusenken, wodurch sich das Fahrverhalten des Motorrads verbessert. Gleichzeitig entfällt die Notwendigkeit der Anordnung einer Umlenkung der Abgasleitung, das heißt eines Krümmers, wodurch die Verletzungsgefahr für den Benutzer des Motorrads verringert wird. Wenn das mit dem erfindungsgemäßen Motor ausgestattete Motorrad bei Wettbewerbseinsätzen zu Wasserdurchfahrten herangezogen wird, so führt der weit nach vorne und hoch nach oben ausgerichtete Einlaßtrakt dazu, daß die Gefahr des Ansaugens von Spritzwasser durch den Motor 1 deutlich verringert wird. Auch wird das Fahrzeugvolumen verglichen mit solchen Motorrädern, die mit bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotoren ausgerüstet sind, durch die Möglichkeit der Absenkung des Kraftstofftanks des Motorrads und dem Wegfallen des Krümmers der Abgasleitung niedriger.
2 der Zeichnung zeigt nun eine Schnittdarstellung einer Filtereinrichtung für das Motor-Getriebeöl für den erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor.
Die Filtereinrichtung 20 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei in Reihe geschaltete Filterelemente 21, 22 mit unterschiedlichen Feinheitsgraden auf. Die Anordnung der Filtereinrichtung 20 direkt im Motor- und Getriebegehäuse ist aus 1 ersichtlich mit den in Fahrtrichtung hinterhalb des gekippten Zylinders 5 angeordneten Filterelementen 21 und 22. Von einer nicht dargestellten Ölpumpe wird das Öl über eine Fluidleitung 23 zunächst dem als Hauptstromfilter arbeitenden Filterelement 21 zugeführt, welches aus einem einlagigen Papier mit einer Filterfeinheit von 11-13 μm auf einem mit Öldurchtrittsbohrungen 24 versehenen Rohrkörper 25 aus beispielsweise einem Karton besteht. Nach der Filterung durch das erste Filterelement 21 tritt das Schmieröl über eine Ölablaufleitung 26 in den Gehäuseraum ein, in dem sich das zweite Filterelement 22 angeordnet befindet. Dieses weist ebenfalls einen rohrförmigen Trägerkörper 27 aus Karton mit Durchtrittsöffnungen 28 für das Schmieröl auf, wobei das zweite Filterelement 22 zur Abtrennung von noch kleineren Partikeln aus dem Schmieröl vorgesehen ist. Zu diesem Zweck befinden sich bei dem zweiten Filterelement 22 eine Vielzahl von Lagen, wobei dies beispielsweise mehr als 30 Lagen sein können, eines Filterpapiers auf dem Trägerkörper 27 aufgewickelt, so daß sich bei dem zweiten Filterelement eine Filterfeinheit von etwa 1 μm ergibt, und aus dem Schmieröl Partikel von bis zu einer Größe von etwa 1 μm heraus gefiltert werden können.
Für den Fall, daß sich in dem Gehäuseraum, in dem das zweite Filterelement 22 angeordnet ist, ein Überdruck aufbauen sollte, ist eine von einem Überdruckventil abgeschlossene Fluidleitung 29 vorgesehen. Nachdem das Schmieröl auch das zweite Filterelement 22 radial von außen nach innen durchsetzt hat, gelangt es über eine Ölablaufleitung 30 zu den einzelnen Schmierstellen im Motor. Die Ausbildung der Filtereinrichtung 20 mit zwei in Reihe geschalteten Filterelementen sorgt dafür, daß eine hohe Standzeit der bewegten Bauteile des Motors 1 nach der Erfindung erreicht wird. Dies ist auch deshalb von großer Bedeutung, da der Motor 1 aufgrund des Staudrucks im Einlaßtrakt 18 und Einlaßkanal 16 und der geradlinigen Ausbildung des Einlaßtraktes 18 sowie des Einlaßkanales 16 als echter Fallstrom mit dort herrschenden hohen Strömungsgeschwindigkeiten deutlich höhere Leistungen erreicht, als dies bei bekannten Einzylinder-Verbrennungsmotoren der Fall ist. Diese erzielbare höhere Leistung führt zu höheren mechani schen Belastungen der bewegten Bauteile, so daß eine effektive Filterung des Schmieröls mit der Filtereinrichtung 20 von großer Bedeutung ist. Das Kurbelgehäuse 4 des Motors 1 sowie die sich hieran anschließenden Gehäuseteile können beispielsweise mit einem Sandgußverfahren hergestellt werden, so daß sich die Gefahr ergibt, daß bei der Fertigung des Gehäuses eventuell Sandreste im Gehäuse verbleiben, die von der Filtereinrichtung 20 effektiv ausgefiltert werden und nicht zu einer Beschädigung des Motors 1 führen können. Zudem sorgt die Filtereinrichtung 20 auch für eine Abtrennung von Partikeln der Reibungskupplung, mit der das Abtriebsmoment des Motors 1 auf die Getriebeeingangswelle übertragen wird. Diese Belagpartikel können sich daher nicht mehr in den Kurbelwellenhauptlagern oder dem großen Pleuellager ansammeln und dort zu Einlaufspuren und damit zu einer Beschädigung der Lagerstelle führen. Wie es vorstehend bereits geschildert wurde, sind beide Filterelemente 21, 22 aus Karton und Papier sowie einer eventuell vorhandenen Umhüllung aus Baumwolle aufgebaut, so daß sie leicht entsorgt werden können, nachdem sie ausgetauscht wurden, wobei zu diesem Zweck die über Schrauben fixierten Deckel 31, 32 abgenommen werden können und die Filterelemente 21, 22 ausgetauscht werden können.
Nachfolgend wird auf 3 der Zeichnung Bezug genommen, die eine Ansicht von oben auf eine Ausführungsform eines Zylinderkopfs für den Motor 1 nach der Erfindung zeigt. Es ist dabei zu beachten, daß der in 3 dargestellte Zylinderkopf 8 nur eine zentrale oben liegende Nockenwelle 33 mit einer Einlaßnocke 34 und einer Auslaßnocke 35 besitzt, während 1 der Zeichnung einen modifizierten Zylinderkopf 8 mit zwei im Zylinderkopf angeordneten Nockenwellen 9, 10 für den Einlaß und den Auslaß darstellt.
Anhand der 3 und 4 und 5 der Zeichnung wird nachfolgend der Aufbau und die Wirkungsweise einer Dekompressionseinrichtung zur Erleichterung des Startvorgangs des Motors 1 dargestellt.
Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, ist die Nockenwelle 33 im Zylinderkopf 8 mit Wälzlagern in der Form von Rillenkugellagern 36 axialfest und drehbar gelagert. Die Dekompressionseinrichtung 37 weist einen auf einer Exzenterwelle 38 axial- und drehfest angeordneten hammerkopfförmigen fliehkraftbeaufschlagten Massekörper 39 auf. Die Ausbildung des Massekörpers 39 mit seiner einem Hammerkopf ähnlichen Form ist anhand von 4 und 5 der Zeichnung ersichtlich, wobei 4 der Zeichnung die Stellung des Massekörpers 39 zeigt, die sich einstellt, wenn der Motor 1 steht oder der Startvorgang durch den elektrischen Startermotor eingeleitet worden ist und dieser die Kurbelwelle noch nicht zu einer zum Starten ausreichenden Motordrehzahl beschleunigt hat. Eine auf der Exzenterwelle 38 gelagerte Feder 40 beaufschlagt den Massekörper 39 derart, daß er mit seiner Anlagefläche 41 an einem Absatz 42 der Nockenwelle 33 anliegt. Wie es sich anhand von 4 ergibt, führt diese Stellung des Massekörpers 39 zu einer Stellung eines abgeflacht ausgebildeten und in einer Ausnehmung 43 der Auslaßnocke 35 drehbar aufgenommenen Endstücks 44 der Exzenterwelle 38 derart, daß eine Fläche dieses Endstückes 44 über den Grundkreis der Auslaßnocke 35 hervor steht, so daß eine an einem Kipphebel 45 gelagerte Rolle 46 bei ihrer Bewegung entlang der Erhebungskurve der sich drehenden Auslaßnocke 35 über die geringfügig aus dem Grundkreis der Auslaßnocke 35 hervorstehende Fläche des Endstücks 44 der Exzenterwelle 38 hinweg rollt und damit angehoben wird, was über den Kipphebel 45 zu einem Öffnen eines Auslaßventils führt, so daß der sich oberhalb des im Zylinder 5 nach oben gehenden Kolbens 6 aufbauende Kompressionsdruck über das Auslaßventil in die Abgasleitung des Motors 1 entspannt werden kann und somit auch ein mit kleiner Leistung arbeitender Elektrostarter die Kurbelwelle des Motors 1 drehen kann. Die Drehbewegung der Kurbelwelle wird dabei über eine nicht näher dargestellte Antriebskette von einer Motorwelle 50 auf ein Kettenrad 47 übertragen, mit dem die Nockenwelle 33 in Drehung versetzt wird.
Ein Anstieg der vom Startermotor herbeigeführten Motordrehzahl führt aufgrund der Massenverteilung des Massekörpers 39 zu einem Anstieg der den Massekörper 39 beaufschlagenden Fliehkraft entgegen der Wirkung der Feder 40, so daß sich, wie dies in 5 der Zeichnung dargestellt ist, der Massekörper 39 in Richtung nach radial außen dreht, bis er mit seiner rückseitigen Anlagefläche 48 an einem am Kettenrad 47 befestigten Bolzen 49 zur Anlage kommt und aufgrund dieser Drehbewegung das Endstück 44 der Exzenterwelle 38 in die Ausnehmung 43 der Auslaßnocke 35 zurückdreht, so daß die Rolle 46 nicht mehr mit einem aus der Ausnehmung 43 hervorstehenden Flächenstück des Endstückes 44 in Kontakt kommt und damit das Auslaßventil beim Kompressionshub des Kolbens 6 nicht mehr geöffnet wird, so daß sich ein entsprechender Kompressionsdruck im Zylinder 5 aufbauen kann. Die Bewegung des Massekörpers 39 in Richtung radial nach außen entgegen der Federkraft 40 findet dabei erst dann statt, wenn eine zum Starten des Motors ausreichende Motordrehzahl erreicht worden ist, die bei etwa 800 bis 1000 min^–1 liegt. Die auf diese Weise automatisch arbeitende Dekompressionseinrichtung 37 führt daher dazu, daß ein mit einem hohen Kompressionsdruck arbeitender erfindungsgemäßer Verbrennungsmotor 1 von einer vergleichsweise leistungsschwachen elektromotorischen Starteinrichtung sicher gestartet werden kann.
6 der Zeichnung zeigt nun in einer teilweise geschnittenen Darstellung eine Ansicht auf eine Motorwelle 50 des Motors 1. Die Motorwelle 50 dient dabei dazu, möglichst viele für die Funktion des Motors 1 relevante Bauteile an einer Welle zu lagern, um die Zahl der bewegten Bauteile zu verringern. Die Anordnung der Motorwelle 50 im Kurbelgehäuse 4 des Motors kann dabei grundsätzlich zur Kurbelwelle benachbart sein, also beispielsweise in Fahrtrichtung des mit dem Motor 1 versehenen Fahrzeugs vor und oberhalb der Kurbelwelle, so daß damit die auf das Vorderrad des Motorrads wirkende Masse weiter vergrößert wird.
Über ein mit einer Wellen-Nabenverbindung in der Form einer Scheibenfeder 51 an der Welle 50 und einer Wellenmutter 52 axial- und drehfest gelagertes Antriebsrad 53 kann die Motorwelle 50 in Drehung versetzt werden. Links vom Antriebsrad 53 befindet sich bei der Darstellung nach 6 ein mit der Welle 50 über die Scheibenfeder 51 drehfest verbundenes erstes Ausgleichsgewicht 54 für den Massenausgleich erster Ordnung, wobei ein zweites Ausgleichsgewicht 55 etwa im Bereich des axial gegenüberliegenden Endes des Motorwelle 50 über eine Scheibenfeder 56 drehfest mit der Welle 50 verbunden ist.
Links vom ersten Ausgleichsgewicht 54 befindet sich über eine weitere Scheibenfeder 57 mit der Welle 50 drehfest verbunden ein Ritzel 58, mit dem über eine Steuerkette das Kettenrad 47 für den Nockenwellenantrieb in Drehung versetzt werden kann. An der in der Zeichnungsebene rechten Seite der Motorwelle 50 befindet sich ein Flügelrad 59 axial- und drehfest angeordnet, mit dem bei einem flüssigkeitsgekühltem Motor 1 die Kühlflüssigkeit im Kreislauf umgepumpt werden kann.
Zur Entlüftung des Kurbelgehäuses 4 des Motors 1 weist die Welle 50 eine Längsbohrung 60 und eine diese kreuzende Querbohrung 61 auf, so daß aufgrund der Zentrifugalwirkung der sich drehenden Welle 50 über die Querbohrung 61 das Motoröl eines sich im Kurbelgehäuse 4 befindenden Motoröl-Luftgemisches abgeschieden werden kann und über die in der Zeichnungsebene linke Öffnung 62 der Längsbohrung 60 ein sich im Kurbelgehäuse 4 aufgrund der Kolbenbewegung und von Blow-by-Gasen aufbauender Druck beispielsweise über einen Stutzen in die Atmosphäre oder in einen Luftfilterkasten entspannt werden kann.
Hinsichtlich vorstehend im Einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.

Claims

Verbrennungsmotor für ein Motorrad mit nur einem Zylinder (5) und einem Arbeitskolben (6), mindestens einem Einlasskanal (16) für Frischgas und mindestens einem Auslasskanal (17) für Abgas, wobei der Einlasskanal (16) in Fahrtrichtung des Motorrads vorne und der Auslasskanal (17) gegen die Fahrtrichtung des Motorrads verlaufend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (16) zur Horizontalen (2) geneigt ausgebildet ist und der Zylinder (5) zur Vertikalen (3) geneigt ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (16) in einen Einlasstrakt (18) mündet, der in Fahrtrichtung des Fahrzeuges im Winkel zur Horizontalen (2) nach oben ausgerichtet ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (16) und der Einlasstrakt (18) eine weitgehend geradlinig verlaufende Ausbildung aufweisen.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder in Fahrtrichtung nach hinten im Winkel von etwa 5° bis etwa 25° oder etwa 5° bis etwa 20° oder etwa 5° bis etwa 18° zur Vertikalen (3) geneigt ist.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Filtereinrichtung (20) zur Reinigung des kombinierten Motor- und Getriebeöles.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (20) zwei im Motor- und/oder Getriebegehäuse angeordnete Filterelemente (21, 22) mit unterschiedlichen Filterfeinheiten besitzt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Filterelement (21) eine Filterfeinheit von etwa 11 bis 13 μm besitzt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Filterelement (22) eine Filterfeinheit von kleiner als 5 μm, vorzugsweise 1 μm besitzt.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (21, 22) in Reihe oder parallel geschaltet vorgesehen sind.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Dekompressionseinrichtung (37) zur Erleichterung des Startvorganges des Motors (1).
Verbrennungsmotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekompressionseinrichtung (37) eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Zylindervolumen und einem Auslasskanal (17) in Abhängigkeit der Stellung des Arbeitskolbens (6) im Zylinder (5) öffnet und schließt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekompressionseinrichtung (37) die fluidleitende Verbindung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl öffnet und schließt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekompressionseinrichtung (37) die fluidleitende Verbindung nach dem Erreichen einer zum Starten des Motors ausreichenden Motordrehzahl geschlossen hält.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekompressionseinrichtung (37) einen fliehkraftgesteuerten Massekörper (39) aufweist, der an einer Nockenwelle (33) des Motors exzentrisch gelagert ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Massekörper (39) in Abhängigkeit von der Motordrehzahl eine Exzenterwelle (38) verdreht, die eine Steuereinrichtung zum Öffnen und Schließen der fluidleitenden Verbindung betätigt.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine Motorwelle (50) zum Massenausgleich zumindest erster Ordnung und zum Antrieb von Gaswechselsteuerbauteilen über ein an der Motorwelle (50) drehfest angeordnetes Antriebsritzel (58) zum Antrieb einer Antriebskette für die Gaswechselsteuerbauteile und zur Entlüftung des Kurbelgehäuses (4) des Verbrennungsmotors (1).
Verbrennungsmotor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass an einem axialen Ende der Motorwelle (50) ein Pumpenrad (59) zum Fördern einer Kühlflüssigkeit für den Verbrennungsmotor (1) axialfest und drehfest festgelegt ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 15 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass an der Motorwelle (50) ein Zündsignalgeber angeordnet ist.