DE3027219C2

DE3027219C2 - Schlitzgesteuerte- Zweitakt-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3027219C2
Application number: DE3027219A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. 3014 Laatzen Kania
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1980-07-18
Publication date: 1983-07-28
Also published as: US4473039A; SE8104413L; SE449016B; DE3027219A1

Description

Die Erfindung betrifft eine schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, gemäß US-PS 9 60 797.

Bei den bekannten schlitzgesteuerten Zweitakt-Brennkraftmaschinen werden die zur Gemischver- und -entsorgung dienenden Einlaß- bzw. Auslaßschlitze mit einem im wesentlichen rechteckförmigen Profilquerschnitt ausgebildet. Bei mit derartig ausgestalteten Ein- und Auslaßschützen versehenen Zweitakt-Brennkraftmaschinen hat es sich allerdings gezeigt, daß bei betriebsmäßigem Einsatz dieser Maschinen ein hoher Geräuschpegel auftritt.

Es ist bereits versucht worden, durch Veränderung der Auslaßschlitzgeometrie das Leerlaufgeräusch solcher Maschinen zu verringern. Dabei wurden außer der üblichen AuslaBöfmung noch zusätzlich Hilfsauslaßöffnungen vorgesehen und diese und der Auslaßschlitz so angeordnet, daß sie bestimmten mathematischen Bedingungen genügen. Da die größte Geräuschbildung bei Kettensägen mit gattungsgemäßen Zweitakt-Brennkraftmaschinen jedoch bei Vollast und bei Leerlast, wenn die Brennkraftmaschine mit voller Drehzahl, jedoch ohne Belastung, arbeitet, auftritt, hat sich die bekannte Ausbildung der Auslaßschlitzgeometrie zum Zwecke der Geräuschminderung nicht als befriedigend erwiesen (DE-AS 26 24 249).

Auch sind bereits in Zylinderlängsrichtung erweiterte Ansang- bzw. Auslaßschlitzausgestaltungen bekannt geworden, bei denen die Erweiterung sich V-förmig verengend ausgebildet ist. Ziel dieser Ausbildung ist es, den Liefergrad und damit eine Leistungsverbesserutig der schlitzgesteucrten Zweitaktbrennkraftmaschine zu erreichen. Eine Geräuschabsenkung insbesondere bei Nenndrehzahl und verschiedenen Läststufen kann hiermit nicht erreicht werden (US-PS 9 60 797).

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der das dominierende Vollasigeräusch solcher Maschinen bei unveränderter Maschmenleistung vermindert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind daher bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs I die Merkmale aus dem Kennzeichen dieses Anspruchs vorgesehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der dem Ansaugschlitz gegenüberliegenden Unterkante des Kolbens eine der Kolbenabweisnase des Ansaugschlitzes gegenüberliegende Aussparung ausgebildet

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Aussparung in der Kolbenunterkante sich parallel zur Zylinderlängsachse nach unten V-förmig erweiternd ausgebildet

•n der Zeichnung sind Ausführungsformen mit der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Mitte eines Zweitaktzylinders mit einer Draufsicht auf den ausführungsgemäßen Ansaugschlitz,

F i g. 2 einen ähnlichen Schnitt wie F i g. 1, wobei eine andere Ansaugschi=tzgeometrie in Verbindung mit einer speziellen Ausgestaltung der Kolbenunterkante Anwendung findet,

F i g. 3 Steuerdiagramme bei Anwendung verschiedener Ansaugschlitzgeometrien,

F i g. 3a bis F i g. 3d die zu den einzelnen Diagrammen gehörigen Schlitzgeometrien,

F i g. 4 eine Anzahl verschiedener Schlitzmodifikationen, einem Kanal nach dem Stand der Technik gegenübergestellt,

Fig.5 eine ähnliche Darstellung wie Fig.4, wobei außer dem Ansaugschlitz auch noch die Kolbenunterkanten entsprechend verändert sipi und

F i g. 6 Darstellungen über verschiedene Ausbildungsformen der Kolbenunterkante.

In Fig. 1 und 2 ist jeweils ein Zylinder 1 einer Zweitakt-Brennkraftmaschine im Längsschnitt dargestellt, der normalerweise auf der Oberseite eines Kurbelkastens aufgesetzt ist. Im Innern des Zylinders 1 arbeitet der Kolben 2. der nur gestrichelt eingezeichnet ist, und bei seinem Auf- und Abwärtshub den Ansaugschlitz 5 und die Überströmschlitze der Spülkanäle 4 überstreicht. Mit 3 ist der im Kopf des Zylinders vorgesehene Brennraum bezeichnet. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 ist im Zylinder ein Ansaugschlitz 5' mit anderer Schlitzgeometrie vorgesehen, während in der Kolbenunterkante eine dem Ansaugschlitz gegenüberliegende Aussparung 6 Anwendung findet.

In den weiteren Figuren sind die verschiedensten Ausführungsformen von Schlitzgeometrien bzw. von Ausbildungsmöglichkelten für die untere Kolbenkante wiedergegeben. Dabei zeigt zunächst die F i g. 3a die bisher übliche und serienmäßig angewendete Ausführungsform des AnsaugschÜtzes. Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 gibt dieser mit seiner Unterkante die untere Ansaugschlitzkante 7 frei und erreicht in der oberen Totpunktstellung die obere Schlitzbegrenzung 8 bzw. überstreicht er die volle Schlitzhöhe H. In der oberen Begrenzung 8 des Ansaugschlitzes ist weiterhin die übliche Kolbenringabweisnase 9 vorgesehen.

Das zu dieser bekannten üblichen Schlitzform gehörige Steuerdiagramm zeigt in Fig.3 durch den Verlauf der Kurve I Öffnungs- und Schließzeitpunkt, die jeweils bei 67,5° KW vor bzw. nach OT liegen. Die Kurve I zeigt die beim Kolbenhub überstrichene Schlitzfläche über der Zeit, ausgedrückt in Grad Kurbelwinkel (KW). Der Kurvenverlauf erbringt eine sehr starke Fülligkeit durch die von der Kurve umschlossene Fläche und läßt durch den steilen Anstieg bzw. stellen Abfall Rückschlüsse zu auf das plötzliche n> Freigeben bzw. plötzliche Schließen des Schlitzes, was zu einer erhöhten Geräuschentwicklung führt.

Der serienmäßigen Schlitzausführung gemäß F i g. 3a und dem dadurch bedingten Steuerdiagramm sind verschiedene Varianten von ausführungsgemäßen An- ιϊ saugschlitzen in den F i g. 3b bis 3d wiedergegeben. So ist beispielsweise bei dem Schlitz gemäß Fig.3b die Schlitzunterkante 7 bis in die Höhe T verlegt worden. In der Schlitzunterseite T befindet sich die Erweiterung 10, die etwa V-förmige Gestalt hat und in einen Längsschlitz 11 übergeht. Die Schlitzecken sind durch Füllungen 12 ausgefüllt, so daß sich ein allmählicher glatter Verlauf der unteren Schlitzkante beim Übergang in die seitlichen Begrenzungen ergibt.

Das zu dieser Schlitzausführung gehörige Steuerdiagramm ist in F i g. 3 durch die Kurve II wiedergegeben. Diese läßt erkennen, daß gegenüber dem serienmäßigen Schlitz ein früheres öffnen bei 87° KW vor OT und dementsprechend auch ein späteres Schließen erfolgt. Der Kurvenanstieg ist alimählich. Das gleiche gilt für 5" den AbfalL Die Fülligkeit ist geringer, doch liegen die mit der verringerten Fülligkeit in Kauf zu nehmenden Leistungsverluste nur etwa im Bereich von 5% und sind normalerweise durchaus tragbar. Mit dieser Schlitzausbildungsform gemäß Fig.3b wurde ein Maximum an Geräuschminderung erreicht.

Bei der Schlitzausbildungsform gemäß Fig.3c sind die Einsätze 12 entfernt, der Schlitz 13 ist verlängert Außerdem ist die Kolbenunterkante 14 mit einer Aussparung 15 versehen, die dem Schlitz gegenüberliegt. Mit einer solchen Schlitzgeometrie bzw. mit der gezeigten Ausführungsform der Kolbenunterkante ergibt sich ein Steuerdiagramm gemäß Kurve HI. Diese ist kennzeichnend für eine größere Füllung gegenüber der vorher beschriebenen Schlitzausbildungsform und durch früheres Öffnen bzw. späteres Schließen, nämlich bei 102° KW vor bzw. nach OT.

Schließlich ist in Fig. 3d noch eine weitere Schlitzausbildungsform wiedergegeben, wobei etwa dieselbe Ausbildung des Schlitzes Anwendung findet, wie F i g. 3c zeigt, nur daß in der Kolbenunterkante eine vergrößerte, sich V-förmig öffnende Aussparung 16 vorgesehen ist. Für diese Schlitzgeometrie bzw. Kolbenunterkantenausführung ist das Steuerdiagramm IV in F i g. 3 maßgeblich.

Die Fig.4 zeigt im Anschluß hiera«, ausgehend von einer Serienausbildung des Schlitzes mit der Höhe H eine Reihe von ausfühmngsgemäßen Schlitzgeometrien. Dabei wurde zunächst durch Anhebung der Sch.'^tzunterkante die Schlitzhöhe H auf das Maß h reduziert und erst dinn von der nun höherliegenden Schlitzunterkante die Erweiterung in Richtung Zylinderlängsachse vorgenommen.

Bei dem Vorschlag gemäß Fig.5 sind die Einlaßschlitzausführungsformen gemäß F i g. 4 mit verschiedenen Formen von Aussparungen in der Kolbenunterkante kombiniert

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine mit mindestens einem als Kurbelkasten-Spülpum- ■» pe ausgebildeten Zylinder mit mindestens einem in den Kurbelkasten-Innenraum führenden, einen Ansaugschlitz aufweisenden Ansaugkanal, mit mindestens einem mit einem Auslaßschlitz versehenen Auslaßkanal und mit Spülkanälen mit Oberströmschlitzen, wobei der Ansaugschlitz von einem von der oberen Schlitzbegrenzung und der Schlitzunterkante begrenzten, rechteckförmigen Abschnitt mit einer sich im Bereich der Schlitzunterkante anschließenden V-förmigen Erweiterung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die V-förmige Erweiterung (10) des im Bereich seiner oberen Schlitzbegrenzung (8) mit einer Kolbenabweisnase (9) versehenen Ansaugschlitzes (5') in einen Längsschlitz (11,12) übergeht- *>

2. ScHSmgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem Ansaugschlitz (5, 5') gegenüberliegenden Unterkante (14) des Kohlbens (2) eine der Kolbenabweisnase (9) des Ansaugschlitzes (5, 5') gegenüberliegende Aussparung (6, 15, 16) ausgebildet ist

3. Schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (6,15, 16) in der Kolbenunterkante w (14) sich parallel zur Zylinderlängsachse nach unten V-förmig erveiternd ausgebildet ist.