DE3432047C2 - Zweitaktmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweitaktmaschine und ins­ besondere eine Zweitaktmaschine, die an dem Auspuff­ kanal eine Hilfskammer und an dem Einlaßkanal ein Zungenventil (reed valve) aufweist.

Bekanntermaßen erhält man bei einer Zweitaktmaschine eine erhöhte Ausgangsleistung durch Erhöhung der Wirk­ samkeiten von Einlaß und Auspuff und durch Erhöhung der Ladewirksamkeit der Einlaßluft.

Bei einer bekannten Verbrennungskraftmaschine (DE 27 38 391) wird das in den Brennraum eingeleitete Gas im Teil­ lastbereich der Maschine über eine im Einlaßkanal ange­ ordnete Drosselklappe gedrosselt, um beim Einströmen des Gemisches in den Brennraum Strömungen und Turbu­ lenzen zu vermeiden. Im Auslaßkanal befindet sich eine zweite Drosselklappe, mit der die Strömungsgeschwindig­ keit des aus dem Brennraum strömenden Gases gedrosselt wird. Die Drosselklappen sind über eine Betätigungsvor­ richtung miteinander gekoppelt und werden je nach Stel­ lung des Gaspedals gleichzeitig geöffnet oder geschlos­ sen. Im Vollastbetrieb sind bei durchgetretenem Gaspe­ dal beide Drosselklappen geöffnet.

Zur Verbesserung der Auspuffwirksamkeit ist es bekannt, bei einer Zweitaktmaschine eine Hilfskammer am Auspuff­ kanal anzuordnen und mit dem Auspuffkanal zu verbinden und zwischen der Hilfskammer und dem Auspuffkanal ein Tellerventil vorzusehen, das bei einer bestimmten Dreh­ zahl der Maschine bei demselben Takt öffnet und schließt. Wenn das Tellerventil auf diese Weise öffnet und schließt, wird die Verbindung zwischen der Hilfs­ kammer und dem Auspuffkanal abwechselnd hergestellt und unterbrochen, so daß das optimale Volumen des Auspuff­ rohres in Abhängigkeit von dem jeweiligen Geschwindig­ keitsbereich der Maschine hergestellt wird.

Um dem Erfordernis nach verbesserter Wirksamkeit bei den herkömmlichen Zweitaktmaschinen zu genügen, weisen diese ein Tellerventil auf, das die Verbindung zwischen dem Auspuffkanal und der Hilfskammer auf die oben be­ schriebene Weise abwechselnd öffnet und schließt. Da das Tellerventil so ausgebildet ist, daß es die Ver­ bindung zwischen dem Auspuffkanal und der Hilfskammer mit Hilfe einer elastischen Einrichtung, beispielsweise einer Schraubenfeder o. dgl., schließt, wenn die Ma­ schine mit hoher Drehzahl arbeitet, kann das Teller­ ventil im höheren Geschwindigkeitsbereich nicht in ab­ dichtendem Kontakt mit dem Ventilsitz kommen, weil es infolge der Maschinenvibrationen schwingt. Auf diese Weise besteht dennoch eine Verbindung zwischen Aus­ puffkanal und Hilfskammer, was zu einer Verringerung der Maschinenleistung im höheren Geschwindigkeits­ bereich führt.

Bei der aus JP 56-1 41 017 bekannten Verbrennungskraft­ maschine ist in dem Verbindungsstück zwischen Aus­ puffkanal und Hilfskammer ein Drehventil angeordnet.

Dieses ist zur Verbesserung der Auspuffwirksamkeit bei niedriger Motordrehzahl geöffnet und bei hoher Motor­ drehzahl geschlossen.

Zur Verbesserung der Einlaßwirksamkeit ist es anderer­ seits bekannt, ein Zungenventil in dem Einlaßkanal an­ zuordnen. Dieses Zungenventil dient dazu, einen Rück­ strom des Verbrennungsgemisches in den Einlaßkanal un­ ter der Wirkung der Kolbenbewegung nach dem Einsaugen der Mischung in das Kurbelwellengehäuse zu vermeiden, d. h. das Auftreten des sogenannten Phänomens der Rück­ strömung. Auf diese Weise wird die Ansaugwirksamkeit vornehmlich im unteren Drehzahlbereich verbessert.

JP 58-1 43 118 beschreibt eine Zweitakt-Verbrennungs­ kraftmaschine, deren Einlaßkanal mit einem Zungenventil verschlossen ist. Das Zungenventil ist im Einlaßkanal fest angeordnet, um in allen Drehzahlbereichen der Ma­ schine einen Rückstrom des Verbrennungsgemisches in den Einlaßkanal zu vermeiden. Die Verbrennungskraftmaschine weist ferner eine Hilfskammer auf, die über einen Durch­ laß mit dem Auspuffkanal in Verbindung steht. Der Durchlaß wird von einem schwenkbaren Tellerventil bei niedriger Drehzahl der Maschine geöffnet und bei hoher Drehzahl geschlossen.

Infolge der niedrigen natürlichen Vibrationsfrequenz des Zungenventils im Einlaßkanal können bei hoher Mo­ tordrehzahl Resonanzen auftreten, die zu Flatterer­ scheinungen des Zungenventils führen, wenn das Zungen­ ventil den Einlaßkanal öffnet und schließt. Damit ist eine Verringerung der Einlaßwirksamkeit und eine Ver­ ringerung der Maschinenleistung verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zwei­ taktmaschine mit einem im Einlaßkanal angeordneten Zungenventil zu schaffen, die in einem weiten Dreh­ zahlbereich von niedrigen bis zu hohen Drehzahlen eine verbesserte Leistung erbringt.

Bei der erfindungsgemäßen Zweitaktmaschine wirkt die das Absperrventil verstellende Betätigungsvorrichtung auch auf das Zungenventil ein. In Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine wird das Zungenventil mit der Betätigungsvorrichtung zwischen eine den Einlaßkanal abdeckenden oder den Kanal freigebenden Position be­ wegt. Das Zungenventil ist über die Betätigungsvor­ richtung mit dem Absperrventil zum Öffnen und Schließen des Durchlasses so gekoppelt, daß das Zungenventil bei geschlossenem Ventil den Einlaßkanal freigibt und bei geöffnetem Ventil den Einlaßkanal abdeckt. Bei hohen Drehzahlen, bei denen das Ventil im Durchlaß geschlos­ sen ist und die Hilfskammer mit dem Auspuffkanal nicht in Verbindung steht, ist das Zungenventil im Einlaßka­ nal unwirksam und kann nicht aufgrund von Flatterer­ scheinungen die Maschinenleistung verringern. Da die Ansaugwirksamkeit vornehmlich im unteren Drehzahl­ bereich durch das Zungenventil verbessert wird, ist es bei hohen Drehzahlen nicht notwendig, ein Zungenventil im Einlaßkanal anzuordnen.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zwei­ taktmaschine wird durch das zylindrische Ventil zwi­ schen Auspuffkanal und Hilfskammer eine sichere und stabile Funktion sichergestellt.

Schließlich schafft die Erfindung eine Zweitaktma­ schine, bei der das Arbeitsvolumen der Hilfskammer in Abhängigkeit von der Ausgangscharakteristik der Maschi­ ne bestimmt werden kann.

Die Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß zwi­ schen dem Auspuffkanal und der Hilfskammer ein zylin­ drisches Ventil drehbar angeordnet ist und daß in dem Einlaßkanal ein Durchlaßventil drehbar angeordnet ist, um diesen zu Öffnen und zu schließen. Das Durchlaßven­ til ist mit dem zylindrischen Ventil mit Hilfe eines Hebelmechanismus gekoppelt, so daß beide Ventile in dem vorbestimmten Drehzahlbereich der Maschine gleichzeitig betätigt werden.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnun­ gen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Teilschnitt einer Ausfüh­ rungsform des Zweitaktmotors,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Kombination der Betätigungseinrichtung für die Zungen­ ventileinheit und das Zylinderventil sowie der Antriebsvorrichtung für die Betätigungs­ einrichtung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Antriebsvorrichtung nach Fig. 2,

Fig. 4 einen vertikalen Teilschnitt einer zweiten Ausführungsform des Zweitaktmotors,

Fig. 5 einen vertikalen Teilschnitt einer dritten Ausführungsform des Zweitaktmotors,

Fig. 6 einen vertikalen Teilschnitt einer vierten Ausführungsform des Zweitaktmotors unter be­ sonderer Darstellung der speziellen Konstruk­ tion zwischen der Hilfskammer und dem Wasser­ mantel,

Fig. 7 einen vertikalen Teilschnitt einer fünften Ausführungsform unter besonderer Darstellung der Entlüftung,

Fig. 8 einen vertikalen Teilschnitt einer sechsten Ausführungsform unter besonderer Darstellung der Entlüftung, die unterschiedlich zu Fig. 7 ist,

Fig. 9 einen vertikalen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform des Zweitaktmotors, aus der die modifizierte Form der Hilfskammer er­ sichtlich ist,

Fig. 10 einen vertikalen Teilschnitt eines Zweitakt­ motors unter besonderer Darstellung der An­ ordnung von Auslaß-Bypass-Öffnungen am Aus­ puff in operativer Zuordnung zu dem Zylin­ derventil,

Fig. 11 einen vertikalen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform des Zweitaktmotors zur Ver­ deutlichung, wie das Zylinderventil in die Position für eine mittlere Rotationsgeschwin­ digkeit gedreht wird und

Fig. 12 einen vertikalen Teilschnitt eines Zweitakt­ motors zur Verdeutlichung, daß das Zylinder­ ventil in die Position für eine höhere Rotationsgeschwindigkeit gedreht wird, wenn über die Auslaß-Bypass-Öffnungen die Verbin­ dung zwischen Zylinder und Auspuff herge­ stellt ist.

In den Zeichnungen sind jeweils gleiche Teile oder Kom­ ponenten durchgehend mit denselben Bezugszeichen ver­ sehen.

In Fig. 1 ist ein Zweitaktmotor 10 (im folgenden ein­ fach als Maschine bezeichnet) dargestellt. Bei einer solchen Maschine erfolgt der Lufteinlaß durch ein Ven­ til, das entweder ein Zungenventil oder ein Kolben­ ventil sein kann. Die Maschine 10 weist einen Einlaß­ kanal 12 auf, in dem ein Zungenventil 16 um einen Schaft 14 schwenkbar angeordnet ist. Wenn das Zungen­ ventil 16 in Richtung des Pfeiles A verschwenkt wird, wird der Einlaßkanal 12 entweder von dem Zungenventil 16 verschlossen, wie es in durchgezogenen Linien dar­ gestellt ist, oder von dem Zungenventil vollständig freigegeben, wie es durch strichpunktierte Linien an­ gegeben ist. Die Maschine 10 weist außerdem einen Aus­ laßkanal 18 auf, der mit einer Hilfskammer 20 in Ver­ bindung steht. Diese Hilfskammer 20 wird im wesent­ lichen von einem Hohlraum 24 gebildet, der in dem Zylinderkopf 22 der Maschine 10 enthalten ist. Außerdem ist in einem Durchlaß 26 zwischen der Hilfskammer 20 und dem Auslaßkanal 18 ein Zylinderventil 28 in Form eines drehbaren Ventilkükens angeordnet.

Wenn das Zylinderventil 28 in Richtung des Doppelpfei­ les B gedreht wird, wird der Durchlaß 26 entweder ge­ öffnet, so daß die Hilfskammer 20 mit dem Auslaßkanal 18 verbunden ist, oder geschlossen, so daß der Durchlaß zwischen der Hilfskammer 20 und dem Auslaßkanal 18 unterbrochen wird. Das Zylinderventil 28 ist wirkungs­ mäßig mit dem Zungenventil 16 über einen Hebelmechanis­ mus 32 gekoppelt, der gestrichelt dargestellt ist, so daß bei Betätigung eines der beiden Ventile 16 oder 28 das jeweils andere über den Hebelmechanismus 32 mit­ betätigt wird. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Hebelmechanismus 32 so konstruiert, daß das Zungen­ ventil den Einlaßkanal 12 verschließt, wenn das Zylin­ derventil 28 diejenige Stellung einnimmt, in der es die Hilfskammer 24 mit dem Auslaßkanal 18 über das Loch 34 im Zylinderventil 28 verbindet, und daß der Einlaßkanal 12 vollständig geöffnet ist, wenn das Zylinderventil 28 diejenige Stellung einnimmt, in der der Durchlaß zwi­ schen der Hilfskammer 20 und dem Auslaßkanal 18 von der Umfangsfläche des Zylinderventil 28 verschlossen wird, was bezüglich der Stellung des Zungenventils 16 in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt ist. In Fig. 1 sind mit 36 der Ventilkörper, mit 38 die Ventilzunge und mit 40 das Anschlagorgan des Zungenventils bezeichnet. 42 ist ein Dämpfungselement aus Elastomermaterial, wie Gummi o.dgl. Dieses Dämpfungselement ist an dem unteren Ende des Ventilkörpers 36, bei der gezeichneten Ansicht rechts am Ventilkörper, befestigt. Mit 44 ist ein Zylinderblock bezeichnet, mit 46 ein Hohlraum, der in dem oberen Teil des Einlaßkanals vorgesehen ist, um das Zungenventil 16 im Öffnungszustand aufzunehmen, mit 48 eine Zylinderbuchse und mit 50 der Wassermantel.

Fig. 2 zeigt schematisch die Anordnung des Zungen­ ventils 16, des Zylinderventils 28 und eines Servo­ motors 60 zur Betätigung des Zylinderventils. Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild für den Servomotor 60.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird das Zylinderventil 28 von dem Servomotor 60 über zwei Drähte 68 betätigt, die sich zwischen einer fest auf der Welle 64 des Servo­ motors 60 angebrachten ersten Scheibe 66 und einer fest mit dem Zylinderventil 28 verbundenen zweiten Scheibe 62 erstrecken. Wenn die Scheibe 66 am Servomotor 60 in Richtung des Doppelpfeiles D gedreht wird, dreht sich das Zylinderventil 28 durch die Kombination der Scheibe 66, der Drähte 68 und der Scheibe 62 in Richtung des Doppelpfeiles B abhängig mit. Wenn das Zylinderventil 28 in einer Richtung des Doppelpfeiles B gedreht wird, wird das Zungenventil 16 über den Hebelmechanismus 32, der eine Stange 70 und daran angelenkte Arme 72 und 74 aufweist, in einer Richtung des Doppelpfeiles A ge­ dreht. Wenn das Zungenventil 16 zusammen mit dem Zylin­ derventil 28 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird der Durchlaß 26 am Auslaßkanal 18 von der Umfangsfläche des Zylinderventils 28 verschlossen und der Einlaßkanal 12 wird geöffnet. Wenn dagegen das Zungenventil 16 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wird der Durchlaß 26 geöffnet und der Einlaßkanal 12 verschlossen. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist der eine Arm 72 fest an dem Zylinderventil 28 angebracht, während der andere Arm 74 fest an dem Schaft 14 des Zungenventils 16 angebracht ist.

Im folgenden werden die Steuerschaltungen für den Servomotor 60 sowie die Operationzeitsteuerung des Zylinderventil 28 und des Zungenventils 16 unter Be­ zugnahme auf Fig. 3 erläutert.

Wenn der Zweitaktmotor 10 (gemäß Fig. 1) seinen Betrieb beginnt, wird die Anzahl der von einer Zündeinheit 70′ mit kapazitiver Entladung (im folgenden als CDI-Einheit bezeichnet) ausgegebenen Impulse von einem Drehzahl­ detektor 72′ gezählt, wodurch die Drehzahl der Maschine 10 ermittelt wird. In dem Drehzahldetektor 72′ ist eine vorbestimmte Drehzahl der Maschine gespeichert. Wenn die ermittelte Drehzahl der Maschine 10 unter den vor­ bestimmten Wert absinkt, gibt der Drehzahldetektor 72 ein AUS-Signal an die Treiberschaltung 74′ für den Servomotor. Als Antwort auf das AUS-Signal hält die Treiberschaltung 74′ den Servomotor 60 an, wodurch der in Fig. 1 dargestellte Arbeitszustand aufrecht erhalten wird, bei dem der Durchlaß 26 geöffnet und der Einlaß­ kanal 12 von dem Zungenventil geschlossen ist. Wenn andererseits die ermittelte Drehzahl der Maschine 10 den vorbestimmten Wert übersteigt, gibt der Drehzahl­ detektor 72′ ein EIN-Signal an die Treiberschaltung 74. Als Antwort auf das EIN-Signal dreht der Servomotor 60 um einen bestimmten Drehwinkel, so daß der Durchgang 26 von der Zylinderfläche des Zylinderventils 28 geschlos­ sen wird. Wenn das Zylinderventil rotiert, wird gleich­ zeitig das Zungenventil 16 über den Hebelmechanismus 32 mitgenommen und in die in Fig. 1 strichpunktiert dar­ gestellte Stellung gebracht, in der der Einlaßkanal 12 voll geöffnet ist. In dieser Position verbleibt das Zungenventil.

Speziell wenn die ermittelte Drehzahl der Maschine den vorbestimmten Wert übersteigt, wird der Servomotor 60 so angetrieben, daß die Verbindung zwischen der Hilfs­ kammer 20 und dem Auslaßkanal 18 unterbrochen wird und das Zungenventil 16 wird so verstellt, daß es den Ein­ laßkanal 12 öffnet.

Wenn die ermittelte Drehzahl der Maschine anschließend wieder unter den vorgegebenen Wert abfällt, gibt der Drehzahldetektor 72′ ein AUS-Signal an die Treiber­ schaltung 74 für den Servomotor. Als Antwort auf das AUS-Signal dreht der Servomotor 10 um den vorbestimmten Rotationswinkel in Rückwärtsrichtung, wodurch sowohl das Zungenventil 16 als auch das Zylinderventil 28 die in Fig. 1 dargestellten Positionen einnehmen und an­ schließend in der dargestellten Position unbeweglich gehalten werden. Danach wiederholen sich die oben be­ schriebenen Vorgänge entsprechend der Differenz der jeweiligen Drehzahl zu der vorbestimmten Drehzahl der Maschine 10. Die vorbestimmte Drehzahl der Maschine 10 wird in den Grenzbereich gelegt, wo sie von niedriger zu mittlerer oder höherer Drehzahl, bzw. umgekehrt, fluktuiert.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bezog sich auf den Fall, daß eine Kombination aus Zylinderventil 28 und Zungenventil 16 bei einer Maschine mit Kolbenventil­ ansaugung benutzt wird, jedoch ist die Erfindung hier­ auf nicht beschränkt. Sie kann auch bei einer Maschine mit Kolbenventil-Kurbelgehäusezungenventil-Ansaugung (piston valve - crank reed valve suction type engine) gemäß Fig. 4 angewandt werden.

Bei der weiteren Ausführungsform nach Fig. 4 ist das Zungenventil 16 an einer Stelle stromabwärts von dem Einlaß eines Hilfskanals 86 angeordnet, der mit dem Einlaßkanal 82 in Verbindung steht. Im unteren Dreh­ zahlbereich sind der Hauptkanal 84 und der Hilfskanal 86 im Einlaßkanal 82 mit dem Zungenventil 16 und dem stationären Zungenventil 88 geschlossen. Auf diese Weise wird bei der dargestellten Ausführungsform das Zurückblasen des Verbrennungsgemisches bei niedrigen Drehzahlen wirksamer verhindert, was zu einer höheren Maschinenleistung im unteren Drehzahlbereich führt. Im mittleren oder höheren Drehzahlbereich wird die Maschine als konventionelle Maschine mit Kolbenventil- Zungenventil zum Kurbelgehäuse betrieben, weil das Ven­ til 16 sich in der strichpunktiert gezeichneten Posi­ tion befindet.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist das Zungenventil 88 fest an dem Hilfskanal 86 angebracht, der mit dem Einlaß­ kanal 82 in Verbindung steht.

Die Erfindung wurde oben in bezug auf einen Zweitakt­ motor mit Ventil zum Kolbenraum und Zungenventil zum Kurbelgehäuse beschrieben, ist hierauf jedoch nicht beschränkt. In Fig. 5 ist eine Ausführungsform eines anderen Zweitaktmotors 90 dargestellt. Hierbei ist das Zungenventil 15 so angeordnet, daß es in Abhängigkeit von der jeweiligen IST-Drehzahl der Maschine entweder den Hauptkanal 94 oder den Hilfskanal 96 im Einlaßkanal 92 absperrt. Die Anordnung ist so getroffen, daß das Zungenventil 16 im unteren Drehzahlbereich die in Fig. 5 in durchgezogenen Linien dargestellte Stellung ein­ nimmt, in der es den Hauptkanal 94 im Einlaßkanal 92 sperrt. Im mittleren oder hohen Drehzahlbereich nimmt es die in Fig. 5 gestrichelt dargestellte Position ein, in der es den Hilfskanal 96 schließt, während der Hauptkanal 94 geöffnet ist. Auf diese Weise wird die Maschine im unteren Drehzahlbereich als Maschine mit Ansaugung über ein Zungenventil zum Kolbenraum und zum Kurbelgehäuse (piston crank reed valve suction type engine) betrieben, wogegen sie im mittleren oder höhe­ ren Bereich als Maschine mit Ansaugung über ein Ventil zum Kolbenraum und ein Zungenventil zum Kurbelgehäuse (piston valve-crank reed valve suction type engine) betrieben wird.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Zylin­ derventil 28 über ein Hebelgestänge 32 wirkungsmäßig mit dem Zungenventil 16 verbunden, jedoch ist hierauf die Erfindung nicht beschränkt. Alternativ können das Zylinderventil 28 und das Zungenventil 16 auch separat betätigt werden, indem eine elektrische Einrichtung, wie beispielsweise bei einem Motor o. dgl., benutzt wird, die auf Signale, die von einem Regler kommen, reagiert.

Bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist ein Zylinderventil 28 und ein Zungenventil 16 sowie ein Servomotor 60 als Antriebseinrichtung zum Drehen des Zylinderventils 28 mit Hilfe einer Steuerschaltung vorgesehen, jedoch ist die Erfindung hierauf nicht be­ schränkt. So kann beispielsweise eine Antriebseinrich­ tung benutzt werden, die eine Spule enthält, welche in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine erregt wird. Außerdem können mechanische Antriebseinrichtungen unter Benutzung von Zentrifugalkraft, Federkraft, o. dgl. in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine oder ähn­ liche Einrichtungen benutzt werden. Es eignen sich alle konventionellen Antriebseinrichtungen, die imstande sind das Zylinderventil 28 und das Zungenventil 16 drehzahlabhängig zu betätigen.

Da bei einem Zweitaktmotor der beschriebenen Art ein Zylinderventil zum Öffnen und Schließen des Kanals zwischen der Hilfskammer und dem Auslaßkanal benutzt wird, treten nicht leicht Verschiebungen der Ventil­ position infolge von Vibrationen auf. Aus diesem Grunde wird die zuverlässige Unterbrechung zwischen der Hilfs­ kammer und dem Auslaßkanal sichergestellt, wenn der Durchgang zwischen ihnen mit dem Zylinderventil ver­ schlossen ist.

Bei den beschriebenen Zweitaktmotoren ist ein Zylin­ derventil (zylindrisches Ventil) arbeitsmäßig über einen Lenkermechanismus mit einem Zungenventil zum Öff­ nen und Schließen des Einlaßkanals verbunden, so daß das Zylinderventil und das Zungenventil in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Drehzahl der Maschine betätigt werden. Auf diese Weise kann das Volumen des Auspuff­ rohres und die Art der Ansaugung in Abhängigkeit von der Drehzahl verändert werden, so daß optimale Ver­ hältnisse von Ansaugung und Auspuff über einen Arbeits­ bereich sichergestellt werden können, der vom unteren bis zum mittleren oder höheren Drehzahlbereich reicht. Dies führt zu einer erhöhten Maschinenleistung über den gesamten Arbeitsbereich.

Bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist die Hilfskammer 20 im Abstand von dem Wassermantel 50 angeordnet und von diesem durch eine Trennwand 51 getrennt, wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht. Auf diese Weise wird die Wärme des in die Hilfskammer 20 gelangenden Auspuffgases über die Trennwand 51 auf den Wassermantel 50 übertragen, wodurch die Kühlfähigkeit des Zweitaktmotors wesentlich herabgesetzt wird. In­ folge dieses Problems ist die Erfindung nicht auf die vorgenannten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie umfaßt auch das Ausführungsbeispiel der Fig. 6.

Der in Fig. 6 dargestellte Zweitaktmotor 100 weist eine Hilfskammer 20 und einen bis in die Nähe der Hilfs­ kammer 20 reichenden Wassermantel 104 im Zylinderkopf 102 auf. Zwischen der Hilfskammer 20 und dem Wasser­ mantel 104 ist eine weitere Kammer 106 gebildet. Ferner weist der Zylinderkopf 102 einen Durchgang 108 auf, über den die Kammer 106 mit der Atmosphäre in Verbin­ dung steht.

Auf diese Weise ist die Kammer 106 stets mit Luft ge­ füllt, die von außen hereinströmt, wodurch sich in der Kammer 6 eine Luftschicht bildet, die verhindert, daß Wärme von dem Auspuffgas in der Hilfskammer 20 auf den Wassermantel 4 übertragen wird.

Wie aus der Zeichnungen hervorgeht, ist die Kombination eines Durchgangsloches 102 im Zylinderventil 28 und eines Durchlasse 114 im Auspuffkanal 18 des Zylinder­ blocks 110 der Maschine 10 im Querschnitt nach Art eines abgeflachten V gebogen. Durch die gekrümmte Ge­ stalt des Durchgangsloches 110 wird sichergestellt, daß dann, wenn der Durchlaß 114 von der Umfangsfläche 30 des Zylinderventils 28 geschlossen ist, die Dichtlänge L wirksam ist, die größer ist als die Dichtlänge l, die sich bei dem geradlinigen Durchlaß 34 in Fig. 1 ergeben würde und die strichpunktiert dargestellt ist (L < l).

Bei allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ferner die Hilfskammer in den Zylinderkopf integriert. Aus diesem Grund ist es unmöglich, das Arbeitsvolumen der Hilfskammer in Abhängigkeit von der Leistungs­ charakteristik der Zweitaktmaschine zu verändern. Der nachstehend beschriebene Aufbau einer Hilfskammer er­ laubt es jedoch, ein Volumen der Hilfskammer in Ab­ hängigkeit von der Ausgangscharakteristik der Zwei­ taktmaschine zu verändern.

Gemäß Fig. 9 weist die Hilfskammer 20 einen Hohlraum 184 im Zylinderkopf 182 sowie ein auf dem Hohlraum 184 montierte und diesen verschließende Kappe 186 auf. Die Kappe 186 ist mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung, z. B. einer Schraube o. dgl. (nicht dargestellt), fest an dem Zylinderkopf 182 angebracht. Auf diese Weise ist es möglich, in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung der Zweitaktmaschine aus einer Gruppe von Kappen unter­ schiedlicher Größe diejenige auszuwählen, durch die die Hilfskammer das benötigte Volumen erhält.

Bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist ein Zylinderventil 28 zwischen einer Hilfskammer 20 und einem Auspuffkanal 18 angeordnet, um zwischen die­ sen die Verbindung herzustellen oder zu versperren, um die Ausgangsleistung der Maschine 10 im niedrigen Dreh­ zahlbereich zu verbessern und eine Reduzierung der Aus­ gangsleistung im höheren Drehzahlbereich zu verhindern.

Eine weitere Verbesserung dieser Ausführungsbeispiele sieht vor, daß Bypass-Kanäle gemäß Fig. 10 bis 12 mit dem Zylinderventil 28 betriebsmäßig verbunden sind. Dies dient dazu, den Beginn des Auspuffzeitpunkts durch eine Kombination der Auspuff-Bypass-Kanäle und des Zylinderventils 28 vorzuverlegen und dadurch die Leistung der Zweitaktmaschine zu verbessern.

Gemäß Fig. 10 ist eine Zweitaktmaschine 190 mit Auspuff-Bypass-Kanälen 192 und 194 versehen, die in der Nähe des Zylinderventils 28 oberhalb des Auspuffkanals 18 angeordnet sind. Der eine Auspuff-Bypass-Kanal 192 steht mit dem Innern des Zylinders 198 in Verbindung und zwar mit einer Stelle, die oberhalb der Öffnung 196 des Auspuffkanals 18 angeordnet ist, während der ande­ ren Auspuff-Bypass-Kanal 194 mit dem Auspuffkanal 18 verbunden ist.

Wenn die Maschine 190 im niedrigen Drehzahlbereich arbeitet, d. h. wenn die Hilfskammer 20 mit dem Auspuff­ kanal 18 über das Durchgangsloch 34 des Zylinderventils 28 verbunden ist, sind beide Auspuff-Bypass-Kanäle 192 und 194 von der Umfangsfläche 30 des Zylinderventils 28 geschlossen.

Wenn die Maschine 190 im mittleren Drehzahlbereich ar­ beitet, wird das Zylinderventil 28 mit Hilfe der Ver­ stelleinrichtung und der Antriebseinrichtung, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, in die in Fig. 11 gezeichnete Position gebracht. Während das Zylinder­ ventil 28 in dieser Position bleibt, wird die Verbin­ dung zwischen dem einen Auspuff-Bypass-Kanal 192 und der Hilfskammer 20 unterbrochen. Ebenso wird die Ver­ bindung zwischen der Hilfskammer 20 und dem Auspuff­ kanal 18 über den Durchlaß 34 durch die Umfangsfläche 30 des Zylinderventils 28 unterbrochen, wodurch das Auspuffrohr ein Arbeitsvolumen erhält, das für mittlere Drehzahlen geeignet ist.

Wenn schließlich die Maschine 190 im höheren Drehzahl­ bereich arbeitet, wird das Zylinderventil 28 durch die Verstellvorrichtung und die Antriebseinrichtung in die in Fig. 12 dargestellte Position gebracht. Während das Zylinderventil 28 in dieser Arbeitsstellung bleibt, wird nur die Verbindung zwischen der Hilfskammer 20 und dem Auslaßkanal 18 durch den Durchlaß 26 von der Um­ fangsfläche des Zylinderventils unterbrochen und die Verbindung zwischen dem Zylinder 198 und dem Auspuff­ kanal 18 über die Auspuff-Bypass-Kanäle 192,194 und das Durchgangsloch 34 des Zylinderventils 28 wird herge­ stellt. Hierdurch wird bewirkt, daß der Auspuffzeit­ punkt der Maschine 190 im höheren Drehzahlbereich vor­ verlegt wird, was zu einer verbesserten Maschinen­ leistung im höheren Drehzahlbereich führt.

Claims (7)

1. Zweitaktmaschine mit einem Einlaßkanal (12) und einem Auspuffkanal (18), einem im Einlaßkanal (12) angeordneten Zungenventil (16), einer über einen Durchlaß (26) mit dem Auspuffkanal (18) in Verbin­ dung stehenden Hilfskammer (20) und einem mit einer Betätigungsvorrichtung (32) verstellbaren Absperrventil (28) zum Öffnen und Schließen des Durchlasses (26), wobei das Absperrventil (28) durch die Betätigungsvorrichtung (32) bei hoher Motordrehzahl geschlossen und bei niedriger Motor­ drehzahl geöffnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (32) auch auf das Zungenventil (16) einwirkt und dieses gegenläufig zu dem Absperrventil (28) verstellt.

2. Zweitaktmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Absperrventil (28) einen zylin­ drischen Ventilkörper aufweist, der in dem Durch­ laß (26) drehbar untergebracht ist, und der ein radial verlaufendes Durchgangsloch (34) aufweist, das sich zur Umfangsfläche öffnet.

3. Zweitaktmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zungenventil (16) schwenk­ bar im Einlaßkanal (12) angeordnet ist, um den Einlaß ausschließlich mit dem Zylinderraum zu ver­ binden.

4. Zweitaktmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (82) in einen Hauptkanal (84) und einen davon abzwei­ genden Hilfskanal (86) unterteilt ist, daß der Hauptkanal (84) über das Zungenventil (16) mit dem Zylinderraum in Verbindung steht und daß der Hilfskanal (86) über ein weiteres Zungenventil (88), das im Hilfskanal (86) angeordnet ist, mit dem Kurbelwellenraum in Verbindung steht.

5. Zweitaktmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zungenventil (16) schwenkbar in dem Einlaßkanal (92) untergebracht ist, der in einen Hauptkanal (94) und einen davon abzweigenden Hilfskanal (96) unterteilt ist, und daß das Zungenventil (16) derart angeordnet ist, daß es jeweils einen dieser Kanäle (94, 96) öffnet, wenn es den anderen verschließt, und daß der Hauptkanal (94) in den Zylinderraum und der Hilfs­ kanal (96) in den Kurbelwellenraum führt.

6. Zweitaktmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvor­ richtung (32) aus einem Hebelmechanismus besteht, der das Absperrventil (28) betriebsmäßig mit dem Zungenventil (16) koppelt.

7. Zweitaktmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Betätigungs­ vorrichtung (32) antreibende Antriebseinrichtung vorgesehen ist und daß die Antriebseinrichtung einen Servomotor (60) aufweist, der sowohl das Absperrventil (28) als auch das Zungenventil (16) antreibt, sowie eine Steuerschaltung zur Steuerung des Betriebes des Servomotors (60).