DE3916063C2

DE3916063C2 - Zweitakt-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3916063C2
Application number: DE3916063A
Authority: DE
Inventors: Takashi Fukuoka; Mitsujiro Mochizuka; Masakuni Hiroshima
Original assignee: Kioritz Corp
Current assignee: Kioritz Corp
Priority date: 1988-05-26
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: DE3916063A1; US4934345A; JPH0343376Y2; JPH01174521U

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäuse-Vorverdichtung, bei der sich Überströmkanäle längs der Innenwand des Zylinders und in das Kurbelgehäuse hinein erstrecken, wobei die oberen Enden der Überströmkanäle als Spülöffnungen wirken, die vom Kolben gesteuert werden. Bei herkömmlichen Maschinen sind in der Umfangswand des Kolbens Fenster in der Nähe des Kolbenbolzenlagers in der Weise vorgesehen, daß sie normalerweise während des Spülvorgangs mit den Überströmkanälen in Verbindung stehen. Bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen dieser Gattung sind die in der Umfangsoberfläche des Kolbens ausgebildeten Kolbenfenster relativ groß, und sie sind symmetrisch bezüglich der Kolbenbolzenlager angeordnet, was zu einer relativ schwachen Strömung innerhalb des Kolbens beim Spülhub führt, so daß ein Rückfluß nach der Spülströmung erfolgen kann, was wiederum, insbesondere bei niedriger Drehzahl, zu einer pulsierenden Strömung führen kann. Dies wiederum kann zu einer Überhitzung des Kolbens im Leerlaufbereich führen.

Die US-PS 2 154 975 zeigt eine Zweitakt-Brennkraftmaschine, bei der das gesamte im Kurbelgehäuse verdichtete Brennstoff-Luft-Gemisch über Kolbenfenster im Kolbenschaft in zwei Überströmkanäle in den Zylinderraum einströmt. Die Überströmkanäle verlaufen beidseitig in der Nähe der Einlaßöffnung und der unmittelbar darüberliegenden Auslaßöffnung (Fig. 3 und 4 dieser Druckschrift). Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 der gleichen Druckschrift befindet sich ein Überströmkanal auf der der Einlaß- und der Auslaßöffnung diametral gegenüberliegenden Seite und sein unteres Ende steht ständig mit dem Innenraum des Kurbelgehäuses in Verbindung, während die obere Öffnung durch den Kolben gesteuert wird. Ein Kolbenfenster ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen.

Die EP-0 115 758 A1 zeigt eine schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kurbelkasten-Spülpumpe, bei der im Kolben ein Fenster vorhanden ist, welches mit einer Zufuhröffnung für Frischluft im Zylinder taktweise in Verbindung gebracht wird, so daß Frischluft in den oberen Teil des Innenraums des Kolbens gelangen kann, um den Kolbenboden zu kühlen.

Die DE-OS 25 57 262 beschreibt eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Vorverdichtung mit Überströmkanälen und Kolbenfenstern im Kolbenschaft, die mit den diametral gegenüberliegenden Überströmkanälen in Verbindung gebracht werden können, wobei die Größe der im Kolbenschaft angebrachten Kolbenfenster etwa der Größe in der unteren Totpunktlage gegenüberliegenden Öffnungen der Überströmkanäle entspricht, und der Abstand zwischen den eine strömungsgünstige Gestalt aufweisenden mit den unteren Rahmen der Kolbenfenster verbundenen Bolzennaben so klein wie möglich und die Brennraummulde weitgehend im Kolbenboden angeordnet ist. Dadurch soll die Aufgabe gelöst werden, durch verbesserten Gaswechsel eine vollständige Verbrennung des Brennstoff-Luft-Gemischs und eine Verbesserung des Startverhaltens zu gewährleisten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäuse-Vorverdichtung den Verbrennungsablauf gleichmäßiger zu gestalten und eine pulsfreie Strömung zu schaffen, die einen ruhigen Lauf gewährleistet, wobei die Kolbenkühlung verbessert wird.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die Gesamtheit der im Patentanspruch angegebenen Merkmale.

Durch die Anordnung und Ausgestaltung der Überströmkanäle und der Kolbenfenster wird ein günstiger Strömungsverlauf zwischen Kurbelgehäuse und Brennraum des Zylinders erreicht, wobei die im Nebenstrom über die Kolbenfenster in die Überströmkanäle eingeführten Anteile des Brennstoff-Luft-Gemischs eine optimale Kühlung des Kolbens auf der Abgasseite gewährleisten.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung strömt Frischluft, gedrosselt durch die Kolbenfenster, in die Überströmkanäle ein, wodurch die Kühlwirkung durch Frischluft verbessert und die Temperaturverteilung im Kolben gleichmäßiger wird. Außerdem wird der Spüldruck beim Eintritt in die Sekundär-Kompressionsseite erhöht, wodurch jede Rückströmung und damit jede Pulsation vermieden und die Spülwirksamkeit verbessert wird. Dieses Verhalten des Motors macht es möglich, das Maximum der Drehzahlkurve nach einer geringeren Drehzahl zu verschieben, wodurch der Betrieb im unteren Drehzahlbereich verbessert und der Wirkungsgrad in einem größeren Drehzahlbereich verbessert wird.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Zweitakt-Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt der in Fig. 1 dargestellten Brennkraftmaschine, wobei die Schnittebene um 90° versetzt ist;

Fig. 3 in größerem Maßstab eine Teilschnittansicht aus Fig. 1.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel stellt eine luftgekühlte Zweitakt-Brennkraftmaschine dar, die in einer tragbaren Arbeitsmaschine, beispielsweise einer Kettensäge, benutzt werden kann. Die Drehung der Kurbelwelle 1 im Motor treibt ein Arbeitswerkzeug, beispielsweise eine Sägekette, (nicht dargestellt) an. Die Kurbelwelle wird durch die im Zylinder 2 hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 3 über eine Pleuelstange 4 angetrieben.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist der Zylinder 2 eine Ansaugöffnung 5 in der Seitenwand auf. Der Zylinder 2 weist außerdem eine Auslaßöffnung 6 in jenem Abschnitt der Seitenwand auf, der der Ansaugöffnung 5 gegenüberliegt. Außerdem weist der Zylinder - wie aus Fig. 2 ersichtlich - zwei Überströmkanäle 7 auf, die die äußeren Pfade bilden und in der Seitenwand an Stellen liegen, die im Winkelabstand von ca. 90° zur Ansaugöffnung 5 und Auspufföffnung 6 angeordnet sind. Die Ansaugöffnung 5 ist so ausgebildet, daß während des Kompressionshubes des Kolbens 3 Brennstoff-Luft-Gemisch von einem Vergaser 8 den Innenraum 10 eines Kurbelgehäuses 9 eingeführt und darin vorverdichtet wird. Während des Expansionshubes des Kolbens 3 läßt die Auslaßöffnung 6 die Verbrennungsgase aus dem Zylinder 2 über einen Schalldämpfer 11 austreten. Die Überströmkanäle 7 erstrecken sich längs der Innenwand des Zylinders 2 und in das Kurbelgehäuse 9 hinein, wobei die jeweils oberen Abschnitte der Überströmkanäle 7 als Spülöffnungen wirken, die bei der vertikal hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens 3 geöffnet und geschlossen werden.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind in der Umfangsoberfläche des Kolbens 3 dicht benachbart zu den Kolbenbolzenlagern 12 zwei Kolbenfenster 13 angebracht. Diese Fenster 13 bilden den inneren Pfad 15, über den der Innenraum 14 des Kolbens 3 normalerweise mit den Überströmkanälen 7 in Verbindung steht. Diese beiden Fenster 13 sind jeweils an Stellen angebracht, die der Auslaßöffnung 6 bezüglich der Überströmkanäle 7 (Fig. 1 und 3) näherliegen. Infolge dieser Anordnung wird frische Luft, die im Kurbelinnenraum 10 vorkomprimiert wurde, während des Spülvorganges von dort direkt in die Spülkanäle 7 eingeleitet. Gleichzeitig strömt sie über den Innenraum 14 des Kolbens 3 nach den Überströmkanälen 7 über die Fenster 13, die der Auslaßöffnung 6 näher liegen und von dort erfolgt eine heftige Strömung in den Zylinder 2 hinein, über die Drosselwirkung der Fenster 13. Demgemäß kann der Kolben 3 wirksam von der Abgasseite her gekühlt werden, die auf einer höheren Temperatur steht. Außerdem wird hierdurch eine Erhöhung des Spüldruckes beim Eintreten in die Sekundär-Kompressionsseite unterstützt, wodurch jegliche Rückströmungen verhindert und die Wirksamkeit der Spülung verbessert wird.

Claims

Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäuse-Vorverdichtung mit den folgenden Merkmalen:
- - eine Ansaugöffnung (5) im Zylinder (2) wird vom Kolben (3) gesteuert, um das Brennstoff-Luftgemisch in das Kurbelgehäuse (10) einzusaugen;
- - zwei diametral gegenüberliegend im Zylinder (2) im Bereich der Kolbenbolzenlager (12) angeordnete Überströmkanäle (7) verbinden das Kurbelgehäuse (10) mit dem Zylinder und werden vom Kolben (3) gesteuert, um das vorverdichtete Brennstoff-Luft-Gemisch aus dem Kurbelgehäuse (10) in den Zylinder zu überführen;
- - eine der Ansaugöffnung (5) diametral gegenüberliegende Auslaßöffnung (6) im Zylinder (2) wird vom Kolben (3) gesteuert, um die Verbrennungsgase aus dem Brennraum des Zylinders auszulassen;
- - der Kolbenschaft weist im Bereich der Kolbenbolzenlager (12) umfangsmäßig nach der Auslaßöffnung (6) versetzte Kolbenfenster (13) auf, um den Kolbeninnenraum (14) mit den Überströmkanälen (7) zu verbinden und Brennstoff-Luft-Gemisch aus dem Kolbeninnenraum (14) den Überströmkanälen zuzuführen und den Kolben auf der Abgasseite zu kühlen, wobei die Kolbenfenster (13) eine Drosselwirkung auf die hindurchtretende Strömung ausüben.