DE4011140A1

DE4011140A1 - Zweitaktbrennkraftmaschine mit gemischfreier spuelung, regelbarer ein und auslassvorrichtung, hubwellenfreier kraftuebertragung, in liegender zweizylinderbauweise

Info

Publication number: DE4011140A1
Application number: DE4011140A
Authority: DE
Inventors: Werner Bohne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1991-01-17
Anticipated expiration: 2010-04-07
Also published as: DE4011140C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweitaktbrennkraftmaschine für Antriebszwecke, insbesondere Kraftfahrzeuge.

Das gemischfreie Spülen soll beim Gaswechsel Spülverluste verhindern. Die regelbare Ein- und Auslaßvorrichtung steuert drehzahlabhängig in allen Bereichen Spülluftverlust, und er möglicht ein hohes Druckgefälle im Auslaßbereich. Mit der hub wellenfreien Kraftübertragung soll ein unwuchtfreier Rundlauf erreicht werden. Die liegende Zweizylinderbauweise zeigt die Möglichkeit auf, für die Anwendung einer Mehrzylinderbauweise. Es sind Einrichtungen bekannt, welche zu einer Verbesserung der genannten Nachteile bei Zweitaktbrennkraftmaschinen beitragen. So sind zu nennen für den Einlaßbereich: Drehschiebereinlaß steuerung, Membraneneinlaßsteuerung über das Kurbelgehäuse. Ein richtungen für Auslaßsteuerungen sind bekannt als Yamaha Power Valve-System, mit der Möglichkeit einer Verschiebung der Ober kante des Auslaßkanals mittels einer halbierten Walze, sowie die Power Chamberwalze (Japan), und für den gleichen Zweck, die Auslaßflachschiebersteuerung.

Die genannten Einrichtungen tragen zu einem gewissen Teil zur Verminderung von Gemischverlusten beim Gaswechsel bei. Dreh zahlveränderungen vermindern die Wirkung der Einrichtungen, Leistungsverlust und ein höherer Kraftstoffverbrauch sind an gezeigt. Ebenso nehmen Schadstoffanteile zu, die auch durch eine Gemischschmierung verstärkt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Gaswechselvor gang die Spülung gemischfrei durchzuführen, sowie im Überström- und im Auslaßbereich, drehzahlabhängig zu steuern. Die Trieb werksgestaltung, mit Hilfe der hubwellenfreien Kraftübertra gung, zum Vorteil eines unwuchtfreien Rundlaufs zu nutzen. Der Schadstoffanteil bei Zweitaktbrennkraftmaschinen soll verringert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zweitaktbrennkraftmaschine hubwellenfrei ausgeführt, und somit einen fast unwuchtfreien Lauf ermöglicht. Der Spülvorgang wird ohne Kraftstoffluftgemisch, also nur mit Spülluft durchgeführt. Die äußere Gemischbildung wird ohne Spülverlust dem Zylinder zugeführt. Ein drehzahlabhängiger Regler bewirkt ein Verdrehen des Stufenkolbens, welcher an seiner Stirnseite mit Steuer kanten versehen, Öffnungsgröße der Überström- bzw. des Auslaß- Schlitzes steuert.

Eine eigenständige Schmierstoffversorgung mittels Druckumlauf, ersetzt eine Gemischschmierung, dadurch ist der Einsatz eines Katalysators möglich.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß eine gute Zylinderfüllung durch das Verhindern von Abströmung von Frischgas, und durch die Regelbarkeit beim Überström- und Auslaßvorgang, leistungssteigernd, sowie eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs die Folge sind. Das Schadstoffverhalten wird positiv beeinflußt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Zeichnungen dar gestellt, und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den Schnitt A-B, durch den in Fig. 3 Ansicht Y angezeig ten Schnittverlauf,

Fig. 2 den Schnitt C-D, durch den in Fig. 3 Ansicht Y angezeig ten Schnittverlauf,

Fig. 3 die Ansicht Y in Fig. 1 angezeigt,

Fig. 4 die Ansicht X in Fig. 2 angezeigt,

Fig. 5 den Regelvorgang,

Fig. 6 die Gemischaufbereitung,

Fig. 7 u. 8 Steuerschaubild und Kurvenabwicklung.

Fig. 1 u. 2 zeigen ein fast identisches Bild, und werden daher wie folgt beschrieben:

Im Gehäuse (1) befindet sich das zentrale Triebwerk, bestehend aus den geteilten Kurvenbahnen (4), dem Schwungring (5), dem Über tragungsbolzen (6) mit den Gleitstücken (12) und dem Führungslager (7). (7) gleitet kugelgeführt, und durch Kolbenstange (18) bewegt in dem Schwungring (5), welcher in den Deckeln (2 u. 3) ge lagert ist. Die Kolbenstange (18) ist mit Axial-Rillenkugel lager und Dämpfungsscheiben gestützt, drehbar im Führungsla ger (7) angeordnet. In den Gleitstücken (12) befinden sich Dämp fungsringe, die beim Hubwechsel wirksam werden. Hubbewegung wird in den Kurvenbahnen (4) in Drehbewegung umgesetzt, diese sodann vom Schwungring (5) übernommen, und nach außen mit ei nem Zentralstirnrad (29) auf die Zahnradwelle (28) übertragen. Die Hubbewegung wird durch Verbrennung und Expansion in einem Zylinder hervorgerufen. Der Zylinder setzt sich zusammen aus dem Zylindergehäuse (13), der Zylinderlaufbuchse (14), dem Zy lindergehäuse (15), dem Zylinderdeckel (16). Im Zylinderinneren befindet sich der Stufenkolben (17). Der am Schwungring (5) an gebrachte Fliehkraftregler (33) in Fig. 4, dreht mittels einer Rücklaufsperre (70) in (33), in Verbindung mit einer Übertra gungsbuchse (27), unter Mitnahme der Kolbenstange (18), den Stufenkolben (17). Stufenkolben (17) ist an der Stirnseite mit Steuerkanten versehen Fig. 5, diese verändern die Öffnungen der Kanäle im Zylinder. Der Regelbereich wird durch den Füh rungsanschlag (20) in dem Zylindergehäuse (13) begrenzt. Die Wirkungsweise ist folgende: der Stufenkolben (17) mit unter schiedlichen Durchmessern ausgeführt Fig. 6, in der ebenfalls gestuften Zylinderlaufbuchse (14) bewegt sich zum Beispiel von dem oberen Totpunkt (OT) zum unteren Totpunkt (UT) und be wirkt dabei mit der großen Stufe das Ansaugen eines Kraft stoffluftgemisches aus einem Vergaser über Saugventil (24) und gleichzeitig wird die bereits über Saugventil (23) angesaugte Spülluft, durch Überströmkanäle in den Zylinder geführt. Bei der Bewegung von UT nach OT, wird das angesaugte Gemisch durch Kanäle in der Zylinderlaufbuchse (14), geführt und vorverdich tet, um nach dem Schließen der Auslaßöffnung im Zylinder, über einstellbare Einblasventile (25) in den Verdichtungsraum zu ge langen. Der Arbeitskolben, in Form des kleinen Durchmessers, verdichtet das Gemisch, es erfolgt Zündung und Hub.

Die Gestaltung der geteilten Kurvenbahnen (4) bestimmt die An zahl der Arbeitstakte. Die im Ausführungsbeispiel aufgezeigte Zweitaktbrennkraftmaschine vollzieht im Verbund pro Umdrehung vier Arbeitstakte.

Des weiteren ist das Beispiel mit einem eigenständigen Schmier system versehen und bedarf daher keiner Gemischschmierung. Eine Zahnradölpumpe (34) am Gehäuse (1), befördert das Schmier mittel durch die mit Vor- und Rücklaufkanal versehene Kolben stange (18) in den Stufenkolben (17). Über Verteilerbohrungen gelangt das Schmiermittel zu einem in einer Ringnute des Stu fenkolben (17) befindlichen Schmierring. Das Schmiermittel be findet sich in einem ständigen Umlauf.

Die Wirkung der Verstellbarkeit des Stufenkolbens (17), drehbar und drehzahlabhängig, über den Fliehkraftregler (33) läßt sich im folgenden erklären: Die Schrägsteuerkante an der Kolben stirnseite (17) verändert die Öffnungsgröße der Überström- und Auslaßkanäle. Dieser Vorgang nimmt Einfluß auf Füllung und Entleerung der Zylinder.

Bei dem aufgezeigten Beispiel sind zwei eigenständige Brenn kraftmaschinen mittels Zahnräder (29) und einer Zahnradwelle (28) zu einem Verbund vereinigt, wobei beide zentralen Trieb werke in einem Gehäuse (1) angeordnet sind. Es sind auch Ein zylinderausführungen funktionsfähig.

Claims

1. Zweitaktbrennkraftmaschine mit gemischfreier Spülung, regelbarer Ein- und Auslaßvorrichtung, sowie hubwellenfrei er Kraftübertragung, in liegender Zweizylinderbauweise, für Antriebszwecke, insbesondere Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß sich in einer Zylinderlauf buchse (14) ein Stufenkolben (17), in Verbindung mit einer gradlinigen Kolbenstange (18), gedichtet und geführt in ei nem Zylindergehäuse (13), gelagert in einem Führungslager (7), in Verbindung mit einem Schwungring (5), einen Übertra gungsbolzen (6), in geteilten Kurvenbahnen (4) hub- und dreh bewegt.

2. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geteilten Kurvenbahnen (4) mit den Deckeln (2 u. 3) verbunden sind, und die freien, sich gegenüberliegenden Seiten, mit dem Abstand der Gleitstücke (12) unsymmetrisch ausgeführt sind.

3. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Führungslager (7) innen mit Axial-Rillenkugellager versehen, die Kolbenstange (18) dreh bar fixiert, und am Außendurchmesser Stahlkugeln zwecks Führung angeordnet sind. Des weiteren den Übertragungsbolzen (6) und den Schwungring (5), welcher mit Innenführungsnuten, das Führungslager (7) aufnimmt, wobei der Schwungring (5) an seinem Schaftende ein Zentralstirnrad (29) und den Fliehkraft regler (33) trägt.

4. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 u. 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraftregler (33) durch eine Übertragungsbuchse (27) mit der Kolbenstange (18) und dem Stufenkolben (17) verbunden ist. Die Kolbenstange (18) trägt einen Führungsanschlag (20), welcher im Zylinderge häuse (13) führt.

5. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (17) an der Stirnseite des kleinen Durchmessers mit Schrägsteuerkanten versehen, in der Zylinderlaufbuchse (14) führt.

6. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylindergehäuse (13) die Saugventile (23 und 24) eingebracht sind.

7. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zahnradschmierölpumpe (34) am Gehäuse (1) befindlich, durch Stirnrad (30) mit Antriebs welle (34) verbunden ist.

8. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zündstromverteiler (o. Nr.) im Gehäuse (1) befindlich, durch Stirnrad (31) mit Antriebs welle (75) verbunden ist.

9. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlaufbuchse (14) in ihrer Wandung mit Bohrungen und Kanälen versehen ist, wobei die Bohrungen mit dem Saugventil (24) und die Kanäle in Verbindung mit den Einblasventilen (25) stehen.

10. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralstirnrad (29) in Ver bindung mit Zahnradwelle (28) einen Verbund herstellt.