DE4215672A1 - Mehrzylinder-reihenmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrzylinder-Reihen-Zweitakt­ motor (Brennkraftmaschine) für tragbare Arbeitsmaschinen wie beispielsweise einen Buschschneider, eine Kettensäge und ein Spritzgerät.

Bevorzugt soll der Motor für die tragbare Arbeitsmaschine klein und leicht sein, um die Maschine tragen und die Arbei­ ten durchführen zu können.

Das JP-GM 63-11 300 beschreibt einen Zweitakt-Zweizylinder­ motor vom Boxertyp. Der Boxermotor hat den Vorteil, daß Schwingungen des Motors im Vergleich zu einem Einzylinder­ motor gering sind. Der Boxermotor hat jedoch eine große Breite, wodurch die Handhabbarkeit und Tragbarkeit verringert werden. Ferner sind das Ansaugsystem und das Abgassystem auf entgegengesetzten Seiten des Motors angeordnet, was die Konstruktion des Motors kompliziert macht und seine Größe und sein Gewicht erhöht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Mehrzylinder-Reihenmotor bereitzustellen, der kompakt gebaut und in bezug auf Funk­ tionsfähigkeit, Handhabbarkeit und Tragbarkeit verbessert werden kann.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß ein Motor mit einem wirksamen Kühlsystem angegeben wird.

Gemäß der Erfindung wird ein Mehrzylinder-Reihen-Zweitakt­ motor bereitgestellt, der wenigstens zwei in Reihe ange­ ordnete Zylinder aufweist, wobei jeder Zylinder eine Zünd­ kerze hat.

Der Motor weist einen Magnetzünder auf, der von Permanent­ magneten betätigt wird, die von einer Kurbelwelle des Motors gedreht werden, um Wechselstrom zu erzeugen, wobei ein Aus­ gang des Magnetzünders mit der Zündkerze jedes Zylinders direkt verbunden ist und die Permanentmagnete angeordnet sind, um den Magnetzünder so zu betätigen, daß die Zündkerzen sämtlicher Zylinder gleichzeitig aktiviert werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist der Motor ferner ein Gebläse auf, das von der Kurbelwelle betätigt wird, um einen Kühlluftstrom zum Kühlen des Motors zu erzeugen, wobei der Magnetzünder in einem Kühlluftkanal angeordnet ist. Ein Kraftstoffbehälter ist unter einem Kurbelgehäuse des Motors angeordnet, ein flach ausgebildeter Luftfilter ist entlang einer Seite der Zylinder angeordnet, und ein flacher Schall­ dämpfer ist entlang der anderen Seite der Zylinder ange­ ordnet.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels des Motors gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine geschnittene Draufsicht, die eine Anordnung von Spülkanälen und anderen Öffnungen zeigt;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Motor;

Fig. 4 eine Vorderansicht des Motors, wobei ein Teil wegge­ brochen ist;

Fig. 5 eine Vorderansicht des Motors;

Fig. 6a und 6b Schnittansichten eines Schalldämpfers des Motors;

Fig. 7 seitliche Schnittansichten eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels des Motors gemäß der Erfindung;

Fig. 8 eine teilweise weggebrochene Draufsicht auf den Motor;

Fig. 9 eine teilweise weggebrochene Vorderansicht;

Fig. 10 eine Draufsicht auf die Unterseite einer Motorab­ deckung;

Fig. 11 eine auseinandergezogene Vorderansicht der Motor­ abdeckung;

Fig. 12 einen Teil der Motorabdeckung;

Fig. 13 eine Vorderansicht eines Führungsblocks;

Fig. 14 die Innenseite des Körpers eines Luftfilters;

Fig. 15 die Innenseite einer Abdeckung des Luftfilters; und

Fig. 16 eine Schnittansicht des Luftfilters.

Nachstehend wird Fig. 1 erläutert. Der Zweitaktmotor ist für einen Buschschneider vorgesehen und hat einen Gesamthubraum von 40 cm³. Der Motor weist zwei Zylinder 10 und 20 auf, die in Reihe angeordnet sind und jeweils den halben Hubraum des Motors, d. h 20 cm³, ausmachen. Zylinderblöcke 11 und 21 für die Zylinder 10 und 20 haben eine Vielzahl von horizontalen Rippen 12a und 22a und vertikalen Rippen 12b und 22b an ihren Außenflächen. Die Zylinderblöcke 11 und 21 können voneinander getrennt sein. Da jeder der getrennten Zylinderblöcke eine große Oberfläche hat, hat der Block eine große Wärmestrah­ lungswirkung. Es können mehr als zwei Zylinder für den Motor vorgesehen sein.

Die Zylinder 10 und 20 haben Kolben 13 und 23, die durch eine Kurbelwelle 30 verbunden sind, sowie Spülkanäle 14 und 24. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Spülkanäle 14 und 24 an entgegen­ gesetzten Seiten der Zylinder 10 und 20 angeordnet und stehen mit Spülöffnungen 19 und 29, die von den Zylinderblöcken 11 und 21 parallel ausgehen, in Verbindung. Beide Spülöffnungen 19 und 29 stehen mit einem flachen Schalldämpfer 40 in Ver­ bindung, der auf einer Seite der Zylinder 10 und 20 des Mo­ tors angeordnet ist, wie Fig. 3 zeigt. Die Hauptteile des Motors sind von einer Abdeckung 15 abgedeckt. Ansaugöffnungen 36 und 37 sind den Spülöffnungen 19 und 29 entgegengesetzt vorgesehen.

Gemäß Fig. 6a ist die Kammer des Schalldämpfers 40 durch Trennwände 41 und 42 in Kammern 43, 44 und 45 unterteilt. Verbindungsrohre 41a und 42a sind in den Trennwänden 41 und 42 vorgesehen, um die benachbarten Kammern 43, 44 und 45 miteinander zu verbinden. Die Spülöffnungen 19 und 29 stehen mit den Kammern 43 und 45 in Verbindung.

Abgas von dem Zylinder 10 tritt in die zweite Kammer 44 ein, indem es durch die erste Kammer 43 strömt. Ein Teil des Ab­ gases in der Kammer 44 wird durch ein Abgasrohr 46 abgeführt, und das restliche Abgas tritt in die dritte Kammer 45 ein, wie durch Strichlinien in Fig. 6a gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt werden Temperatur und Druck des Abgases in der großen Kammer 45 gesenkt, wodurch das Auspuffgeräusch ge­ dämpft wird. Im Gegensatz dazu tritt Abgas von dem Zylinder 20 in die dritte Kammer 45 ein, und ein Teil des Abgases tritt in die erste Kammer ein, wie in Fig. 6b gezeigt ist.

Die Kapazität des Schalldämpfers 40 kann so eingestellt sein, daß der Schalldämpfer Abgas nur von einem Zylinder erhält. Der Schalldämpfer 40 mit der halben Kapazität eines konven­ tionellen Schalldämpfers für einen Einzylindermotor reicht nämlich zum Betrieb des Motors aus. Daher können Größe und Dicke des Schalldämpfers 40 verringert werden.

Entlang der anderen Seite der Zylinder 10 und 20 des Motors befindet sich ein flacher Luftfilter 50, der an Vergasern 51 und 52 für die Zylinder 10 und 20 befestigt ist. Ein Handan­ lasser 31 ist am Hinterende der Kurbelwelle 30 vorgesehen. Ein Gebläse 60 ist am Vorderende der Kurbelwelle 30 befe­ stigt. Das Gebläse 60 wirkt auch als Schwungrad und hat eine Vielzahl von Flügeln 61, die an der Innenseite des Gebläses 60 radial angeordnet sind, um Kühlluft aus einer in einem unteren Teil des Kurbelgehäuses 32 gebildeten Ansaugöffnung 33 in den Motor anzusaugen.

An der Außenseite des Gebläses 60 ist eine Kupplungsbacke 71 vorgesehen, die zur Anlage an einer Innenseite einer Kupp­ lungstrommel 70 ausgebildet ist. Die Kupplungstrommel 70 ist mit einer Antriebswelle 73 verbunden, die drehbar in einem Gehäuse 72 angeordnet ist, das an einem Kupplungsgehäuse 74 befestigt ist.

Gemäß Fig. 4 ist ein Paar von Permanentmagneten 62 und 63 in dem Umfang des Gebläses 60 an diametral entgegengesetzten Stellen eingebaut. Ein Magnetzünder 80 ist so angeordnet, daß er den Magneten 62 und 63 gegenübersteht. Der Magnetzünder 80 ist von einer Abdeckung 75, die von dem Gehäuse 72 ausgeht, und einer Abdeckung 76, die von dem Kurbelgehäuse 32 ausgeht, abgedeckt, so daß der Magnetzünder 80 in dem Kanal der Kühl­ luft angeordnet sein kann, die durch die Flügel 61 aus der Ansaugöffnung 33 angesaugt wird, so daß der Magnetzünder ge­ kühlt wird. Der Ausgang des Magnetzünders 80 ist über Lei­ tungen 81 mit Zündkerzen 82 und 83 elektrisch verbunden und über eine Leitung 84 mit einer Abschalttaste (nicht gezeigt) verbunden. Ein Kraftstoffbehälter 34 ist unter dem Kurbel­ gehäuse 32 so angeordnet, daß er die Ansaugöffnung 33 nicht blockiert. Zwei senkrechte Leitplatten 16 und 17 sind an der Innenseite der Motorabdeckung 15 ausgebildet, um beide Zylin­ derblöcke 11 und 21 gleichmäßig zu kühlen.

Der Motor weist keinen Verteiler auf, und der Ausgang des Magnetzünders 80 ist daher mit beiden Zündkerzen 82 und 83 direkt verbunden. Der Magnetzünder 80 wird von den Perma­ nentmagneten 62, 63 betätigt, so daß die Zündkerzen gleich­ zeitig jeweils bei 180° der Kurbelwelle 30 erregt werden. Wenn sich nämlich einer der Kolben 13 und 23 am oberen Tot­ punkt befindet und die Verbrennung in dem Zylinder beginnt, befindet sich der andere Kolben am unteren Totpunkt und es findet keine Verbrennung statt, obwohl die Zündkerze Zünd­ funken abgibt, was eine Fehlzündung in dem Zylinder bedeutet. Es findet also abwechselnde Verbrennung in den Zylindern 10 und 20 statt.

Da der Magnetzünder 80 jeweils bei 180° der Kurbelwelle betä­ tigt wird, steigt die Temperatur des Magnetzünders inhärent. Der Magnetzünder 80 ist jedoch in dem Kühlluftkanal angeord­ net, so daß ein Anstieg der Magnetzündertemperatur vermieden wird.

Der Kraftstoffbehälter ist unter dem Kurbelgehäuse angeord­ net, und der flache Schalldämpfer 40 und der flache Luftfil­ ter 50 sind an entgegengesetzten Seiten der Zylinder 10 und 20 angeordnet. Daher kann die Breite des Motors in Seiten­ richtung senkrecht zu der Kurbelwelle verringert werden. Da eine Aufteilung auf zwei Zylinder vorgesehen ist, wird ferner die Höhe des Motors im Vergleich zu dem konventionellen Ein­ zylindermotor klein.

Da der Hubraum jedes Zylinders klein ist, wird die Kapazität jedes Vergasers und des Luftfilters klein, wodurch deren Größe verringert wird. Außerdem kann der Motor mit geringer Kraft angelassen werden.

In Fig. 7 bis 9, die das zweite Ausführungsbeispiel zeigen, sind die Teile, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bis 4 bezeichnet. Eine Isolierplatte 103 mit einer oberen horizontalen Platte 103a und einer vertikalen Platte 103b ist zwischen den Zylindern 10, 20 und dem Schalldämpfer 40 ange­ ordnet, um den Schalldämpfer abzuschirmen.

Die Motorabdeckung 15 besteht aus Kunststoff und hat einen Vorderteil 15a, der über dem Gebläse 60 einen Raum bildet, und einen hinteren oberen Teil 15b über den Zylindern. Eine senkrechte Leitplatte 119 geht von einer Frontplatte der Motorabdeckung 15 aus. Ein Führungsblock 108 mit einer oberen horizontalen Platte 108a und einer vertikalen seitlichen Leitplatte 108b ist durch einen Bolzen 120 an einem Befe­ stigungsteil 121 der Motorabdeckung 15 so befestigt, daß er die Kühlluft vom Gebläse 60 nach oben leitet. Die Unterseiten von Vorderteilen 16a und 17a der Leitplatten 16 und 17 sind angrenzend an die obere horizontale Platte 108a des Füh­ rungsblocks 108 angeordnet. An den entgegengesetzten Seiten der Zylinder 10 und 20 sind eine senkrechte Leitplatte 122 und eine Leitplatte 123 an der Unterseite des oberen Teils 15b der Motorabdeckung 15 ausgebildet, um die Kühlluft zu einem Auslaß 124 zu leiten.

Das Gebläse 60 dreht im Gegenuhrzeigersinn a von Fig. 9, um einen Kühlluftstrom gemäß den Pfeilen b in Aufwärtsrichtung zu erzeugen, wodurch die Seiten der Zylinder 10 und 20 gekühlt werden. Die Kühlluft wird von dem Führungsblock 108 gemäß einem Pfeil c zu den oberen Teilen der Zylinder gelei­ tet und wird durch Leitplatten 16 und 17 gemäß Pfeilen d und e geleitet. Die senkrechten Rippen 12b und 22b sind in der Richtung der Kühlluft angeordnet. Die Kühlluft kühlt somit die Zylinder, wobei diese dank der Isolierplatte 103 von dem Schalldämpfer 40 nicht erwärmt werden. Die Kühlluft wird aus dem Auslaß 124 entsprechend einem Pfeil f abgeführt. Die Kühlluft wird somit zu dem hinteren Zylinder 20 nach oben geleitet, so daß der Motor von der Kühlluft wirksam gekühlt wird.

Gemäß Fig. 8 weist der Luftfilter 50 einen Körper 53 und eine Abdeckung 54 auf, die durch eine Ebene getrennt sind, die parallel zu der durch die Achse der Kurbelwelle gehenden Ver­ tikalebene verläuft.

Gemäß Fig. 14 hat der Körper 53 einen Außenrand 151 und einen Innenrand 152, wodurch eine Ringnut 153 gebildet ist. Die Nut 153 steht mit den Einlässen 155 für Atmosphärenluft in Ver­ bindung. Der Körper 53 ist an den Vergasern 51 und 52 mit Bolzen 157a bis 157d befestigt. Der Innenraum in dem Innen­ rand 152 steht über Öffnungen 156a und 156b, die in dem Kör­ per 53 ausgebildet sind, mit den Vergasern 51 und 52 in Ver­ bindung. Ein Paar von Starterklappen 160a und 160b ist durch Bolzen 157b und 157d drehbar an dem Körper 53 befestigt. Die Starterklappen haben kreisförmige Plattenteile 161a und 161b, um die Öffnungen 156a bzw. 156b zu schließen. Die anderen Enden der Starterklappen sind über eine Verbindungsstange 163 miteinander verbunden. Die kreisförmigen Plattenteile 161a und 161b haben kleine Löcher 164a und 164b. Ein Hebel 163′ ist an der Klappe 160b zum Schwenken beider Klappen aus­ gebildet, um Öffnungsgrade der Starterklappen einzustellen. In der vollständigen Offenstellung der Klappen liegt der kreisförmige Plattenteil 161a an einem Vorsprung 170 an, der an dem Körper 53 gebildet ist.

Gemäß Fig. 15 und 16 ist in der Abdeckung 54 ein endloses Filterelement 171 befestigt, indem es an Zapfen 172 anliegt, die an der Abdeckung befestigt sind. Das Filterelement 171 besteht aus Urethanschaumgummi. Die Abdeckung 54 hat einen Vorsprung 175, der an dem Vorsprung 170 des Körpers in Anlage kommt, und ist an dem Körper durch Eindrehen eines Bolzens 173 in eine Mutter 174 befestigt, die in den Vorsprung 170 des Körpers 53 eingebettet ist. Wie Fig. 16 zeigt, liegt das Filterelement 171 an dem Innenrand 152 an, wodurch der Raum in der Ringnut 153 von dem Raum im Inneren des Rands 152 getrennt ist. Ein Paar von bogenförmigen Vorsprüngen 176 ist an der Abdeckung so ausgebildet, daß sie den Öffnungen 156a und 156b benachbart angeordnet sind, um zu verhindern, daß Kraftstoff-Luftgemisch zurückströmt.

Ansaugluft wird aus Lufteinlässen 155 in die Nut 153 ange­ saugt und in den Innenraum angesaugt, durchsetzt das Filter­ element 171 und wird in die Vergaser 51 und 52 angesaugt.

Die Kapazität des Luftfilters kann so eingestellt sein, daß nur einem Zylinder Luft zugeführt wird. Ein Luftfilter mit der halben Kapazität eines konventionellen Luftfilters für einen Einzylindermotor reicht also zum Betrieb des Motors aus. Daher können Größe und Dicke des Luftfilters verringert werden.

Claims (5)

1. Mehrzylinder-Reihen-Zweitaktmotor, der wenigstens zwei in Reihe angeordnete Zylinder aufweist, wobei jeder Zylinder eine Zündkerze hat, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Magnetzün­ der (80) vorgesehen ist, der von Permanentmagneten (62, 63) betätigt wird, die von einer Kurbelwelle (30) des Motors ge­ dreht werden, um Wechselstrom zu erzeugen, daß
ein Ausgang des Magnetzünders (80) mit der Zündkerze (82, 83) jedes Zylinders (10, 20) direkt verbunden ist und daß
die Permanentmagnete (62, 63) angeordnet sind, um den Magnet­ zünder (80) so zu betätigen, daß die Zündkerzen (82, 83) sämtlicher Zylinder (10, 20) gleichzeitig aktiviert werden.

2. Mehrzylindermotor nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch ein Gebläse (60), das von der Kurbelwelle (30) betätigt wird, um einen Kühlluftstrom zum Kühlen des Motors zu erzeu­ gen, wobei der Magnetzünder (80) in einem Kühlluftkanal ange­ ordnet ist.

3. Mehrzylindermotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kraftstofftank (34) unter einem Kurbelgehäuse (32) des Motors, ein flach ausgebildeter Luftfilter (50) entlang einer Seite der Zylinder (10, 20) und ein flacher Schall­ dämpfer (40) entlang der anderen Seite der Zylinder (10, 20) angeordnet ist.

4. Mehrzylindermotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (10, 20) durch eine Isolierplatte (103) von dem Schalldämpfer (40) getrennt und von einer Motorabdeckung (15) abgedeckt sind, ein Führungsblock (108) nahe dem Gebläse (60) angeordnet ist, um die Kühlluft zu einem oberen Teil eines der Zylinder (10, 20) zu leiten, und Leitplatten an der Unterseite der Motorabdeckung (15) ausgebildet sind, um die in dem oberen Teil strömende Kühlluft auf sämtliche Zylinder (10, 20) zu verteilen.

5. Mehrzylindermotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftfilter (50) aufweist: einen Körper (53), der an Vergasern (51, 52) des Motors befestigt ist, eine Abdeckung (54), die an dem Körper (53) befestigt ist, ein endloses Filterelement (171), das zwischen dem Körper (53) und der Abdeckung (54) angeordnet ist, um den Raum in dem Luftfilter (50) in einen äußeren Ringraum und einen inneren Raum zu trennen, Öffnungen (156a, 156b), die in dem Körper (53) aus­ gebildet sind, um den Innenraum mit den Vergasern (51, 52) zu verbinden, und Starterklappen (160a, 160b), die zum Schwenken ausgebildet sind, um die jeweiligen Öffnungen (156a, 156b) zu schließen.