DE60014978T2

DE60014978T2 - Zweitaktbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60014978T2
Application number: DE2000614978
Authority: DE
Inventors: Minoru Wako-shi Ueda; Kenji Wako-shi Ooki; Yuji Wako-shi Tsushima; Akio Wako-shi Yagasaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2005-03-10
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: DE60014978D1; JP2000213357A; EP1022448B1; EP1022448A2; AU752366B2; AU1355500A; EP1022448A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zweitaktverbrennungsmotor, bei welchem ein Spülen in einer Brennkammer durch einen Luftstrom ausgeführt wird, welcher von dem Außenbereich des Motors eingeleitet wird.
Ein Zweitaktverbrennungsmotor muss Abgas reinigen und verschiedene Erfindungen zur Erfüllung dieser Anforderung wurden vorgeschlagen.
Beispielsweise ist in der in der japanischen Patentveröffentlichung mit der Nummer 50–25083 beschriebenen Erfindung eine Hilfsbrennkammer mit einer Zündkerze zusätzlich zu einer Brennkammer vorgesehen, wobei ein fettes Kraftstoffgemisch der Hilfsbrennkammer zugeführt wird und ein mageres Kraftstoffgemisch von einer Spülöffnung eines Zylinders durch einen Kompressionsvorgang in einem Kurbelgehäuse in die Brennkammer geliefert wird. Das magere Kraftstoffgemisch in der Brennkammer wird durch eine starke Flamme verbrannt, welche in der Hilfsbrennkammer erzeugt wird, wodurch eine Reinigung des Abgases von einem Zweitaktverbrennungsmotor realisiert wird.
Ferner wird in der in der japanischen Offenlegungsschrift mit der Nummer 7-310554 beschriebenen Erfindung ein Kraftstoffgemisch einer Brennkammer zugeführt, nachdem die Brennkammer durch einen Luftstrom gespült wurde, wodurch ein Ausblasen des Kraftstoffgemisches reduziert wird, um auf eine Reinigung des Abgases von einem Zweitaktverbrennungsmotor abzuzielen.
Bei dieser Erfindung ist ein von einer Membran geöffnetes Sitzventil als ein Spülventil an der Oberseite eines Zylinders vorgesehen und eine nicht kraftstoffhaltige Luft wird in einem Kurbelgehäuse komprimiert, um durch einen Spülkanal zu dem Spülventil zugeführt zu werden. Ein Vergaser ist in dem Spülkanal vorgesehen, welcher von dem Kurbelgehäuse zum Spülventil verläuft, ebenso eine Membran zum Betätigen des Spülventils. Im Betrieb, wenn ein Spüldruck vom Kurbelgehäuse auf die Membran bei einem Spülhub ausgeübt wird, um das Spülventil zu öffnen, strömt die Luft von dem Kurbelgehäuse durch den Spülkanal hindurch in die Brennkammer, um die Brennkammer zu spülen. Nachfolgend wird das Kraftstoffgemisch durch diesen Luftstrom vom Vergaser aus angesaugt und in die Brennkammer geliefert.
Wie oben erwähnt wurde, wurden verschiedene Erfindungen in herkömmlicher Weise vorgeschlagen, um das Abgas von einem Zweitaktverbrennungsmotor zu reinigen. Weitere Verbesserungen sind nun auch vom Standpunkt des Umweltschutzes aus gewünscht.
Das heißt, während ein gewisser Grad an Durchblasen eines Spülgases bei einem Zweitaktverbrennungsmotor mechanisch nicht verhindert werden kann, weist die in der japanischen Patentveröffentlichung mit der Nummer 50–25083 beschriebene Erfindung einige Begrenzungen der Abgasreinigung auf, da Spülen unter Verwendung eines Kraftstoffgemisches ausgeführt wird, wenngleich es mager ist.
Eine weitere Herausforderung, die Abgasreinigung in einem Zweitaktverbrennungsmotor zu erreichen, liegt darin, eine Verbrennung eines Schmieröls zu verhindern. Ein herkömmlicher Zweitaktverbrennungsmotor nimmt ein Kraftstoffgemisch-Schmierungssystem an, sodass ein Kraftstoffgemisch, welches auch ein Schmieröl enthält, in ein Kurbelgehäuse und einen Zylinder zugeführt wird, um bewegliche Abschnitte zu schmieren, wie etwa eine Kurbelwelle und einen Kolben. Bei diesem Schmierungssystem wird auch das im Kraftstoffgemisch enthaltene Schmieröl in der Brennkammer verbrannt, sodass weißer Rauch oder dgl. durch Verbrennung des Schmieröls erzeugt wird, was ein großes Hindernis beim Reinigen des Abgases verursacht.
Bei der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nummer 7-310554 beschriebenen Erfindung wird das Spülen in der Anfangsphase unter Verwendung der nicht kraftstoffhaltigen Luft ausgeführt. Jedoch verwendet diese Erfindung ein Einstromspülsystem, sodass sie Spülluft und das Kraftstoffgemisch von dem an der Oberseite des Zylinders angeordneten Spülventil aus zu der Spülöffnung hin zugeführt werden, welche bei einem unteren Abschnitt des Zylinders in der gleichen Richtung ausgebildet ist. Dementsprechend entsteht ein Problem dahingehend, dass das in der letzten Phase des Spülens zugeführte Kraftstoffgemisch durch den Luftstrom angezogen wird, um zu einem gewissen Ausmaß gemeinsam ausgestoßen zu werden. Wenn darüber hinaus das Spülventil geschlossen ist, verbleibt das vom Vergaser angesaugte Kraftstoffgemisch auf der stromaufwärtigen Seite des Spülventils und dieses Kraftstoffgemisch wird durch den Spüldruck vom Kurbelgehäuse zu der Membran gedrückt. Als Folge wird die aus einem elastischen Film, wie etwa einem Gummifilm, gebildete Membran mit dem Kraftstoff benetzt und kann angegriffen werden, was ein Problem dahingehend verursacht, dass die ursprünglichen Betriebscharakteristika der Membran nicht erhalten werden können, sodass Abweichungen der Zzeit einer Zuführung des Kraftstoffgemisches in die Brennkammer eintreten können.
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zweitaktverbrennungsmotor bereitzustellen, welcher ein Spülen durch Luft realisieren kann, ein Ausblasen eines Kraftstoffgemisches in einem Spülhub verhindern kann und ferner eine Verbrennung eines Schmieröls in einer Brennkammer verhindern kann, um dadurch ein Abgas deutlich zu reinigen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zweitaktverbrennungsmotor bereitzustellen unter Verwendung eines von einer Membran betätigten Sitzventils als ein Ventil zur Steuerung/Regelung einer Kraftstoffgemischzufuhr zu einer Brennkammer, um eine Abgasreinigung zu realisieren, bei welcher das Sitzventil mit seinen ursprünglichen Betriebscharakteristika betrieben werden kann, um dadurch eine gute Verbrennung zu gewährleisten.
Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich.
Der Zweitaktverbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung umfasst einen ersten und einen zweiten Kompressor zur Ausführung eines Verdichtungshubs in Abstimmung mit einem Spülhub durch einen in einem Zylinder hin und her gehenden Kolben. Der erste Kompressor setzt ein von einer Kraftstoffzufuhreinrichtung, wie etwa einem Vergaser oder einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, zugeführtes Kraftstoffgemisch unter Druck, um das Kraftstoffgemisch unter Druck in eine in dem Zylinder definierte Brennkammer von einem oberen Abschnitt desselben aus zuzuführen. Der zweite Kompressor setzt eine Spülluft unter Druck, welche von dem Außenbereich des Motors eingeleitet wird, um die Spülluft unter Druck in den Zylinder von einem Seitenabschnitt desselben aus zuzuführen, wobei somit ein Spülen mittels eines nicht kraftstoffhaltigen Luftstroms ausgeführt wird.
Ein Hauptkanal ist vorgesehen, um die Kraftstoffzufuhreinrichtung und die Brennkammer zu verbinden. Ein Steuer/Regelventil, wie etwa ein elektromagnetisches Steuer/Regelventil oder ein von einer Membran betätigtes Sitzventil zum Steuern/Regeln einer Zufuhr des Kraftstoffgemisches zur Brennkammer ist in dem Hauptkanal vorgesehen, sodass es dazu ausgebildet ist, in dem Spülhub zu öffnen. Ein Kraftstoffgemisch-Rückschlagventil zur Verhindern eines Rückstroms des Kraftstoffgemisches zur Kraftstoffzufuhreinrichtung hin, während es eine normale Strömung des Kraftstoffgemisches von der Kraftstoffzufuhreinrichtung zum ersten Kompressor hin gestattet, ist in dem Hauptkanal bei einer Position zwischen dem Steuer/Regelventil und der Kraftstoffzufuhreinrichtung vorgesehen. Ein Zweigkanal ist vorgesehen, um den ersten Kompressor und den Hauptkanal bei einer Position zwischen dem Kraftstoffgemisch-Rückschlagventil und dem Steuer/Regelventil zu verbinden. Eine Spülöffnung ist in einer Seitenwand des Zylinders ausgebildet, sodass sie in den Zylinder hinein öffnet. Ein Hilfskanal ist vorgesehen, um die Spülöffnung und den zweiten Kompressor zu verbinden. Ein Luft-Rückschlagventil zur Verhinderung eines Rückstroms der Spülluft zu dem Außenbereich des Motors hin, während es einen normalen Strom der Spülluft von dem Außenbereich des Motors zu dem zweiten Kompressor hin gestattet, ist in dem Hilfskanal vorgesehen. Dementsprechend tritt die durch den zweiten Kompressor unter Druck zugeführte Spülluft in dem Spülhub, bei welchem der Kolben in dem Zylinder abgesenkt ist, in den Zylinder von dessen Seitenabschnitt aus ein, um den Innenraum des Zylinders quer zu durchströmen und dadurch ein Spülen auszuführen. Andererseits tritt das von dem ersten Kompressor unter Druck zugeführte Kraftstoffgemisch in den Zylinder von dessen oberen Abschnitt aus ein, um in dem Zylinder nach unten zu strömen. Somit strömen die Spülluft und das Kraftstoffgemisch in dem Zylinder in unterschiedlichen Richtungen. Dies bedeutet, die Strömungen der Spülluft und des Kraftstoffgemisches in dem Zylinder werden zu zwei Lagen, sodass das Spülen durch den Luftstrom ohne Mischung mit dem Kraftstoffgemisch ausgeführt werden kann.
Darüber hinaus ist dieser Zweitaktverbrennungsmotor mit einer Ölpumpe wie in einem Viertaktverbrennungsmotor vorgesehen und ein Schmieröl wird durch diese Ölpumpe beweglichen Abschnitten des Motors, wie etwa einer Kurbelwelle, unter Druck zugeführt. Dies bedeutet, dieser Zweitaktverbrennungsmotor wendet ein sogenanntes direktes Schmierungssystem an, sodass ein Schmierölvorrat in einem unteren Abschnitt eines Kurbelgehäuses des Motors gebildet ist und das Schmieröl von dem Schmierölvorrat durch die Ölpumpe hochgepumpt wird. Falls der herkömmliche Zweitaktverbrennungsmotor lediglich ein solches direktes Schmierungssystem verwendet, wird ein in dem Kurbelgehäuse erzeugter Schmierölnebel mit dem Kraftstoffgemisch oder der Spülluft vermischt und bewirkt eine unregelmäßige Verbrennung und eine Abgaskontamination. Im Gegensatz dazu kann der Zweitaktverbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung das direkte Schmierungssystem ohne derartige Probleme verwenden, da das Kurbelgehäuse unabhängig von den Brennkammern für das Kraftstoffgemisch und die Spülluft ausgebildet ist.
Der Zweitaktverbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung ist ferner mit einem gestuften Zylinder versehen, welcher mit dem Kurbelgehäuse verbunden und im 90°-Abstand zu dem Zylinder angeordnet ist, welcher die Brennkammer definiert, sowie mit einem gestuften Kolben, welcher in dem gestuften Zylinder hin und her geht. Der gestufte Kolben ist mit einem Kurbelzapfen verbunden, um den Kolben und die Kurbelwelle zu verbinden. Dies bedeutet, der gestufte Kolben und der Kolben sind in koaxialer Beziehung mit dem Kurbelzapfen verbunden. Der gestufte Zylinder und der gestufte Kolben wirken zusammen, um den ersten und den zweiten Kompressor zur Durchführung des Verdichtungshubs in Abstimmung mit dem Spülhub durch den Kolben zu bilden.
Bei dieser Konfiguration sind der die Brennkammer definierende Zylinder und der den ersten und den zweiten Kompressor bildende gestufte Zylinder in einer V-förmigen räumlichen Beziehung mit 90°-Abstand zueinander angeordnet, sodass Primärschwingungen durch die in den jeweiligen Zylindern hin und her gehenden Kolben ausgelöscht werden können, um dadurch Schwingungen beim Betrieb des Zweitaktverbrennungsmotors zu unterdrücken.
Falls ein von einer Membran betätigtes Sitzventil als das oben genannte Steuer/Regelventil verwendet wird, ist ein Steuer/Regelkanal vorgesehen, um den Hilfskanal und eine Membranbetriebsöffnung des Sitzventils zu verbinden. Das Sitzventil wird durch einen Luftdruck in dem Hilfskanal geöffnet, um das Kraftstoffgemisch in die Brennkammer in den Spülhub durch den Kolben zuzuführen. Ebenso bilden in diesem Fall die Spülluft und das Kraftstoffgemisch zwei Lagen in dem Zylinder, um das Abgas zu reinigen.
Dementsprechend wird selbst in dem Fall einer Verwendung des von einer Membran betätigten Sitzventils zur Steuerung/Regelung der Kraftstoffgemischzufuhr ein von dem Kraftstoffgemisch strukturell isolierter Luftstrom auf die Membran aufgeströmt, wodurch die Zustandsverschlechterung der Membran aufgrund einer Benetzung mit dem Kraftstoff verhindert wird.
Bei dem obigen Zweitaktverbrennungsmotor wird ein Betriebsdruck auf das von einer Membran betätigte Sitzventil durch den Luftdruck von dem zweiten Kompressor bestimmt, welcher durch die Kurbelwelle angetrieben ist, sodass der Betriebsdruck auf die Membran nach Maßgabe einer Drehzahl der Kurbelwelle geändert werden kann. Dies bedeutet, das von einer Membran betätigte Sitz ventil wird in Abstimmung mit dem Betrieb der Kurbelwelle geöffnet, sodass die Steuerzeit einer Zufuhr des Kraftstoffgemisches in die Brennkammer in zuverlässiger Weise mit einer einfachen Konfiguration eingestellt werden kann. Ferner kann das Kraftstoffgemisch bei einem geeigneten Kurbelwinkel eingespritzt werden, um eine gute Verbrennung zu verwirklichen.
Der Zweitaktverbrennungsmotor, welcher das oben genannte von einer Membran betätigte Sitzventil verwendet, ist ferner mit einem Drucksteuer/regelventil in dem Steuer/Regelkanal zur Zufuhr eines Antriebsluftdrucks zu der Membran versehen. Das Drucksteuer/regelventil wird im Zusammenhang mit einer Drosselbetätigung derart geöffnet und geschlossen, dass der Öffnungswinkel des Drucksteuer/regelventils bei einer Erhöhung des Drosselöffnungswinkels erhöht wird.
Dementsprechend kann die Steuerzeit einer Zufuhr des Kraftstoffgemisches von dem von einer Membran betätigten Sitzventil nach Maßgabe einer Drosselbetätigung mit einer einfachen Konfiguration geändert werden, wodurch somit eine Steuerzeit-Feinsteuerung/regelung nach Maßgabe des Betriebszustands des Zweitaktverbrennungsmotors realisiert wird.
Im Folgenden wird eine bestimmte bevorzugte Ausführungsform des Zweitaktverbrennungsmotors nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben werden:
1 ist eine Vertikalschnittansicht eines Zweitaktverbrennungsmotors nach Maßgabe einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Vertikalschnittansicht, welche einen Steuer/Regelkanal und seine in 1 gezeigten zugeordneten Teile zeigt.
3 ist eine Vertikalschnittansicht, welche ein von einer Membran betätigtes Sitzventil und seine zugeordneten Teile zeigt, welche in 1 gezeigt sind.
4 ist eine Horizontalschnittansicht des in 1 gezeigten Zweitaktverbrennungsmotors.
5 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung des Betriebs des in 1 gezeigten Zweitaktverbrennungsmotors.
6 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung des Betriebs des in 1 gezeigten Zweitaktverbrennungsmotors.
7 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung des Betriebs des in 1 gezeigten Zweitaktverbrennungsmotors.
8 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung des Betriebs des in 1 gezeigten Zweitaktverbrennungsmotors.
9 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung des Betriebs des in 1 gezeigten Zweitaktverbrennungsmotors.
10 ist ein Graph, welcher eine Betriebscharakteristik eines Sitzventils von der Beziehung zwischen einem Kurbelwinkel und einem auf eine Membran ausgeübten Druck zeigt.
11 ist ein Graph, welcher eine Betriebscharakteristik eines Sitzventils von der Beziehung zwischen einer Drehzahl einer Kurbelwelle und einem Kurbelwinkel zeigt.
12 ist ein Graph, welcher eine Betriebscharakteristik des Sitzventils von der Beziehung zwischen einer Drehzahl der Kurbelwelle und einem Änderungsbereich des Kurbelwinkels zeigt.
Während der dargestellte Zweitaktverbrennungsmotor ein Einzylinder-Zweitaktverbrennungsmotor ist, kann die Konfiguration der bevorzugten Ausführungsform in ähnlicher Weise auf einen Mehrzylinder-Zweitaktverbrennungsmotor angewendet werden.
1 ist eine Vertikalschnittansicht eines Zweitaktverbrennungsmotors 1 nach Maßgabe einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Zweitaktverbrennungsmotor 1 (welcher im Folgenden einfach als Motor 1 bezeichnet wird) umfasst ein Kurbelgehäuse 2, eine drehbar in dem Kurbelgehäuse 2 gelagerte Kurbelwelle 3, eine drehbar an einem Ende desselben an einen Kurbelzapfen 4 der Kurbelwelle 3 montierte Pleuelstange 5, einen drehbar durch einen Kolbenzapfen 6 am anderen Ende der Pleuelstange 5 angebrachten Kolben 7, einen Zylinder 8, in welchem der Kolben 7 verschieblich aufgenommen ist, einen an das Kurbelgehäuse 2 montierten Zylinderblock 9 sowie einen an das obere Ende des Zylinderblocks 9 montierten Zylinderkopf 10. Bezugszeichen 10a ist eine Zündkerze.
Ein Schmieröl OL ist in einem unteren Abschnitt des Kurbelgehäuses 2 gespeichert. Wie bei einem Viertaktverbrennungsmotor wird das Schmieröl OL durch ein Sieb 11 hindurch durch den Betrieb einer Ölpumpe, welche im Folgenden beschrieben werden soll, hochgepumpt und wird einem Lagerabschnitt der Kurbelwelle 3, einem Gleitabschnitt des Kolbens 7 usw. zugeführt, wodurch diese mechanischen bewegbaren Abschnitte geschmiert werden.
Der Motor 1 umfasst ferner ein von einer Membran betätigtes Sitzventil 13 als ein Steuer/Regelventil, welches an den Zylinderkopf 10 montiert ist, um intermittierend ein Kraftstoffgemisch einer Brennkammer 12 zuzuführen, ein Verbindungselement 14 mit drei Öffnungen, von welchen eine mit der stromaufwärtigen Seite des Sitzventils 13 verbunden ist, ein Blattventil 15 als ein Kraftstoffgemisch-Rückschlagventil, welches mit einer weiteren der drei Öffnungen des Verbindungselements 14 verbunden ist, ein Kraftstoffgemischrohr 16, welches mit der stromaufwärtigen Seite des Blattventils 15 verbunden ist, einen Vergaser 17 als eine Kraftstoffzufuhreinrichtung, welche mit der stromaufwärtigen Seite des Kraftstoffgemischrohrs 16 verbunden ist, ein Zweigrohr 18 als einen Zweigkanal, welcher an einem Ende desselben mit der verbleibenden der drei Öffnungen des Verbindungselements 14 verbunden ist, so wie einen Kompressorabschnitt 20, welcher mit dem anderen Ende des Zweigrohrs 18 verbunden ist.
In dieser bevorzugten Ausführungsform ist ein Hauptkanal 19 zur Verbindung des Vergasers 17 und der Oberseite der Brennkammer 12 durch das Verbindungselement 14 und das Kraftstoffgemischrohr 16 konfiguriert. Das stromaufwärtige Ende des Vergasers 17 ist mit einer Luftreinigungseinrichtung (nicht dargestellt) verbunden, um dem Vergaser 17 Außenluft zuzuführen. Das Blattventil 15 dient dazu, zu verhindern, dass das vom Vergaser 17 gelieferte Kraftstoffgemisch in umgekehrter Richtung zum Vergaser 17 hin strömt. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist, wie oben erwähnt, ein direktes Schmierungssystem verwendet, sodass kein Schmieröl in dem vom Vergaser 17 zugeführten Kraftstoffgemisch enthalten ist.
Der Kompressorabschnitt 20 ist ein sich hin und her bewegender Typ, sodass ein Verdichtungshub in dem Spülhub des Kolbens 7 in Abstimmung mit dem Kolben 7 ausgeführt wird. Der Kompressorabschnitt 20 umfasst eine Pleuelstange 21, welche drehbar an einem ihrer Enden an dem Kurbelzapfen 4 der Kurbelwelle 3 in koaxialer Beziehung zum Kolben 7 montiert ist, einen gestuften Kolben 23, welcher drehbar durch einen Kolbenzapfen 22 am anderen Ende der Pleuelstange 21 angebracht ist, sowie einen gestuften Zylinder 24, in welchem der gestufte Kolben 23 verschieblich aufgenommen ist.
Der gestufte Kolben 23 weist einen Abschnitt 23a großen Durchmessers und einen Abschnitt 23b kleinen Durchmessers auf. Der gestufte Zylinder 24 weist einen Abschnitt 24a großen Durchmessers auf, mit welchem der Abschnitt 23a großen Durchmessers des Kolbens 23 im Gleitkontakt gehalten ist, und hat einen Abschnitt 24b kleinen Durchmessers, mit welchem der Abschnitt 23b kleinen Durchmessers des Kolbens 23 in Gleitkontakt gehalten ist. Ein Zylinderkopf 25, welcher den gestuften Zylinder 24 in sich bildet, ist an das Kurbelgehäuse 2 montiert. Weiterhin ist ein Zylinderkopf 26 an das obere Ende des Zylinderblocks 25 montiert.
Der Kompressorabschnitt 20 ist im Allgemeinen aus einem ersten Kompressor und einem zweiten Kompressor gebildet. Der erste Kompressor ist gebildet aus dem Abschnitt 23b kleinen Durchmessers des gestuften Kolbens 23 und den Abschnitt 24b kleinen Durchmessers des gestuften Zylinders 24. Der zweite Kompressor ist gebildet aus dem Abschnitt 23a großen Durchmessers des gestuften Kolbens 23 und dem Abschnitt 24a großen Durchmessers des gestuften Zylinders 24. Der erste Kompressor umfasst eine Druckkammer 27, mit welcher das andere Ende des Zweigrohrs 18 verbunden ist.
Ein Lufteinlassrohr 29 ist zwischen dem eine Brennkammer bildenden Zylinderblock 9 und dem einen Kompressor bildenden Zylinderblock 25 angebracht. Das Lufteinlassrohr 29 ist mit einem Luftkanal 30 (Hilfskanal zum Spülen) mit drei offenen Enden ausgebildet. Eines der drei offenen Enden des Luftkanals 30 ist mit einer Druckkammer 28 verbunden, welche im zweiten Kompressor definiert ist. Ein weiteres der drei offenen Enden in dem Luftkanal 30 ist mit einer Spülöffnung 31 verbunden, welche in einem unteren Abschnitt der Seitenwand des Zylinders 8 ausgebildet ist. Bezugszeichen 36 und 37 bezeichnen eine Abgasöffnung bzw. ein Abgasrohr.
Das verbleibende der drei offenen Enden des Luftkanals 30 ist durch ein Luftzufuhrrohr 32 mit der Luftreinigungseinrichtung verbunden. Ein Blattventil 33 als ein Luft-Rückschlagventil ist an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Luftkanal 30 und dem Luftzufuhrrohr 32 vorgesehen. Das Blattventil 33 dient dazu, zu verhindern, dass die von der Luftreinigungseinrichtung zugeführte Außenluft in umgekehrter Richtung zu der Luftreinigungseinrichtung hin strömt.
Wie in 2 gezeigt ist, ist ein Rohr 34, welches einen Steuer/Regelkanal 34a bildet, zwischen dem Lufteinlassrohr 29 und dem Verbindungselement 14 angebracht. Ein Ende des Steuer/Regelkanals 34a ist in Verbindung mit dem Luftkanal 30 und das andere Ende des Steuer/Regelkanals 34a ist in Verbindung mit einer Membranbetriebsöffnung 35 des Sitzventils 13.
Wie in 3 gezeigt ist, ist das von einer Membran betätigte Sitzventil 13 an der Oberseite des Zylinderkopfes 10 vorgesehen. Das Sitzventil 13 weist ein stabartiges Ventilelement 40 auf, welches durch den in dem Verbindungselement 14 ausgebildeten Hauptkanal hindurchgeht. Das Ventilelement 40 weist einen konischen Ventilkopf auf, welcher zur Brennkammer 12 an der Oberseite des Zylinders 8 hin frei liegt. Dies bedeutet, der konische Ventilkopf des Ventilelements 40 des Sitzventils 13 schließt öffenbar eine an der Oberseite des Zylinders 8 ausgebildete Kraftstoffgemisch-Einlassöffnung. In dem Öffnungszustand der Kraftstoffgemisch-Einlassöffnung wird das Kraftstoffgemisch von dem Hauptkanal durch einen Kanal 41 hindurch, welcher um den Schaft des Ventilelements 40 herum ausgebildet ist, in die Brennkammer 12 hinein zugeführt.
Eine gewickelte Rückstellfeder 42 ist um das Ventilelement 40 herum vorgesehen, um das Ventilelement 40 in einem Normalzustand in eine Ventilschließrichtung (bei Betrachtung von 3 nach oben) vorzuspannen.
Eine Membran 43 ist an das Schwanzende des Ventilelements 40 (das obere Ende bei Betrachtung von 3) montiert und eine mit der Membranbetriebsöftnung 35 in Verbindung stehende Druckkammer 44 ist an der oberen Seite der Membran 43 definiert. Wenn verdichtete Luft von dem Luftkanal 30 durch den Steuer/Regelkanal 34a zu der Membranbetriebsöffnung 35 zugeführt wird, steigt der Druck in der Druckkammer 44, um die Membran 43 mit dem Ventilelement 40 zu drücken, wodurch das Ventilelement 40 gegen die Rückstellfeder 42 geöffnet wird.
Bezugszeichen 45 bezeichnet eine Feder, welche an der oberen Seite der Membran 43 vorgesehen ist, um ein Spiel der Membran 43 zu unterdrücken. Weiterhin bezeichnet Bezugszeichen 46 einen an der unteren Seite der Membran 43 ausgebildeten Luft-Entlüftungskanal.
Die Membranbetriebsöffnung 35 und die Druckkammer 44 sind durch einen Kanal 47 verbunden und eine Welle 48 ist drehbar derart vorgesehen, dass sie den Kanal 47 quert. Ein Drucksteuer/regelventil 49 zum Öffnen und Schließen des Kanals 47 ist an die Welle 48 an ihrem zum Kanal 47 freiliegenden Mittelabschnitt montiert. Weiterhin ist ein Betätigungselement 50 an ein Ende der Welle 48 montiert. Das Betätigungselement 50 ist mit einer Drossel verbunden, welche dazu ausgebildet ist, durch einen Bediener betätigt zu werden. Dementsprechend wird ein Öffnungszustand des Kanals 47 zwischen dem Steuer/Regelkanal 34a und der Druckkammer 44 durch das Drucksteuer/regelventil 49 in Abstimmung mit der Drosselbetätigung durch den Bediener gesteuert/geregelt, sodass eine Öffnungssteuerzeit des Ventilelements 40 des Sitzventils 13 nach Maßgabe eines Fahrzeugfahrzustands eingestellt wird, wie im Folgenden beschrieben wird.
4 ist ein Querschnitt entlang der Achse der Kurbelwelle 3 des Motors 1 und der Achsen der zwei Zylinder 8 und 24. Wie in 4 gezeigt ist, ist der Motor 1 versehen mit einem AC-Generator, welcher an die Kurbelwelle 3 an einem ihrer Enden montiert ist, mit einer Kurbelwinkelerfassungsscheibe 55, welche außerhalb des AC-Generators 54 montiert ist, mit einer Mehrzahl von Kurbelwinkelsensoren 56 bzw. 57, welche einer Mehrzahl von Vorsprüngen 55a, 55b und 55c entsprechen, die an der Kurbelwinkelerfassungsscheibe 55 zur Erfassung von Kurbelwinkeln oder dgl. ausgebildet sind (der dem Vorsprung 55a zugeordnete Kurbelwinkelsensor ist nicht dargestellt), sowie mit einer Wasserpumpe 58, welche mit einem Ende der Kurbelwelle 3 verbunden ist.
Eine Ölpumpe 60, welche mit dem Sieb 11 in Verbindung steht, ist in das Kurbelgehäuse 2 montiert. Die Ölpumpe 60 ist mit der Kurbelwelle 3 durch einen bekannten Kraftübertragungsmechanismus 61 verbunden, wie etwa einer Kette oder einem Zahnradmechanismus, und ist daher durch die Drehung der Kurbelwelle 3 angetrieben.
Das Kurbelgehäuse 2 ist mit einem Ölkanal 2a ausgebildet, welcher mit einem aus einem Paar von Lagern zum drehbaren Abstützen der Kurbelwelle 3 in Verbindung steht. Der Kurbelzapfen 4 ist mit einem Ölkanal 4a ausgebildet, welcher die zwei Lager 62 für die Kurbelwelle 3 verbindet und welcher mit Lagern 63 zum drehbaren Abstützen der Pleuelstangen 5 und 21 in Verbindung steht. Die Kurbelwelle 3 ist mit einem Ölkanal 3a ausgebildet, welcher den Ölkanal 2a und den Ölkanal 4a verbindet. Der Ölkanal 2a ist an seinem einen Ende mit einer Auslassöffnung der Ölpumpe 60 verbunden. Bezugszeichen 64 bezeichnen ein Paar von Öldichtungen.
Wenn der Motor 1 betrieben wird, um die Kurbelwelle 3 zu drehen, wird die Ölpumpe 60 dementsprechend angetrieben, um das Schmieröl OL durch den Sieb 11 hochzupumpen, welches in dem unteren Abschnitt des Kurbelgehäuses 2 gespeichert ist. Das von der Ölpumpe 60 ausgelassene Schmieröl OL wird durch den Ölkanal 2a, den Ölkanal 3a und den Ölkanal 4a den Lagern 62 und 63 und den anderen beweglichen Abschnitten des Motors 1 zugeführt.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird das Kurbelgehäuse 2 nicht als eine Kompressionskammer zum Verdichten einer Spülluft und eines Kraftstoffgemisches verwendet, sodass ein direktes Schmierungssystem unter Verwendung des unteren Abschnitts des Kurbelgehäuses 2 als ein Ölvorrat angewendet werden kann. Durch Anwenden des direkten Schmierungssystems braucht das Schmieröl nicht mit dem Kraftstoffgemisch gemischt werden, sodass eine Kontamination des Abgases durch Verbrennung des Schmieröls verhindert werden kann. Ferner ist der zweite Kompressor ein Abschnitt zum Verdichten einer Spülluft. Selbst wenn ein Schmierungssystem durch Mischen eines Schmieröls mit einem Kraftstoffgemisch verwendet wird, ist es dementsprechend schwierig, den zweiten Kompressor ausreichend zu schmieren, sodass er einen mit einem Motorbetrieb verbundenen intensiven Antrieb erträgt. In diesem Zusammenhang verwendet diese bevorzugte Ausführungsform ein direktes Schmierungssystem, welches in der Lage ist, ausreichend Schmierung auch am zweiten Kompressor sicherzustellen, sodass der zweite Kompressor zum Verdichten einer Spülluft in einem ausreichend geschmierten Zustand erhalten werden kann.
Der Betrieb des Motors 1 wird nun mit Bezugnahme auf 5 bis 9 beschrieben werden.
Wie in 5 gezeigt ist, wird das Kraftstoffgemisch in der Brennkammer 12 verbrannt, und der Kolben 10 wird geringfügig von dem oberen Totpunkt aus zum unteren Totpunkt hin abgesenkt. In Abstimmung damit wird der gestufte Kolben 23 im Kompressorabschnitt 20 abgesenkt, um einen Unterdruck in der Druckkammer 27 des ersten Kompressors zu erzeugen. Als Folge wird die von der Luftreinigungseinrichtung eingeleitete Außenumgebungsluft dem Vergaser 17 zugeführt, um ein Kraftstoffgemisch zu erhalten, welches wiederum durch den Hauptkanal 19 und das geöffnete Blattventil 15 dem Zweigrohr 18 zugeführt wird.
Zur gleichen Zeit wird ein Unterdruck ebenso in der Druckkammer 28 des zweiten Kompressors erzeugt. Dementsprechend wird die von der Luftreinigungseinrichtung eingeleitete Außenluft auch durch Luftzufuhrrohr 32 und das geöffnete Blattventil 33 dem Luftkanal 30 zugeführt.
Wie in 6 gezeigt ist, wird das im Zylinder 8 verbrannte Gas expandiert, um den Kolben 7 weiter zu einer Position unmittelbar vor einem Ausschieben des verbrannten Gases abzusenken. In dieser Position sind die Abgasöffnung 36 und die Spülöffnung 31 noch durch den Kolben 7 verschlossen, wohingegen der gestufte Kolben 23 in dem Kompressorabschnitt 20 seine Stellung von dem unteren Totpunkt zu einem ansteigenden Hub ändert, sodass die Unterdrücke in der ersten Druckkammer 27 und in der zweiten Druckkammer 28 zu Überdrücken geändert werden.
Dementsprechend wird das in dem in 5 gezeigten Zustand halb in das Zweigrohr 18 zugeführte Kraftstoffgemisch von dem Zweigrohr 18 zum Hauptkanal 19 hin zurückgeführt, wie in 6 gezeigt ist, sodass das Blattventil 15 geschlossen wird, um den Druck des Kraftstoffgemisches im Hauptkanal 19 anzuheben. In ähnlicher Weise wird die in dem in 5 gezeigten Zustand in den Luftkanal 30 zugeführte Luft in ihrem Druck angehoben, um das Blattventil 33 zu schließen, wie in 6 gezeigt ist, und wird in dem Luftkanal 30 eingeschlossen.
Wie in 7 gezeigt ist, wird der Kolben 7 weiter abgesenkt, um die Abgasöffnung 36 zu öffnen und nachfolgend die Spülöffnung 31 zu öffnen. In diesem Zustand wird das verbrannte Gas aus der Abgasöffnung 36 ausgestoßen. Im Zusammenhang damit wird der gestufte Kolben 23 weiter angehoben, um ferner sowohl den Druck des Kraftstoffgemisches im Hauptkanal 19 als auch den Druck der Luft in dem Luftkanal 30 anzuheben. Zu der Zeit, zu welcher die Spülöffnung 31 geöffnet wird, wird der in den Luftkanal 30 eingeschlossenen unter Hochdruck stehenden Luft gestattet, von der Spülöffnung 31 in den Zylinder 8 einzuströmen. Als Folge wird ein seitlicher Luftstrom in dem Zylinder 8 erzeugt, welcher von der Spülöffnung 31 zur Abgasöffnung 36 führt, um dadurch das verbrannte Gas zu spülen.
Wie in 8 gezeigt ist, ändert der Kolben 7 seine Position von dem unteren Totpunkt zu einem ansteigenden Hub, um unmittelbar die Spülöffnung 31 zu schließen und nachfolgend die Abgasöffnung 36 zu schließen. Zu dieser Zeit nimmt der gestufte Kolben 23 in dem Kompressorabschnitt 20 eine Position nahe des oberen Totpunkts ein, um den am meisten verdichteten Zustand der Luft in der ersten Druckkammer 27 und in der zweiten Druckkammer 28 zu erhalten. Dementsprechend sind der Druck des im Hauptkanal 19 eingeschlossenen Kraftstoffgemisches und der Druck der wiederum in dem Luftkanal 30 eingeschlossenen Luft maximiert.
In diesem Zustand wird das Ventilelement 40 des Sitzventils 13 gegen die Rückstellfeder 42 durch den Luftdruck nach unten gedrückt, welcher von dem Luftkanal 30 durch den Steuer/Regelkanal 34a zur Druckkammer 44 geleitet wird, welcher an der oberen Seite der Membran 43 ausgebildet ist. Dementsprechend wird die an der Oberseite des Zylinders 8 ausgebildete Kraftstoffgemisch-Zufuhröffnung geöffnet, um dadurch das unter Druck stehende Kraftstoffgemisch vom Hauptkanal 19 in die Brennkammer 12 hinein zuzuführen.
Im Falle einer Verwendung eines elektromagnetischen Steuer/Regelventils anstelle des von einer Membran betätigten Sitzventils 13 als ein Steuer/Regelventil zum Steuern/Regeln der Zufuhr des Kraftstoffgemisches, wird das elektromagnetische Steuer/Regelventil in dem oben genannten Zustand erregt, sodass es für eine gegebene Zeitdauer geöffnet ist.
Wie in 9 gezeigt ist, wird der Kolben 7 weiter angehoben, sodass er eine Position unmittelbar vor dem oberen Totpunkt erreicht. In diesem Zustand ändert der gestufte Kolben 23 seine Position vom oberen Totpunkt zu einem Abwärtshub. Als Folge wird der Luftdruck in dem Luftkanal 30, d.h. in der Druckkammer 44, abgesenkt, sodass das Ventilelement 40 des Sitzventils 13 durch die Rückstellfeder 42 angehoben wird, um die Kraftstoffgemisch-Zufuhröffnung zu schließen, wodurch ein am meisten verdichteter Zustand des Kraftstoffgemisches in der Brennkammer 12 erhalten wird.
In diesem Zustand wird die Zündkerze 10a erregt, um das Kraftstoffgemisch zu zünden.
Der Betrieb des Drucksteuer/regelventils 49, welches in Abstimmung mit der Drosselbetätigung geöffnet und geschlossen werden soll, wird nun mit Verweis auf 10 bis 12 beschrieben werden.
10 ist ein Graph, welcher eine Betriebscharakteristik des von einer Membran betätigten Sitzventils 13 zeigt, das durch das Steuer/Regelventil 49 gesteuert/geregelt wird. In 10 repräsentiert die horizontale Achse einen Winkel θ (deg.) der Kurbelwelle 3 und die vertikale Achse repräsentiert einen Druck Pd (Pa) in der Druckkammer 44 des von einer Membran betätigten Sitzventils 13.
Wenn der Kolben 7 sich in der Position des oberen Totpunkts TDC befindet, beträgt der Kurbelwinkel θ 0 (deg.). Weiterhin beträgt der Kurbelwinkel θ dann 180 (deg.), wenn sich der Kolben 7 in der Stellung des unteren Totpunkts BDC befindet.
In 10 bezeichnet die Linie A eine Drucklinie, welche eine Setzlast der Rückstellfeder 42 in dem von einer Membran betätigten Sitzventil 13 umgewandelt in einen Druck in der Druckkammer 44 zeigt. Dieser Druck ist auf Pd1 gesetzt.
Der Kompressorabschnitt 20 ist derart eingestellt, dass er mit einer Verdichtung beginnt, wenn der Kurbelwinkel θ 1 beträgt. Der Druck Pd in der Druckkammer 44 ändert sich, wie durch eine Kurve B oder C gezeigt ist, jedesmal, wenn die Kurbelwelle 3 gedreht wird. Die Kurve B ist eine Druckkurve in der Druckkammer 44 für den Fall, dass das Drucksteuer/regelventil 49 vollständig geöffnet ist. Die Kurve C ist eine Druckkurve in der Druckkammer 44 für den Fall, dass das Drucksteuer/regelventil 49 einen gegebenen Winkel geöffnet ist.
Der Druck Pd in der Druckkammer 44 ändert sich mit dem Öffnungswinkel des Drucksteuer/regelventils 49 und je größer der Öffnungswinkel des Drucksteuer/regelventils 49 ist, desto größer ist die Wellenform der Druckkurve in der Druckkammer 44. Wie aus dem in 10 gezeigten Graphen offensichtlich ist, ist die Wellenform der Kurve B dementsprechend größer als jene der Kurve C.
Falls das Drucksteuer/regelventil 44 vollständig geöffnet ist, schneidet die Kurve B die Linie A bei einem Punkt B1, bei welchem der Druck Pd in der Druckkammer 44 mit dem Druck Pd1 zusammenfällt, welcher der Setzlast der Rückstellfeder 42 entspricht. Wenn der Druck Pd den Druck Pd1 übersteigt, wird das von einer Membran betätigte Sitzventil 13 geöffnet. Falls andererseits das Drucksteuer/regelventil 49 einen gegebenen Winkel geöffnet ist, schneidet die Kurve C die Linie A bei einem Punkt C1, bei welchem der Druck Pd in der Druckkammer 44 mit dem Druck Pd1 zusammenfällt, welcher der Setzlast der Rückstellfeder 42 entspricht. Wenn der Druck Pd den Druck Pd1 übersteigt, wird das von einer Membran betätigte Sitzventil 13 geöffnet.
Durch Ändern des Öffnungswinkels des Drucksteuer/regelventils 49, sodass er mit einer Zunahe des Drosselöffnungswinkels ansteigt, kann der Öffnungszeitpunkt des von einer Membran betätigten Sitzventils 13 nach Maßgabe des Kurbelwinkels θ geändert werden, wodurch somit eine Verbrennung nach Maßgabe der Betriebsbedingung des Motors 1 bewirkt wird.
11 ist ein Graph, welcher eine Öffnungszeitpunkt/regelungscharakteristik des von einer Membran betätigten Sitzventils 13 zeigt. In 11 repräsentiert die horizontale Achse eine Drehzahl Ne (U/min) der Kurbelwelle 3 und die vertikale Achse repräsentiert einen Kurbelwinkel θ (deg.) der Kurbelwelle 3. In 11 bezeichnen die Ausdrücke "Auslassbeginn" und "Auslassende" den Startzeitpunkt eines Auslasses aus dem Motor 1 bzw. den Endzeitpunkt eines Auslasses aus dem Motor 1. Weiterhin bezeichnen die Ausdrücke "Spülstart" und "Spülende" den Startzeitpunkt eines Spülens zum Motor 1 bzw. den Endzeitpunkt eines Spülens zum Motor 1.
In dem in 11 gezeigten Graphen ist die Kurve D eine Öffnungszeitpunktscharakteristikkurve eines Steuer/Regelventils zum Steuern/Regeln der Zufuhr eines optimalen vom Motor 1 benötigten Kraftstoffgemisches und die Kurve E ist eine Öffnungszeitpunktscharakteristikkurve, welche dem von einer Membran betätigten Sitzventil 13 inhärent ist.
Wie oben erwähnt wurde, steuert/regelt das Drucksteuer/regelventil 49 die Betriebscharakteristik des von einerr Membran betätigten Sitzventils 13 in Abstimmung mit einem Drosselöftnungswinkel (d.h. im Wesentlichen in Abstimmung mit einer Drehzahl Ne der Kurbelwelle 3). Durch Vorstellen des Öffnungszeitpunkts des Sitzventils 13 und durch Erhöhen der Öffnungsdauer des Sitzventils 13 bei einer Zunahme des Drosselwinkels, kann die Kurve E, welche die Öffnungszeitpunktcharakteristik des von einer Membran betätigten Sitzventils 13 der Kurve D angenähert werden, welche eine optimale Charakteristik zeigt.
12 ist ein Graph, welcher eine Öffnungsdauercharakteristik des von einer Membran betätigten Sitzventils 13 zeigt. In 12 repräsentiert die horizon tale Achse eine Drehzahl Ne (U/min) der Kurbelwelle 3 und die vertikale Achse repräsentiert einen Bereich α (deg.) einer Kurbelwinkeländerung.
Der in 12 gezeigte Graph zeigt die Dauer eines Öffnungszustands des von einer Membran betätigten Sitzventils 13 bezüglich einer Änderung eines bestimmten Kurbelwinkels nach Maßgabe einer Drehzahl Ne der Kurbelwelle 3. Diese Beziehung wird im Folgenden als "Öffnungsdauercharakteristik" bezeichnet und die die Öffnungsdauercharakteristik zeigende Kurve wird im Folgenden als die "Öffnungsdauercharakteristikkurve" bezeichnet.
Bei einer in 12 gezeigten Öffnungsdauercharakteristikkurve F öffnet beispielsweise das von einer Membran betätigte Sitzventil 13 fortwährend über eine Zeitdauer, welche für eine Änderung von etwa 210 deg. Kurbelwinkel erforderlich ist, falls die Drehzahl Ne der Kurbelwelle 3 7.000 U/min beträgt.
Die Kurve F ist eine vom Motor 1 benötigte Öffnungsdauercharakteristikkurve eines optimalen Kraftstoffgemischeinspritzventils und die Kurve G ist eine dem von einer Membran betätigten Sitzventil 13 inhärente Öffnungsdauercharakteristikkurve.
Wie oben erwähnt wurde, kann die Betriebscharakteristik des von einer Membran betätigten Sitzventils 13 durch das Duucksteuer/regelventil 49 geändert werden. Dementsprechend kann die Öffnungsdauercharakteristik des von einer Membran betätigten Sitzventils 13 der durch die Kurve F gezeigten Charakteristik ungeachtet der Drehzahl Ne der Kurbelwelle 3 angenähert werden.
Wie oben beschrieben wurde, kann die Betriebscharakteristik des von einer Membran betätigten Sitzventils 13 durch das Drucksteuer/regelventil 49 nach Maßgabe eines Drosselöffnungswinkels geändert werden, wodurch die Zufuhr eines Kraftstoffgemisches in einem optimalen Zustand über den im Wesentlichen gesamten Drehzahlbereich der Kurbelwelle 3 gehalten werden.
In der obigen bevorzugten Ausführungsform ist der Kompressorabschnitt von einem sich hin und her bewegenden Typ, welcher durch einen Zylinder und einen Kolben konfiguriert ist, und ist derart angeordnet, dass er eine V-Gestalt in einer räumlichen 90°-Beziehung mit dem die Brennkammer 12 bildenden Zylinder 8 bildet, wodurch Primärschwingungen aufgrund des Betriebs des Motors 1 ausgelöscht werden, um einen ruhigen Betrieb zu ermöglichen. Jedoch sind der Typ und der Ort des Kompressorabschnitts vom Standpunkt der Abgasreinigung aus als einer der Aufgaben der vorliegenden Erfindung nicht speziell begrenzt.
Während das Drucksteuer/regelventil 49 in der obigen bevorzugten Ausführungsform vorgesehen ist, um einen besseren Motorbetrieb nach Maßgabe einer Drosselbetätigung zu bewirken, kann ferner das Drucksteuer/regelventil 49 vom Standpunkt der Abgasreinigung aus weggelassen werden.
Nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, durch Anwendung eines direkten Schmierungssystems unter Verwendung einer Ölpumpe in einem Zweitaktverbrennungsmotor, können die Verbrennung eines Schmieröls und das Durchblasen eines Kraftstoffgemisches verhindert werden, um dadurch ein Abgas zu reinigen. Darüber hinaus sind der Verbrennungszylinder und der Kompressorabschnitt derart angeordnet, dass sie eine V-Gestalt in räumlicher 90°-Abstandsbeziehung bilden, wodurch ein ruhiger Motorbetrieb gestattet wird.
Obwohl ein von einer Membran betätigtes Sitzventil als ein Kraftstoffgemischzufuhr-Steuer/Regelventil verwendet wird, wird eine Membran zum Betätigen des Sitzventils durch einen von dem Kraftstoffgemisch isolierten Mechanismus betätigt, sodass die Zustandsverschlechterung der Membran aufgrund des Kraftstoffgemisches verhindert werden kann, um dadurch die Kraftstoffgemischzufuhrsteuerung/regelung in einem korrekten Zustand zu halten. Zusätzlich kann die Öffnungscharakteristik des Sitzventils nach Maßgabe einer Drosselbetätigung geändert werden, wodurch eine optimale Kraftstoffgemischzufuhr nach Maßgabe eines Motorbetriebszustands bewirkt wird.
Die Erfindung stellt einen Zweitaktverbrennungsmotor bereit, welcher ein Spülen mit Luft realisieren kann, ein Durchblasen eines Kraftstoffgemisches in einem Spülhub verhindern kann und eine Verbrennung eines Schmieröls in einer Brennkammer verhindern kann, um dadurch ein Abgas zu reinigen.
Um dies zu erreichen, umfasst ein Zweitaktverbrennungsmotor 1 einen Kompressorabschnitt 20 zur Ausführung eines Verdichtungshubs in Abstimmung mit einem Spülhub durch einen Kolben 7, welcher in einem Zylinder 8 hin und her geht. Ein Kraftstoffgemisch von einem Vergaser 17 wird durch den Kompressorabschnitt 20 unter Druck gesetzt, um einer Brennkammer 12 zugeführt zu werden. Andererseits wird auch Spülluft durch den Kompressorabschnitt 20 unter Druck gesetzt, um dem Zylinder 8 von dessen Seitenwand aus zugeführt zu werden. Eine durch eine Kurbelwelle 3 angetriebene Ölpumpe 60 ist vorgesehen, um ein Schmieröl hochzupumpen, welches in einem unteren Abschnitt eines Kurbelgehäuses gespeichert ist, wodurch die Kurbelwelle mit dem von der Ölpumpe zugeführten Schmieröl geschmiert wird.

Claims

Zweitaktverbrennungsmotor mit einem ersten und einem zweiten Kompressor (23b, 24b; 23a, 24a) zur Durchführung eines Kompressionshubs in Abstimmung mit einem Spülhub durch einen Kolben (7), welcher in einem Zylinder (8) hin und her geht, wobei der erste Kompressor (23b, 24b) ein von einer Kraftstoffzufuhreinrichtung (17) zugeführtes Kraftstoffgemisch unter Druck setzt, um das Kraftstoffgemisch unter Druck in eine in dem Zylinder (8) definierte Brennkammer (12) hinein zuzuführen, wobei der zweite Kompressor (23a, 24a) eine von dem Außenbereich des Motors (1) eingeleitete Spülluft unter Druck setzt, um die Spülluft unter Druck in den Zylinder (8) hinein zuzuführen; wobei der Motor ferner umfasst: einen Hauptkanal (19), um die Kraftstoffzufuhreinrichtung (17) und die Brennkammer (12) zu verbinden; ein Steuer/Regelventil (13), welches in dem Hauptkanal (19) vorgesehen ist und dazu ausgebildet ist, in dem Spülhub zu öffnen, um eine Zufuhr des Kraftstoffgemisches zu der Brennkammer (12) zu steuern/regeln; ein Kraftstoffgemisch-Rückschlagventil (15), welches in dem Hauptkanal (19) bei einer Position zwischen dem Steuer/Regelventil (13) und der Kraftstoffzufuhreinrichtung (17) vorgesehen ist, um einen Rückstrom des Kraftstoffgemisches zu der Kraftstoffzufuhreinrichtung (17) zu verhindern, während eine normale Strömung des Kraftstofftgemisches von der Kraftstoffzufuhreinrichtung (17) zu dem ersten Kompressor (23b, 24b) gestattet ist; einen Zweigkanal (28), um den ersten Kompressor (23b, 24b) und den Hauptkanal (19) bei einer Position zwischen dem Kraftstoffgemisch-Rückschlagventil (15) und dem Steuer/Regelventil (13) zu verbinden; eine Spülöffnung (31), welche in einer Seitenwand des Zylinders (8) derart ausgebildet ist, dass sie in den Zylinder (8) hinein öffnet; einen Hilfskanal (30), um die Spülöffnung (31) und den zweiten Kompressor (23a, 24a) zu verbinden; ein Luft-Rückschlagventil (33), welches in dem Hilfskanal (30) vorgesehen ist, um einen Rückstrom der Spülluft zu dem Außenbereich des Motors (1) hin zu verhindern, während eine normale Strömung der Spülluft von dem Außenbereich des Motors (1) zu dem zweiten Kompressor (23a, 24a) gestattet ist; einen Vorrat an Schmieröl (OL), welcher in einem unteren Abschnitt eines Kurbelgehäuses (2) des Motors (1) ausgebildet ist; sowie eine Ölpumpe (60), um ein Schmieröl (OL) von dem Vorrat an Schmieröl (OL) beweglichen Abschnitten des Motors (1) zuzuführen.
Zweitaktverbrennungsmotor nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen gestuften Zylinder (24), welcher mit dem Kurbelgehäuse (2) verbunden ist und in räumlicher 90°-Abstandsbeziehung zu dem die Brennkammer (12) definierenden Zylinder (8) angeordnet ist; sowie einen gestuften Kolben (23), welcher sich in dem gestuften Zylinder (24) hin und her bewegt, wobei der gestufte Kolben (23) mit einem Kurbelzapfen (4) verbunden ist, um den Kolben (7) und eine Kurbelwelle (3) zu verbinden; wobei der gestufte Zylinder (24) und der gestufte Kolben (23) zusammenwirken, um eine erste Druckkammer (27) des ersten Kompressors (23b, 24b) und eine zweite Druckkammer (28) des zweiten Kompressors (23a; 24a) zu definieren.
Zweitaktverbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Steuer/Regelventil (13) ein von einer Membran betätigtes Sitzventil (13) ist, welches in dem Hauptkanal (19) zur Steuerung/Regelung einer Zufuhr des Kraftstoffgemisches zu der Brennkammer (12) vorgesehen ist, wobei der Motor ferner umfasst: einen Steuer/Regelkanal (34a), um den Hilfskanal (30) und eine Mem- branbetriebsöffnung (35) des Sitzventils (13) zu verbinden; wobei das Sitzventil (13) durch einen Luftdruck in dem Hilfskanal (30) geöffnet wird, um das Kraftstoffgemisch in dem Spülhub durch den Kolben (7) in die Brennkammer (12) hinein zuzuführen.
Zweitaktverbrennungsmotor nach Anspruch 3, ferner umfassend ein Drucksteuer/regelventil (49), welches in dem Steuer/Regelkanal (34a) vorgesehen ist und dazu ausgebildet ist, in Abstimmung mit einer Drosselbetätigung geöffnet und geschlossen zu werden.