DE60015314T2 - Zweitakt-brennkraftmaschine - Google Patents

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DE60015314T2
DE60015314T2 DE60015314T DE60015314T DE60015314T2 DE 60015314 T2 DE60015314 T2 DE 60015314T2 DE 60015314 T DE60015314 T DE 60015314T DE 60015314 T DE60015314 T DE 60015314T DE 60015314 T2 DE60015314 T2 DE 60015314T2
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/20Means for reducing the mixing of charge and combustion residues or for preventing escape of fresh charge through outlet ports not provided for in, or of interest apart from, subgroups F02B25/02 - F02B25/18
    • F02B25/22Means for reducing the mixing of charge and combustion residues or for preventing escape of fresh charge through outlet ports not provided for in, or of interest apart from, subgroups F02B25/02 - F02B25/18 by forming air cushion between charge and combustion residues
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen mit Kurbelgehäusespülung arbeitenden Motor mit innerer Verbrennung vom Typ des Zweitakters, in welchem ein schlitzgesteuerter Luftkanal zwischen einem Lufteinlass und dem oberen Teil einer Anzahl von Überströmkanälen angeordnet ist. Frischluft wird an der Oberseite der Überströmkanäle zugeführt und soll als ein Puffer gegenüber dem weiter unten befindlichen Luft/Kraftstoff-Gemisch dienen. Dieser Puffer verliert sich während des Spülungsvorganges hauptsächlich in den Abgasaustritt hinein. Dadurch werden der Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen verringert. Dieser Motor ist in erster Linie für ein tragbares Arbeitsgerät vorgesehen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Verbrennungsmotoren der oben erwähnten An sind bekannt. Sie verringern den Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen, aber es ist schwierig, bei einem derartigen Motor das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu steuern.
  • Das Patent US 5.425.346 stellt einen Motor mit einer Konstruktion vor, die sich etwas von der oben erwähnten unterscheidet. In diesem Fall sind im Kolben des Motors Kanäle angeordnet, welche bei speziellen Kolbenstellungen mit im Zylinder angeordneten Kanälen zueinander ausgerichtet werden. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, können auf diese Weise Frischluft oder Abgase dem oberen Teil der Überströmkanäle zugeführt werden. Dies erfolgt nur bei den speziellen Kolbenstellungen, bei welchen die Kanäle im Kolben und im Zylinder zueinander ausgerichtet sind. Dies erfolgt sowohl dann, wenn sich der Kolben nach unten bewegt, als auch dann, wenn sich der Kolben nach oben weit vom oberen Totpunktes entfernt bewegt. Um im letzteren Fall eine unerwünschte Strömung in der falschen Richtung zu vermeiden, sind Rückschlagventile am Einlass zum oberen Teil der Überströmkanäle angeordnet. Die Menge an Frischluft, die zugeführt werden kann, ist wegen der kurzen Gesamtzeit oder Zeitdauer für die Zuführung von Luft und den Strömungswiderstand in den Rückschlagventilen äußerst begrenzt. Dieser Typ von Rückschlagventilen, die üblicherweise Reedventile genannt werden, weist jedoch eine Reihe von weiteren Nachteilen auf. Sie neigen häufig dazu, in Resonanzschwingungen zu geraten, und sie können Schwierigkeiten dahingehend aufweisen, den hohen Drehzahlen zu folgen, welche viele Zweitaktmotoren erreichen können. Außerdem führt dies zu zusätzlichen Kosten und einer erhöhten Anzahl an Motorbestandteilen. Die Menge an zugeführter Frischluft wird mittels eines veränderlichen Einlasses variiert, d. h. eines Einlasses, welcher während des Arbeitstaktes nach vorn oder hinten verlagert werden kann. Dies stellt jedoch eine sehr komplizierte Lösung dar.
  • Die internationale Patentanmeldung WO98/57053 zeigt einige unterschiedliche Ausführungsformen eines Motors, bei welchem Luft zu den Überströmkanälen über L-förmige oder T-förmige Vertiefungen im Kolben zugeführt wird. Daher sind keine Rückschlagventile vorhanden. Bei sämtlichen Ausführungsformen weist die Kolbenvertiefung dort, wo sie auf den jeweiligen Überströmkanal trifft, eine sehr begrenzte Höhe auf, welche im Wesentlichen gleich der Höhe des tatsächlichen Überströmschlitzes ist. Eine Auswirkung dieser Ausführungsform besteht darin, dass der Kanal für die Luftführung durch den Kolben zum Überströmschlitz signifikant später geöffnet wird, als der Kanal für das Luft/Kraftstoff-Gemisch zum Kurbelgehäuse durch den Kolben geöffnet wird. Die Zeitdauer für die Luftzuführung ist folglich signifikant kürzer als die Zeitdauer für die Zuführung des Luft/Kraftstoff-Gemisches, wobei diese Zeitdauer als Kurbelwinkel oder -zeit gezählt werden kann. Dies könnte die Steuerung des gesamten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses kompliziert gestalten. Das bedeutet auch, dass die Menge an Luft, welche zum Überströmschlitz geführt werden kann, signifikant eingeschränkt ist, da der Unterdruck, welcher diese zusätzliche Luft bewegt, beträchtlich abgenommen hat, weil, wenn die Luftzuführung geöffnet wird, der Einlassschlitz bereits während eines bestimmten Zeitraumes offen gewesen ist. Dies beinhaltet, dass sowohl die Zeitdauer als auch die treibende Kraft für die Luftzuführung gering sind. Außerdem wird die Drosselung der Strömung in den L-förmigen und T-förmigen Kanälen, wie dargestellt ist, ziemlich stark, und zwar zum Teil deswegen, weil der Querschnitt des Kanals dicht am Überströmschlitz klein ist, und zum Teil wegen der starken Biegung, welche durch die L-Form und T-Form hervorgerufen wird. Wenn die Luft gerade durch den Überströmkanal gelangt ist, wird sie dazu gezwungen, ihre Richtung plötzlich zu ändern, und zwar weg von der seitlichen Richtung des Zylinders, um stattdessen dem Überströmkanal nach außen und dann abwärts zu folgen, d. h. zwei Krümmungen von 90° in schneller Aufeinanderfolge. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Überströmkanäle in radialer Richtung zum Zylinder hin verlaufen. Insgesamt trägt dies zur Erhöhung des Strömungswiderstandes und zur Verringerung der Luftmenge bei, welche den Überströmkanälen zugeführt werden kann, was die Möglichkeiten für eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauches und der Abgasemissionen mit Hilfe dieser Anordnung verringert.
  • Ziel der Erfindung
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die weiter oben erwähnten Probleme auf signifiRand Weise zu mindern und Vorteile in vielerlei Hinsicht zu erreichen.
  • Darstellung der Erfindung
  • Das oben erwähnte Ziel wird mit einem erfindungsgemäßen Zweitakt-Verbrennungsmotor erreicht, welcher die in den beigefügten Patentansprüchen aufgezeigten kennzeichnenden Merkmale aufweist.
  • Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor zeichnet sich somit im Wesentlichen dadurch aus, dass der Luftkanal ausgehend von einem Lufteinlass angeordnet ist, welcher mit einem Regelventil ausgestattet ist, das durch mindestens einen Motorparameter wie z. B. die Drosselsteuerung des Vergasers gesteuert wird, wobei der erwähnte Lufteinlass über mindestens einen Verbindungskanal mit mindestens einem Verbindungsschlitz in der Zylinderwandung des Motors kanalförmig verbunden ist, welcher dergestalt angeordnet ist, dass er in Verbindung mit Kolbenstellungen am oberen Totpunkt, mit im Kolben angelegten Strömungswegen verbunden ist, welche sich zum oberen Teil einer Anzahl von Überströmkanälen erstrecken, und wobei jeder Strömungsweg im Zylinder und Kolben zu einem großen Ausmaß in der seitlichen Richtung des Zylinders dergestalt angeordnet ist, dass einerseits der Verbindungsschlitz und der angrenzende Spülschlitz des Zylinders seitwärts zueinander längs des Umfanges der Zylinderwandung verschoben sind und andererseits die Überströmkanäle des Zylinders im Wesentlichen in der seitlichen Richtung des Zylinders verlaufen, und zwar weg von jedem Spülschlitz, d. h. tangential in Bezug auf den Umfang der Zylinderwandung.
  • Durch diese Anordnung wird eine Luftströmung durch den Zylinder mit sehr wenigen und mäßigen Krümmungen erreicht, so dass der Strömungswiderstand niedrig wird. Weil mindestens ein Verbindungsschlitz in der Zylinderwandung des Motors dergestalt angeordnet ist, dass er in Verbindung mit Kolbenstellungen am oberen Totpunkt mit im Kolben angelegten Strömungswegen verbunden wird, kann die Zuführung von Frischluft zum oberen Teil der Überströmkanäle völlig ohne Rückschlagventile angelegt werden. Dies kann deswegen erfolgen, weil bei Kolbenstellungen am oder in der Nähe des oberen Totpunktes Unterdruck im Überströmkanal gegenüber der Umgebungsluft herrscht. Daher kann ein schlitzgesteuerter Luftkanal ohne Rückschlagventile angelegt werden, was einen großen Vorteil darstellt. Weil für die Luftzuführung eine sehr lange Zeitdauer zur Verfügung steht, kann eine beträchtliche Luftmenge bereitgestellt werden, so dass eine sehr hohe Wirkung in der Verringerung der Abgasemissionen erreicht werden kann. Eine Steuerung kommt in Form eines Regelventils im Lufteinlass zur Anwendung; welches durch mindestens einen Motorparameter angesteuert wird. Eine derartige Steuerung weist eine Konstruktion auf, die einen signifikant niedrigeren Schwierigkeitsgrad hat als ein variabler Einlass. Der Lufteinlass weist vorzugsweise zwei Verbindungsschlitze auf, welche in einer Ausführungsform dergestalt angebracht sind, dass der Kolben sie an seinem unteren Totpunkt überdeckt. Das Regelventil kann in geeigneter Weise durch die Motordrehzahl gesteuert werden, entweder durch diese allein oder im Zusammenwirken mit einem weiteren Motorparameter. Diese und weitere charakteristischen Merkmale und Vorteile werden in der detaillierten Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen verdeutlicht, wofür die beigefügten Figuren eine Hilfe darstellen
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren mit ihren zeichnerischen Darstellungen ausführlicher beschrieben werden. Für Teile, welche am Motor symmetrisch angeordnet sind, hat das Teil auf der einen Seite eine Bezeichnung in Ziffernform erhalten, während das Teil auf der gegenüberliegenden Seite die gleiche Bezeichnung erhalten hat, jedoch mit dem Symbol' versehen. In den Zeichnungen befinden sich die Teile mit einem Symbol' oberhalb der Ebene des Zeichnungspapiers und sind daher nicht sichtbar.
  • 1 stellt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Motors dar. Der Zylinder ist im Schnitt dargestellt, ebenso der Kolben, der am des oberen Totpunkt dargestellt ist.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • In 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen erfindungsgemäßen Motor mit innerer Verbrennung. Er ist vom Typ des Zweitakters und weist Überströmkanäle 3, 3' auf. Letzterer ist nicht sichtbar, da er sich oberhalb der Ebene des Zeichnungsblattes befindet. Der Motor besitzt einen Zylinder 15 und ein Kurbelgehäuse 16, einen Kolben 13 mit einer Pleuelstange 17 und einen Kurbelmechanismus 18. Außerdem weist der Motor ein Einlassrohr 22 mit einem Einlassschlitz 23 und ein mit dem Einlassrohr verbundenes Zwischenstück 24 auf, welches seinerseits mit einem Vergaser 25 mit einem Drosselventil 26 verbunden ist. Gewöhnlich ist der Vergaser mit einem Einlassschalldämpfer mit einem Filter verbunden. Diese sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Das Gleiche trifft auch auf den Auslassschlitz, den Auslasskanal und den Schalldämpfer des Motors zu. Sie sind völlig von herkömmlicher Bauart und befinden sich auf der gegenüberliegenden Seite des Zylinders gegenüber dem Einlass. Der Kolben besitzt eine planebene Oberseite ohne jegliche Vertiefungen oder etwas Ähnlichem, so dass er auf gleichmäßige Weise mit den Zylinderschlitzen zusammenwirkt, wo auch immer diese auf dem Umfang angeordnet sind. Die Motorhöhe ist deshalb nahezu unverändert im Vergleich zu einem herkömmlichen Motor. Die Überströmkanäle 3 und 3' weisen die Schlitze 31 und 31' in der Zylinderwandung 12 des Motors auf. Der Motor besitzt eine Brennkammer 32 mit einer Zündkerze, welche nicht dargestellt ist. All dies ist von herkömmlichen Art und soll aus diesem Grund nicht weiter besprochen werden.
  • Was daran das Besondere darstellt, besteht darin, dass ein Lufteinlass 2, welcher mit einem Regelventil 4 ausgestattet ist, dergestalt angeordnet ist, dass Frischluft dem Zylinder zugeführt werden kann. Der Lufteinlass 2 hat einen Verbindungskanal 6, welcher kanalartig zum Zylinder geführt ist und der mit einem äußeren Verbindungsschlitz 7 ausgerüstet ist. Mit Verbindungsschlitz ist von nun an der Schlitz der Verbindung auf der Innenseite des Zylinders gemeint, während der Schlitz auf der Außenseite des Zylinders als äußerer Verbindungsschlitz bezeichnet wird. Der Lufteinlass 2 ist in geeigneter Weise mit einem Ansaugschalldämpfer mit einem Filter verbunden, so dass gereinigte Frischluft eingeleitet wird. Falls keine so hohen Anforderungen gestellt werden, ist dies natürlich nicht notwendig. Der Ansaugschalldämpfers ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
  • Ein Verbindungsschlitz 6 ist daher mit einem äußeren Verbindungsschlitz 7 verbunden. Dies stellt einen Vorteil dar. An diesem oder hinter diesem Schlitz teilt sich der Kanal in zwei Zweige 11, 11', von denen jeder zu einem Verbindungsschlitz 8, 8' führt. Diese sind symmetrisch angeordnet, und die mit gekennzeichneten Teile liegen, wie weiter oben erwähnt worden ist, oberhalb der Ebene des Zeichnungsblattes. Der äußere Verbindungsschlitz 7 ist daher unter dem Einlassrohr 22 angebracht, was eine Reihe von Vorteilen bedeutet wie beispielsweise eine niedrigere Lufttemperatur und eine bessere Ausnutzung des Platzes für ein tragbares Arbeitsgerät, welches gewöhnlich einen Kraftstofftank 33 aufweist, der so angeordnet ist, wie das in der Figur dargestellt ist.
  • Der äußere Verbindungsschlitz 7 könnte jedoch auch über dem Einlassrohr 22 angebracht werden, welches dann mehr horizontal ausgerichtet ist. Es können zwei äußere Verbindungsschlitze 7, 7' verwendet werden, wo auch immer sie angebracht werden. Sie könnten dann auch auf jeder Seite des Einlassrohres 22 angebracht werden.
  • Die Strömungswege 10, 10' sind in dem Kolben dergestalt angeordnet, dass sie in Verbindung mit Kolbenstellungen am oberen Totpunkt den jeweiligen Verbindungsschlitz 8, 8' mit dem oberen Teil der Überströmkanäle 3, 3' verbinden. Die Strömungswege 10, 10' werden mittels örtlicher Vertiefungen im Kolben erzeugt. Der Kolben wird mit diesen örtlichen Vertiefungen auf eine einfache Art hergestellt, üblicherweise gegossen.
  • Üblicherweise sind die Verbindungsschlitze 8, 8' dergestalt in der axialen Richtung des Zylinders angebracht, dass der Kolben sie überdeckt, wenn er sich an seinem unteren Totpunkt befindet. Dadurch können Auspuffgase nicht in den Verbindungsschlitz eindringen und weiter in Richtung auf einen eventuell vorhandenen Luftfilter. Es ist aber auch möglich, dass die Verbindungsschlitze 8, 8' so weit oben angebracht werden, dass sie zum Teil offen sind, wenn sich der Kolben an seinem unteren Totpunkt befindet. Dies wird dergestalt eingerichtet, dass eine wünschenswerte Menge an Auspuffgasen in den Verbindungskanal 6 geführt wird. Ein hoch angelegter Verbindungsschlitz könnte auch den Strömungswiderstand der Luft am Übergang vom Verbindungsschlitz zum Spülschlitz 31 verringern.
  • Die Zeitdauer der Luftzuführung von den Verbindungsschlitzen 8, 8' zum Spülschlitz 31, 31' ist sehr bedeutungsvoll und wird zum großen Teil durch die Strömungswege im Kolben bestimmt, d. h. die Vertiefung 10, 10' im Kolben.
  • Vorzugsweise ist der obere Rand der Vertiefung so hoch angebracht, dass er, wenn sich der Kolben vom unteren Totpunkt nach oben bewegt, den unteren Rand des jeweiligen Schlitzes 31, 31' zur gleichen Zeit oder früher reicht, als der untere Rand des Kolbens den unteren Rand des Einlassschlitzes erreicht. Dadurch wird die Luftverbindung zwischen den Verbindungsschlitzen 8, 8' und den Spülschlitzen 31, 31' zur gleichen Zeit oder früher geöffnet, als der Einlass geöffnet wird. Wenn sich der Kolben wieder nach unten bewegt, nachdem er sich am oberen Totpunkt befunden hat, dann wird auch die Luftverbindung zur gleichen Zeit oder später als der Einlass abgesperrt. Dadurch weist die Luftzuführung eine im Wesentlichen gleich lange oder längere Zeitdauer auf, als der Einlass besitzt, welche als Kurbelwinkel oder -zeit gezählt wird. Dies wird ihren Strömungswiderstand herabsetzen. Häufig ist es wünschenswert, dass die Einlasszeitdauer und die Luftzuführungsdauer dem Wesen nach gleich lang sind. Vorzugsweise sollte die Luftzuführungsdauer 90 % – 110 % der Einlasszeitdauer betragen. Weil diese beiden Zeitspannen durch die maximale Zeitdauer begrenzt sind, während welcher der Druck im Kurbelgehäuse ausreichend niedrig ist, um eine maximale Einströmung zu ermöglichen. Vorzugsweise werden beide Zeitspannen maximiert und gleich lang gestaltet. Die Lage des oberen Randes der Vertiefung 10, 10' wird demzufolge bestimmen, wie frühzeitig die Vertiefung mit dem Spülschlitz 31 beziehungsweise 31' in Verbindung tritt. Folglich hat vorzugsweise die Vertiefung 10, 10' im Kolben, welche auf jeden Spülschlitz 31 bzw. 31' trifft, genau an diesem Schlitz eine axiale Höhe, welche größer als das 1,5-fache der Höhe des jeweiligen Spülschlitzes ist, aber vorzugsweise größer als das 2-fache der Höhe des Spülschlitzes. Dies setzt voraus, dass der Schlitz eine normale Höhe aufweist, so dass die obere Seite des Kolbens, wenn er sich an seinem unteren Totpunkt befindet, niveaugleich mit der unteren Seite des Spülschlitzes ist oder lediglich ein paar Millimeter überragt.
  • Die Vertiefung ist vorzugsweise in einer solchen Art und Weise nach unten hin gestaltet, dass die Verbindung zwischen der Vertiefung 10, 10' und der Verbindungsschlitz 8, 8' maximiert wird, da sie den Strömungswiderstand vermindert. Dies bedeutet, dass, wenn sich der Kolben an seinem oberen Totpunkt befindet, die Vertiefung 10, 10' vorzugsweise so weit nach unten reicht, dass er den Verbindungsschlitz 8, 8' überhaupt nicht bedeckt, wie dies in 1 dargestellt ist. Insgesamt bedeutet dies, dass die Vertiefung 10, 10' im Kolben, von denen jede auf den Verbindungsschlitz 8 bzw. 8' trifft, genau an diesem Schlitz eine axiale Höhe aufweist, welche größer ist als das 1,5-fache der Höhe des jeweiligen Verbindungsschlitzes, vorzugsweise aber größer als das 2-fache der Höhe des Verbindungsschlitzes.
  • Die relative örtliche Lage des Verbindungsschlitzes 8, 8' und des Spülschlitzes 31, 31' können beträchtlich verändert werden, vorausgesetzt, dass die Schlitze seitwärts verschoben werden, d. h. in der tangentialen Richtung des Zylinders, wie dies in der 1 dargestellt ist. 1 veranschaulicht einen Fall, wo der Verbindungsschlitz und der Spülschlitz 31, 31' eine axiale Überlappung aufweisen, d. h. dass sich der obere Rand eines jeden Verbindungsschlitzes in der axialen Richtung des Zylinders so hoch oder höher befindet als der untere Rand eines jeden Spülschlitzes. Ein Vorteil besteht darin, dass die zwei Schlitze in einer Anordnung von dieser Art zueinander stärker ausgerichtet sind, was den Strömungswiderstand verringert, wenn Luft vom Verbindungsschlitz zum Spülschlitz transportiert wird. Folglich kann mehr Luft transportiert werden, was die positiven Auswirkungen dieser Anordnung erhöhen kann, d. h. es werden der Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen reduziert. Bei vielen Zweitaktmotoren ist die obere Seite des Kolbens mit dem unteren Rand des Abgasaustritts und dem unteren Rand des Spülschlitzes niveaugleich, wenn sich der Kolben an seinem unteren Totpunkt befindet. Es ist jedoch durchaus üblich, dass sich der Kolben einen oder ein paar Millimeter bis über den unteren Rand des Spülschlitzes erstreckt. Falls der untere Rand des Spülschlitzes weiter abgesenkt wird, wird sogar ein größeres axiales Überlappen zwischen dem Verbindungsschlitz und dem Spülschlitz geschaffen. Wenn Luft zum Spülkanal zugeführt wird, so wird jetzt der Strömungswiderstand verringert, was sowohl darauf zurückzuführen ist, dass die Öffnungen untereinander mehr Niveaugleichheit haben, als auch darauf, dass der Oberflächenbereich des Spülschlitzes größer ist.
  • Weiter ist auf die Bedeutung hingewiesen worden, welche eine lange Zeitdauer der Luftzuführung besitzt, um einen geringen Strömungswiderstand am Übergang zwischen Zylinder und Kolben zu erreichen. Weiterhin ist auf den Vorteil hingewiesen worden, dass der Verbindungsschlitz in der axialen Richtung des Zylinders so hoch wie oder höher als jeder diesbezügliche Spülschlitz angeordnet wird. Dies setzt voraus, dass der Verbindungsschlitz/Spülschlitz seitwärts gegeneinander verschoben werden längs des Umfanges der Zylinderwandung. Hierdurch kann der Übergang vom Schlitz 8 zum Schlitz 31 über den Kolben in einer leichten nach oben führenden Richtung gegenüber der seitlichen Richtung des Zylinders erfolgen. Falls die Öffnung 8 stattdessen rechts unterhalb der Öffnung 31 angeordnet worden ist, dann trat der Übergang in einer geradlinig nach oben führenden Richtung auf. Das Ergebnis hatte darin bestanden, dass sich die Strömung zuerst nach oben wendete und dann, nachdem sie den Spülschlitz erreicht hatte, weiter in eine horizontale Richtung umbog, d. h. zwei scharfe Wendungen in Aufeinanderfolge ausführte. Auf Grund der Tatsache, dass die Schlitze seitwärts verschoben werden, ermöglicht dies eine leicht nach oben gerichtete Strömung mit geringen Wendungen. Wie bereits erwähnt worden ist, stellt es einen großen Vorteil dar, dass die Überströmkanäle 3, 3' im Wesentlichen in der seitlichen Richtung des Zylinders angeordnet sind. Das Ergebnis wird darin bestehen, dass die leicht nach oben führende Strömung vom Schlitz 8 zum Schlitz 31 nur geringfügig abgelenkt wird und sich dann in einer geradlinigen seitlichen Richtung hinaus in den Überströmkanal fortsetzen wird. In dem dargestellten Fall verläuft folglich der Überströmkanal in der seitlichen Richtung des Zylinders, bis er sich auf dem Höhenniveau der Zylinderwandung befindet, wo eine leichte Drehung stattfindet, so dass der Überströmkanal mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung tritt, wo er seine Öffnung 38 hat. Vorzugsweise ist jeder Zweig 11, 11', welcher zu jedem Verbindungsschlitz 8, 8' führt, dergestalt angelegt, dass er in Richtung der Seitenrichtung des Zylinders verläuft oder von ihm leicht nach oben. Hierdurch wird die vorteilhafte Hauptströmungsrichtung, welche durch den Zylinder und den Kolben verläuft, verstärkt. In der dargestellten Ausführungsform kommt jeder Zweig schräg von unten von einem äußeren Verbindungsschlitz 7 an, so dass sich der Zweig zuerst nach oben hinter dem äußeren Verbindungsschlitz wendet und sich dann nach oben fortsetzt und dann in eine seitliche Richtung bis hinauf zum Verbindungsschlitz 8, 8' in der Zylinderwandung 12 biegt. Beim Übergang vom Zylinder zum Kolben wird deshalb eine leicht nach oben führende Strömungsrichtung geschaffen, welche dann leicht unterbrochen wird und in eine geradlinige seitliche Strömungsrichtung in den Überströmkanal abbiegt. Da der Verbindungsschlitz 8 in einer geringeren Höhe als der jeweilige Spülschlitz 31 angeordnet werden muss, ist dies eine ganz natürliche Anordnung. Es ist aber auch möglich, ein oder zwei äußere Verbindungsschlitze 7 über dem Einlass 2225 anzubringen. Falls dies erfolgt, wird vorzugsweise dieser Einlass in der seitlichen Richtung des Zylinders stärker abgewinkelt als in dem dargestellten Fall. In diesem Fall könnte dies dergestalt angeordnet werden, dass jeder Zweig 11, 11' im Wesentlichen in seitlicher Richtung des Zylinders nach oben zum jeweiligen Verbindungsschlitz 8, 8' gerichtet wird.
  • Wir sind der Ansicht, dass wir den Strömungsverlauf von oben wie von dem äußeren Verbindungsschlitz 7 zum Verbindungsschlitz 8 und hinüber zum Spülschlitz 31 und weiter bis zum Überströmkanal 3 sehen können. Daraufhin wird deutlich, dass der Überströmkanal 3 bis zum Spülschlitz 31 in einer im Wesentlichen tangentialen Richtung in Bezug auf den Zylinder verläuft, und Dasselbe trifft weitgehend auch auf den ersten Teil des Zweiges 11 vom Verbindungsschlitz 8 zu. Dadurch werden die Richtungsänderungen gering, wenn die Luft vom Zweig 11 hinüber zur Kolbenvertiefung 10 und in den Überströmkanal 3 strömt.

Claims (10)

  1. Mit Kurbelgehäusespülung arbeitender Motor mit innerer Verbrennung vom Typ des Zweitakters (1), in welchem ein schlitzgesteuerter Luftkanal zwischen einem Lufteinlass (2) und dem oberen Teil einer Anzahl von Überströmkanälen (3, 3') angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal ausgehend von einem Lufteinlass (2) angeordnet ist, welcher mit Regelventilen (4) ausgestattet ist, welche durch mindestens einen Motorparameter wie beispielsweise der Vergaserdrosselsteuerung gesteuert werden, wobei sich der Lufteinlass über mindestens einen Verbindungskanal (6, 6') zu mindestens einem Verbindungsschlitz (8, 8') in der Zylinderwandung (12) des Motors erstreckt, wobei dieser Verbindungsschlitz dergestalt angeordnet ist, dass er in Verbindung mit Kolbenstellungen am oberen Totpunkt mit im Kolben (13) angelegten Strömungswegen (10, 10') verbunden wird, welche sich zum oberen Teil einer Anzahl von Überströmkanälen (3, 3') erstrecken, und wobei jeder Strömungsweg im Zylinder und Kolben größtenteils in der Seitenrichtung des Zylinders dergestalt angeordnet ist, dass einerseits der Verbindungsschlitz (8, 8') und der angrenzende Spülschlitz (31, 31') des Zylinders seitwärts zueinander verschoben sind längs des Umfanges der Zylinderwandung (12), und andererseits die Überströmkanäle (3, 3') des Zylinders im Wesentlichen in seitlicher Richtung des Zylinders weg vom jeweiligen Spülschlitz (31, 31') verlaufen, d. h. tangential in Bezug auf den Umfang der Zylinderwandung (12).
  2. Mit Kurbelgehäusespülung arbeitender Motor mit innerer Verbrennung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zweig (11, 11'), welcher zu jedem Verbindungsschlitz (8, 8') führt, in seitlicher Richtung des Zylinders gerichtet ist oder von diesem leicht nach oben.
  3. Mit Kurbelgehäusespülung arbeitender Motor mit innerer Verbrennung (1) gemäß irgend einem der Ansprüche 1 – 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungswege dergestalt angeordnet sind, dass die Vertiefung (10, 10') im Kolben, welche auf den jeweiligen Spülschlitz (31, 31') trifft, dergestalt angeordnet ist, dass der Luftzuführung eine in Bezug auf den Einlass im Wesentlichen gleich lange oder längere Zeitdauer eingeräumt wird, welche als Kurbelwinkel oder -zeit gezählt wird.
  4. Mit Kurbelgehäusespülung arbeitender Motor mit innerer Verbrennung (1) gemäß irgend einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer der Luftzuführung größer als 90 % der Einlasszeit ist, aber weniger als 110 % der Einlasszeit beträgt.
  5. Mit Kurbelgehäusespülung arbeitender Motor mit innerer Verbrennung (1) gemäß irgend einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (10, 10') im Kolben, welche auf den jeweiligen Spülschlitz (31, 31') trifft, genau an diesem Schlitz eine axiale Höhe aufweist, welche größer als das 1,5-fache der Höhe des jeweiligen Spülschlitzes (31, 31') ist, vorzugsweise größer als das 2-fache der Höhe des Spülschlitzes.
  6. Mit Kurbelgehäusespülung arbeitender Motor mit innerer Verbrennung (1) gemäß irgend einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Rand des jeweiligen Verbindungsschlitzes (8, 8') in der axialen Richtung des Zylinders so hoch wie oder höher als der untere Rand des jeweiligen Spülschlitzes (31, 31') angeordnet ist.
  7. Mit Kurbelgehäusespülung arbeitender Motor mit innerer Verbrennung (1) gemäß irgend einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (2) zwei Verbindungsschlitze (8, 8') in der Zylinderwandung (12) des Motors aufweist.
  8. Mit Kurbelgehäusespülung arbeitender Motor mit innerer Verbrennung (1) gemäß irgend einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Verbindungsschlitz/e (8, 8') in der Zylinderwandung (12) des Motors dergestalt angebracht ist sind, dass der Kolben (13) sie überdeckt, wenn er sich am seinem unteren Totpunkt befindet.
  9. Mit Kurbelgehäusespülung arbeitender Motor mit innerer Verbrennung (1) gemäß irgend einem der Ansprüche 1 – 4, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Verbindungsschlitz/e (8, 8') in der Zylinderwandung (12) des Motors dergestalt angebracht ist sind, dass sie der Kolben (13) nicht überdeckt, wenn er sich an seinem unteren Totpunkt befindet, aber Abgase des Zylinders in den Lufteinlass eindringen können.
  10. Mit Kurbelgehäusespülung arbeitender Motor mit innerer Verbrennung (1) gemäß irgend einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungswege (10, 10') im Kolben mindestens teilweise in der Form von mindestens einer Vertiefung (10, 10') im Umfang des Kolbens angeordnet sind.
DE60015314T 2000-01-14 2000-01-14 Zweitakt-brennkraftmaschine Expired - Lifetime DE60015314T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SE2000/000058 WO2001051783A1 (en) 2000-01-14 2000-01-14 Two-stroke internal combustion engine

Publications (2)

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