DE60035073T2

DE60035073T2 - Zweitaktbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60035073T2
Application number: DE60035073T
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Mitsubishi Heavy Ind. Nakamura-ku Nagoya Aichi-ken Uenoyama; Yoshio Mitsubishi Heavy Ind. Nakamura-ku Nagoya Aichi-ken Kobayashi; Kazunori Mitsubishi Heavy Ind. Nakamura-ku Nagoya Aichi-ken Kudou
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2020-04-28
Also published as: US6408805B2; EP1739300A3; EP1739300B1; EP2055409A1; EP1724450A2; US6729276B2; US20020139327A1; EP1726802A1; DE60035073D1; DE60019187D1; US20070125325A1; DE60042862D1; DE60040765D1; US6257179B1; EP1508679A3; DE60019187T2; EP1048831A3; EP1508679A2; US6564761B2; EP1048831A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Zweitaktmotor unter Verwendung einer Schicht von Spülluft, die das Kurbelgehäuse unter Druck setzt. Genauer gesagt, betrifft sie einen kleinen Zweitaktmotor unter Verwendung einer vorlaufenden Luftschicht zum Spülen, wobei eine Schicht von Spülluft vor dem Kraftstoff/Luft-Gemisch angetrieben wird.
Beschreibung der einschlägigen Technik
Zum Stand der Technik gehörende Zweitaktmotoren nutzen die Tatsache, dass im Kurbelgehäuse ein Unterdruck erzeugt wird, wenn der Kolben den oberen Punkt seines Hubs erreicht. Dieser Unterdruck sorgt dafür, dass das Kraftstoff/Luft-Gemisch in das Kurbelgehäuse gesaugt wird. Wenn der Kolben den unteren Punkt seines Hubs erreicht, erreicht das unter Druck gesetzte Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kurbelgehäuse die Spülöffnung und wird vom Kurbelgehäuse in die Verbrennungskammer geleitet. Das Spülöffnung füllt die Verbrennungskammer, wobei es die Abgase vor sich her schiebt. Bei diesem Spülprozess zeigen die Öffnungsdauern der Spülöffnung und der Abgasöffnung eine deutliche Überlappung, mit dem Ergebnis, dass ungefähr 30 % des Kraftstoff/Luft-Gemischs mit den Abgasen herausgesaugt werden. Dies ist der Hauptgrund für die große THC(Total Hydrocarbons = Gesamt-Kohlenwasserstoffe)-Komponente im Abgas, und es führt zu einer Vergeudung von Kraftstoff.
Um die Menge an Kraftstoff/Luft-Gemisch zu verringern, die aus der Verbrennungskammer ausgestoßen wird, wurden Spülluftdesigns vorgeschlagen, gemäß denen eine Luftschicht vor dem Kraftstoff/Luft-Gemisch bewegt wird. Bei Motoren unter Verwendung von Spülluft läuft das Kraftstoff/Luft-Gemisch in das Kurbelgehäuse, wenn der Kolben beim Einlassprozess nach oben läuft. Gleichzeitig wird Luft durch den mit der Spülöffnung verbundenen Spülkanal in das Kurbelgehäuse gesaugt, wobei der Kanal mit Luft gefüllt wird. Beim Verbrennungs- und Ausstoßprozess, wie sie auftreten, wenn der Kolben nach unten läuft und die Spülöffnung offen ist, wird die Luft im Spülkanal vor dem Kraftstoff/Luft-Gemisch in die Verbrennungskammer gedrückt, um die Abgase aus der Verbrennung auszuspülen. Unmittelbar nach der Spülluft wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch in die Verbrennungskammer eingelassen. Dieses Spülluftverfahren verringert die Menge an Kraftstoff/Luft-Gemisch, die aus der Verbrennungskammer ausgestoßen wird, auf ein Drittel derjenigen, wie sie bei bekannten Motoren auftritt.
In der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) 10-252565 ist ein Design für einen mit Spülluft arbeitenden Zweitaktmotor offenbart, gemäß dem eine Luftschicht vor dem Kraftstoff/Luft-Gemisch bewegt wird, wobei die Kraftstoff- und Luftventile am Vergaser als einzelnes Ventil realisiert sind.
Beim bekannten Spülluftmotor, bei dem eine Luftschicht vor dem Kraftstoff/Luft-Gemisch angetrieben wird, wird die vorlaufende Luftschicht, die durch das Luft-Steuerventil in den Zylinder und das Kurbelgehäuse gelassen wird, durch dieselbe Anzahl von Kanälen (entweder zwei oder drei), wie Spülöffnungen stromabwärts in Bezug auf das Luft-Steuerventil vorhanden sind, geleitet. Diese sind mit den Kanälen für die Spülöffnungen der Zylinder über Kautschukleitungen verbunden. Die Luft wird über Zuleitungsventile an den Spülkanälen zu Kanälen am Zylinder und Kurbelgehäuse geführt.
Die über das Luft-Steuerventil eingeleitete Luft wird vorübergehend in das Kurbelgehäuse gesaugt, wenn der Kolbenzylinder unter Druck gesetzt wird. Wenn der Kolben nach unten läuft und ein Spülvorgang erfolgt, wird die Spülluft von der Spülöffnung in die Kurbelgehäuse geleitet.
Bei einem anderen bekannten Design, wie es in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) 7-139358 vorgeschlagen ist, ist ein Luftkanal vorhanden, der an einer Stelle benachbart zur Spülöffnung in den Spülkanal führt. Am Luftkanal ist ein Rückschlagventil, wie ein Steuerventil, vorhanden. Das Steuerventil ist mit dem Betrieb der Motor-Drosselklappe verkoppelt. Bei diesem Motor unterliegt das Kurbelgehäuse einem Unterdruck, wenn sich der Kolben oben befindet. Gleichzeitig mit dem Einsaugen des Kraftstoff/Luft-Gemischs in das Kurbelgehäuse durch dessen Zuführöffnung hindurch, wird das Rückschlagventil geöffnet, und die Luft wird durch den Luftkanal eingesaugt. Diese Luft füllt den Spülkanal vollständig oder teilweise. Wenn der Kolben wäh rend des Zündvorgangs nach unten läuft und Ausstoßprozesse ablaufen und die Spülöffnung geöffnet wird, strömt als Erstes Luft in die Verbrennungskammer, und dann wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch zugeführt.
Bei dieser bekannten Technik ist eine Einrichtung vorhanden, die die Luft von der Spülöffnung zuführen kann, um die Verbrennungskammer zu Beginn der Spülprozesse schnell zu spülen, um die Menge an Kraftstoff/Luft-Gemisch zu minimieren, die durch die Abgasöffnung verloren geht. Bei dieser Vorrichtung wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch vom Kurbelgehäuse über die Spülöffnung mit einer kleinen Verzögerung nach dem Einlassen der Spülluft in die Verbrennungskammer eingelassen.
Bei dieser Art eines Zweitaktmotors, bei der eine Luftschicht vor dem Kraftstoff/Luft-Gemisch eingelassen wird, verringert die Menge des Gemischs, die mit den Verbrennungsgasen ausgestoßen wird, es wird verhindert, dass eine übermäßige THC(Total Hydrocarbons)-Menge ausgestoßen wird und die Menge an vergeudetem Kraftstoff wird minimiert.
Beim vorstehend genannten Zweitaktmotor mit Luftschicht, wie er in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) 10-252565 vorgeschlagen ist, wird die vorlaufende Luft durch eine Anzahl von Kautschukleitungen mit Zuleitungsventilen, entsprechend der Anzahl von Spülöffnungen, eingebracht. Das Design benötigt demgemäß eine große Anzahl von Teilen und Zusammenbauprozessen, was beides die Kosten hochtreibt. Ferner sind die Zuführkanäle für Luft an der Außenseite des Zylinders vorhanden, so dass die Abmessung des Motors in seiner axialen Richtung erhöht sind.
Bei einem Zweitaktmotor muss die Verbrennung dadurch stabil gehalten werden, dass ein fettes Gemisch mit wenig Luft zugeführt wird, wenn der Motor bei geringer Last arbeitet, einschließlich des Leerlaufs, und es muss ein vergleichsweise mageres Gemisch zugeführt werden, wenn er unter schwerer Last arbeitet. Dies verringert den Kraftstoffverbrauch und senkt die Schadstoffkomponenten im Abgas. Jedoch wird gemäß dem in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) 7-139358 vorgeschlagenen bekannten Design die Luftströmung, wie sie während des Spülvorgangs über die Spülkanäle zugeführt wird, nicht so gesteuert, dass sie zum Betriebszustand des Motors passt.
Dann wird unter Bedingungen mit geringer Last, wie im Leerlauf des Motors, zuviel Luft zugeführt; außerdem wäre es schwierig, die Verbrennung dadurch zu stabilisieren, dass eine eingeschränkte Luftmenge eingelassen wird, um ein fettes Gemisch zu erzeugen. In ähnlicher Weise wäre es schwierig, bei Bedingungen hoher Last ein mageres Gemisch aufrecht zu erhalten, um Schadstoffe im Abgas zu verringern und den Kraftstoffverbrauch zu senken.
Bei der in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) 9-125966 vorgeschlagenen Erfindung ist ein Gemisch-Steuerventil vorhanden, um den Gemischkanal, der den Vergaser mit dem Kurbelgehäuse verbindet, zu öffnen und zu schließen, und es ist ein Luft-Steuerventil vorhanden, um den Luftkanal in Verbindung mit dem Luftreiniger zu öffnen und zu schließen. Das Gemisch-Steuerventil und das Luft-Steuerventil sind so verkoppelt, dass es möglich ist, die Strömungsrate des Kraftstoff/Luft-Gemischs und diejenige der Luft auf solche Weise zu steuern, dass ihr Verhältnis konstant bleibt.
Bei diesem Typ eines Zweitaktmotors mit vorlaufender Luft steigt, wenn der Motor im Leerlauf läuft, der Unterdruck im Luftkanal an, bis er höher als der im Kraftstoffgemischkanal ist. Dies bewirkt, dass die Drosselklappe weiter öffnet, wodurch die Drehzahl des Motors plötzlich ansteigt. Die Verzögerung in der Kraftstoffversorgung ermöglicht es, ein übermäßig fettes Kraftstoffgemisch durch radikales Erhöhen der Menge vorlaufender Luft magerer zu machen. Die zusätzliche Luft verringert die Konzentration des Kraftstoffgemischs.
Wenn der Motor mit hoher Drehzahl arbeitet, folgt einer Erhöhung der Luftmenge keine erhöhte Kraftstoffmenge. Die Konzentration des Kraftstoffs nimmt ab, und es ist keine korrekte Verbrennung mehr möglich. Es können sich Probleme mit der Beschleunigung oder einem Ausgehen des Motors ergeben.
Jedoch sind bei den Erfindungen, wie sie in den japanischen Patentveröffentlichungen 7-139358 , 10-252565 und 9-125966 offenbart sind, keine Maßnahmen vorhanden, um das Verhältnis des Luftflusses zum Fluss des Kraftstoff/Luft-Gemischs während des Normalbetriebs so zu steuern, dass verhindert wird, dass eine übermäßige Luftmenge zugeführt wird, wenn der Motor plötzlich beschleunigt, wie oben beschrieben.
Ferner muss diese Art von Zweitaktmotor, wenn sie in einem Rasenmäher verwendet wird, häufig arbeiten, während eine schräge Montage vorliegt. Wenn ein schräg montierter Motor arbeitet, sammelt sich Kraftstoff im Bereich unter dem Kanal für das Kraftstoff/Luft-Gemisch. Wenn sich die Position des Motors ändert, wird dieser Kraftstoff plötzlich angesaugt, was zu Verbrennungsproblemen aufgrund von übermäßig viel Kraftstoff im Motor führt.
Jedoch geben die bekannten Techniken keinerlei Verfahren an, um Problemen entgegenzuwirken, die sich daraus ergeben, dass der Motor betrieben wird, während er schräg montiert ist.
Im Allgemeinen folgt bei Zweitaktmotoren der Kanal für die Spülluft, der in die Kammer innerhalb des Kurbelgehäuses führt, einer gleichmäßigen Kurve innerhalb des Kurbelgehäuses, er durchläuft die Fläche, an der das Kurbelgehäuse am Zylinder angebracht ist, und er ist mit der Spülöffnung im Zylinder verbunden.
Die 39 zeigt ein Beispiel für einen Spülkanal in einem zum Stand der Technik gehörenden Zweitaktmotor. In dieser Zeichnung ist 1 der Motor, der auf die folgende Weise konfiguriert ist.
2 ist der Zylinder; 5 ist das Kurbelgehäuse. Der Zylinder 2 und das Kurbelgehäuse 5 sind durch eine Dichtung 3 zwischen ihnen durch Schrauben 110 an Flächen 04 und 05 aneinander befestigt. 6 ist die Kurbelwelle, 7 ist der Zylinderkopf, 10 ist der Luftkanal und 60 ist das Zentrum der Kurbelwelle.
9 ist die Spülöffnung, die in die Seite des Zylinders 2 geöffnet ist. 209a ist der im Zylinder 2 ausgebildete Spülkanal, der mit der Spülöffnung 9 verbunden ist. 209c ist der Einlass für den im Kurbelgehäuse 5 ausgebildeten Spülkanal, der in die Kurbelkammer öffnet. 209b ist der Spülkanal im Kurbelgehäuse 5. Er folgt einer gleichmäßigen Kurve im Kurbelgehäuse 5, und er verbindet den Spülkanal 109a im Zylinder 2 mit dem Spüleinlass 209c.
Bei diesem Zweitaktmotor verfügt der Spülkanal über einen Kanal 209b in das Kurbelgehäuse 5 sowie 209a in den Zylinder 2, die sich an den Flächen 04 und 05 treffen. Da der Spülkanal 209b im Kurbelgehäuse 5 gekrümmt ist, verfügt er über einen Bereich 16, der zwischen der oberen Wand des Kanals 209b und der Fläche 04 vorsteht.
In den japanischen Patentveröffentlichungen 58-5423 und 58-5424 sind derartige Spülkanäle offenbart, dass ein gekrümmter Spülkanal im Kurbelgehäuse sowie ein Spülkanal im Zylinder an der Fläche zusammentreffen, an der das Kurbelgehäuse und der Zylinder aneinander befestigt sind.
Jedoch bildet bei der Konfiguration des Spülkanals im in der 39 dargestellten Zweitaktmotor der Spülkanal 209b im Kurbelgehäuse 5 einen gekrümmten Kanal mit einem Bereich 16, der zwischen der oberen Wand des Kanals 209b und der Fläche 04 vorsteht. Wenn das Kurbelgehäuse gegossen wird, kann das Formwerkzeug zum Ausbilden des Spülkanals 209b im Kurbelgehäuse 5 nicht als einzelnes Formwerkzeug in der Achsenrichtung 61 des Zylinders entfernt werden.
Beim in der 39 dargestellten bekannten Design werden dann, um es zu ermöglichen, das Formwerkzeug für den Spülkanal 209b abzunehmen, mehrere verschiedene Formwerkzeuge kombiniert, um den Spülkanal zu gießen. Dies verkompliziert die Gießarbeiten und erhöht die Anzahl der Gießprozesse. Auch ist es erforderlich, eine Anzahl von Formwerkzeugen zu kombinieren, und es nimmt die Wahrscheinlichkeit eines fehlerhaften Gusses aufgrund des Verrutschens eines Formwerkzeugs zu.
Auch gemäß den japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) 58-5423 und 58-5424 wird zwischen der oberen Wand des Spülkanals und der Fläche, an der der Zylinder am Kurbelgehäuse befestigt ist, ein vorstehender Bereich gebildet. Diese Designs leiden demgemäß unter denselben Problemen, wie sie soeben beschrieben wurden.
Ferner treffen beim in der 39 dargestellten bekannten Design der gekrümmte Spülkanal im Kurbelgehäuse und der Spülkanal im Zylinder aufeinander, um einen Spülkanal zu bilden, der dort durch die Fläche läuft, wo das Kurbelgehäuse und der Zylinder aneinander befestigt sind. Der Kraftstoff im Kraftstoff/Luft-Gemisch, das durch den Spülkanal strömt, sickert demgemäß in den mikroskopischen Spalt zwischen den Flächen 04 und 05, wo die Dichtung 3 eingesetzt ist. Wenn der Motor in einer schrägen Stellung arbeitet, kehrt dieser Kraftstoff in den Spülkanal zurück, und dies führt zu fehlerhafter Verbrennung.
Auch treffen gemäß den japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) 58-5423 und 58-5424 ein Spülkanal im Kurbelgehäuse und ein Spülkanal im Zylinder auf einander, um einen gemeinsamen Kanal zu bilden, der dort durch die Fläche läuft, wo das Kurbelgehäuse und der Zylinder aneinander befestigt sind. Diese Designs leiden demgemäß unter demselben Problem, wie es oben beschrieben ist.
Bei einem Zweitaktmotor mit unter Druck stehendem Kurbelgehäuse nutzt das Design die Tatsache, dass im Kurbelgehäuse ein Unterdruck erzeugt wird, wenn der Kolben den oberen Punkt seines Hubs erreicht. Das Kraftstoff/Luft-Gemisch wird durch den Lufteinlass in das Kurbelgehäuse gesaugt. Wenn der Kolben den unteren Punkt seines Hubs erreicht, öffnet die Spülöffnung, und das unter Druck stehende Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kurbelgehäuse wird von diesem über den Spülkanal und die Spülöffnung in die Verbrennungskammer geleitet. Das Kraftstoff/Luft-Gemisch füllt die Verbrennungskammer und schiebt die Abgase vor sich her.
Beim Spülprozess in einem Zweitaktmotor erfahren die Öffnungsdauern der Spülöffnung und der Abgasöffnung eine deutliche Überlappung. Um dieses Problem zu berücksichtigen, wurde eine Anzahl von Vorrichtungen vorgeschlagen, um zu verhindern, dass das Kraftstoff/Luft-Gemisch mit den Verbrennungsgasen herausgesaugt wird, und um zu gewährleisten, dass das Gemisch die Verbrennungskammer gleichmäßig ausfüllt.
Eine derartige Vorrichtung ist in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokai) 1-44740 vorgeschlagen. Gemäß diesem Vorschlag verfügt ein Zweitaktmotor über zwei Spülkanäle, einen rechts und einen links, die vom Kurbelgehäuse nach oben führen. Ihre oberen Enden sind zur axialen Richtung des Zylinders hin gekrümmt, und sie führen in diesen hinein. Die Winkel, unter denen die Flächen der oberen Wände der gekrümmten Spülkanäle auf den Zylinder treffen, variieren kontinuierlich von einer Seite zur anderen.
Bei dieser Art eines Zweitaktmotors mit Spülvorgang mit unter Druck stehendem Kurbelgehäuse ist es erforderlich, die Menge an Kraftstoff/Luft-Gemisch zu verringern, die mit den Abgasen entweicht, den Ausstoß einer großen THC(Total Hydrocarbons)-Menge zu beseitigen und die Vergeudung von Kraftstoff zu minimieren.
Beim Zweitaktmotor mit Spülvorgang mit unter Druck stehendem Kurbelgehäuse, wie in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokai) 1-44740 vorgeschlagen, variieren die Winkel, unter denen die Flächen der oberen Wände der Oberseiten der Spülkanäle auf den Zylinder treffen, d.h. die Winkel, unter denen Luft in den Zylinder geblasen wird, kontinuierlich von einer Seite der Spülöffnung zur anderen. Jedoch differieren, wie es aus der 3 in der genannten Veröffentlichung erkennbar ist, die Winkel Θ der Luftströmung gegeneinander. Der Bereich (Θa) näher an der Abgasöffnung, wie er in der 3(a) dargestellt ist, ist größer als der Bereich (Θc) näher an der Einlassöffnung, wie er in der 3(c) dargestellt ist.
Demgemäß ist beim in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokai) 1-44740 vorgeschlagenen bekannten Design der Winkel Θ der Luftströmung an einer Stelle näher an der Abgasöffnung größer gemacht. Im Ergebnis besteht, nachdem das vom Bereich des Spülkanals näher an der Abgasöffnung in die Verbrennungskammer gedrückte Kraftstoff/Luft-Gemisch die Oberseite der Verbrennungskammer erreicht hat, die Tendenz, dass es sich in der Strömung der Abgase verfängt, die zur Abgasöffnung laufen. Dann besteht für Kraftstoff/Luft-Gemisch, das von einer Stelle näher an der Abgasöffnung zugeführt wird, die Wahrscheinlichkeit, dass es mit den Verbrennungsgasen, die das Abgas enthalten, aus der Abgasöffnung entweicht. Dies erhöht die THC(Total Hydrocarbons)-Menge, die ausgestoßen wird, und die Menge an vergeudetem Kraftstoff. Der Spülwirkungsgrad nimmt ab, die Dichte des die Verbrennungskammer füllenden Kraftstoff/Luft-Gemischs ist geringer, und die Motorausgangsleistung fällt.
Bei einem in einem Rasenmäher verwendeten Zweitaktmotor muss ein langer Spülkanal, der den Spülkanal mit dem Kurbelgehäuse verbindet und das Kraftstoff/Luft-Gemisch von diesem zur Verbrennungskammer liefert, sowohl im Kurbelgehäuse als auch im Zylinder ausgebildet werden. Das Kurbelgehäuse und der Zylinder, die im Allgemeinen aus Aluminiumguss bestehen, müssen eine komplizierte Form einnehmen, so dass ihre Gießvorgänge viele Prozesse erfordern.
Zweitaktmotoren für universelle Anwendungen sind u.a. in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) 58-5424 und der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokai) 4-26657 vorgeschlagen.
Gemäß der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) 58-5424 verfügt das Kurbelgehäuse sowohl über eine Haupt- als auch eine Hilfs-Spülöffnung. Die zwei Spülkanäle, die in das Innere des Kurbelgehäuses, d.h. in die Kurbelkammer, führen, verlaufen vom Inneren des Kurbelgehäuses durch die Fläche, an der das Kurbelgehäuse und der Zylinder aneinander befestigt sind. Im Zylinder sind diese zwei Spülkanäle mit der Haupt- und der Hilfs-Spülöffnung verbunden.
Gemäß der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokai) 4-26657 verlaufen zwei Paare gekrümmter Spülkanäle vom Inneren des Kurbelgehäuses durch die Fläche, an der dieses und der Zylinder aneinander befestigt sind und dann durch das Innere des Zylinders.
Wie erörtert, handelt es sich um einen gespülten Zweitaktmotor mit Luftschicht. In diesem ist ein langer Spülkanal, der die Spülöffnung und das Kurbelgehäuse verbindet, in inneren Bereichen des Kurbelgehäuses und des Zylinders ausgebildet. Außerdem ist im Zylinder ein Luftkanal ausgebildet, um die vorlaufende Luft zur Spülöffnung zu transportieren. Dieser Luftkanal ist mit irgendeiner Stelle im Verlauf des Spülkanals angeschlossen. Das Kurbelgehäuse und der Zylinder, die im Allgemeinen aus Gussaluminium bestehen, müssen auf solche Weise geformt werden, dass der Spülkanal einen gleichmäßigen Kanal bildet, um den Widerstand zu minimieren, wie ihn das Kraftstoff/Luft-Gemisch und die Luftströmung erfahren. Die Formen der Formwerkzeuge für den Gießvorgang müssen einfach sein, die Anzahl der Formwerkzeuge muss klein sein und der Motor muss mit einer kleinen Anzahl von Herstellprozessen erzeugt werden.
Beim Design gemäß der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) 58-5424 haben jedoch die Erfinder ihre Verbesserung dahingehend beschränkt, dass sie den zwei langen Haupt- und Hilfs-Spülkanälen im Kurbelgehäuse und im Zylinder einen gleichmäßigen Verlauf verliehen und so den Widerstand der zwei Kanäle verringerten. Sie schenken einer Verbesserung der Form oder der Anzahl der Formwerkzeuge, wie sie verwendet werden, wenn das Kurbelgehäuse und der Zylinder gegossen werden, oder einer Verbesserung der Gießarbeiten durch Verringern der Anzahl der erforderlichen Gießprozesse keine Aufmerksamkeit.
Beim in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokai) 4-26657 vorgeschlagenen Design beschränkten die Erfinder ihre Verbesserung auf das Bereitstellen einer Form für einen gekrümmten Spülkanal, der vom Inneren des Kurbelgehäuses durch das Innere des Zylinders läuft, und sie verhinderten, dass das Kraftstoff/Luft-Gemisch zur Auslassseite entweicht. Bei diesem bekannten Design wurde außerdem, genau wie beim oben erörterten, dem Gießvorgang des Kurbelgehäuses und des Zylinders keine Aufmerksamkeit geschenkt.
Bei einem gespülten Zweitaktmotor unter Verwendung einer Luftschicht existieren ein Spülkanal, der die Spülöffnung auf einer Seite des Zylinders und das Kurbelgehäuse verbindet; ein Luftkanal, der den Spülkanal mit einem Punkt im Verlauf seiner Länge verbindet und Spülluft vom Luftreiniger zum Spülkanal liefert; und ein Kanal, der das im Vergaser erzeugte Kraftstoff/Luft-Gemisch an das Kurbelgehäuse liefert. Bevor das Kraftstoff/Luft-Gemisch von der Spülöffnung an die Verbrennungskammer geliefert wird, wird eine Masse vorlaufender Luft, die durch den Luftreiniger gefiltert wurde, über den Luftkanal, den Spülkanal und die Spülöffnung in die Verbrennungskammer geleitet. Diese Luft spült die Kammer, wobei sie sowohl den Spül- als auch den Verbrennungswirkungsgrad verbessert.
Zwei Erfindungen, wie sie für derartige gespülte Zweitaktmotoren unter Verwendung einer Luftschicht vorgeschlagen wurden, sind diejenigen, wie sie in den japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) 9-125966 und 10-252565 offenbart sind.
Bei der in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) 9-125966 offenbarten Erfindung existieren zwei Luftreiniger. Der Auslass eines der Luftreiniger ist über den Vergaser mit dem Zuführkanal für das Kraftstoff/Luft-Gemisch verbunden. Der Auslass des anderen Luftreinigers ist über ein Steuerventil mit dem Kanal verbunden, der die vorlaufende Luft an den Spülkanal liefert.
Bei der in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) 10-252565 offenbarten Erfindung verläuft der Kanal, der das Kraftstoff/Luft-Gemisch vom Vergaser zum Kurbelgehäuse liefert, parallel zum Kanal, der die vorangehende Luft zum Kurbelgehäuse liefert. Der Lufteinlass des Vergasers und der Einlass des Luftzuführkanals sind direkt mit dem Auslass des Luftreinigers verbunden.
Wenn dieser gespülte Zweitaktmotor mit Luftschicht gestartet wird, muss die Luftmenge, die durch den Luftzuführkanal laufen soll, gesteuert werden und es muss ein Unterdruck erzielt werden. Die Menge des Kraftstoff/Luft-Gemischs, die vom Luftgemisch-Zuführkanal über das Kurbelgehäuse und den Spülkanal der Verbrennungskammer zugeführt wird, muss erhöht werden, um ein fettes Gemisch zu erzeugen und die Starteigenschaften des Motors zu verbessern.
Bei der in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) 9-125966 vorgeschlagenen Erfindung wird das Luft-Steuerventil während des Starts geschlossen, so dass der Luftzuführkanal geschlossen ist. Der Luftkanal am Vergaser ist offen, und das von diesem zum Luftgemisch-Zuführkanal zugeführte Kraftstoff/Luft-Gemisch wird vermehrt zugeführt, um ein fettes Gemisch zu erzeugen. Jedoch benötigt dieses Design zwei Luftreiniger, so dass die Konfiguration kompliziert und groß ist, was die Ausrüstungskosten hochtreibt.
Bei der in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) 10-252565 vorgeschlagenen Erfindung sind der Lufteinlass des Vergasers und der Einlass des Luftzuführkanals direkt mit dem Auslass des Luftreinigers verbunden. Aus diesem Grund wäre es extrem schwierig, die vorlaufende Luft, d.h. die Luft, die in den Luftzuführkanal strömt, in der Auslassstufe des Luftreinigers während des Starts völlig abzusperren.
Demgemäß ist es bei dieser Erfindung unmöglich, der Verbrennungskammer ein fettes Gemisch zuzuführen. Außerdem sind die Starteigenschaften in unvermeidlicher Weise schlecht, da es auch schwierig ist, einen hohen Unterdruck zu erzielen.
Ferner ist bei den zwei bekannten, oben erörterten Designs das Chokeventil, das den Luftkanal absperrt, wenn der Motor gestartet wird, im Allgemeinen ein hin- und herschwenkendes Chokeventil, das sich um seinen Ventilschaft dreht. Wenn der Motor mit einem Rasenmäher oder einer anderen Arbeitsmaschine verbunden ist und zu betreiben ist, gelangt der Bedienungshebels des Chokeventils in den Weg des Aufwickelstarters, wenn der Motor gestartet wird. Auch ist der Verstelldurchmesser des Bedienhebels beträchtlich, was die Bedienung erschwert, und so die Einfachheit der Bedienung beeinträchtigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wurde entwickelt, um die Probleme in Zusammenhang mit dem Stand der Technik zu berücksichtigen.
Es ist eine erste Aufgabe der Erfindung, die Konfiguration des Spülkanals bei einem gespülten Zweitaktmotor unter Verwendung einer Luftschicht zu vereinfachen, den Motor kleiner und leichter auszubilden, die Anzahl der Teile und Prozesse, wie sie zum Herstellen des Motors erforderlich sind, zu verringern und die Herstellkosten zu senken.
Die zweite Aufgabe der Erfindung ist es, einen gespülten Zweitaktmotor mit Luftschicht in solcher Weise zu schaffen, dass die Menge des mit den Verbrennungsgasen ausgestoßenen Kraftstoff/Luft-Gemischs verringert ist und gleichzeitig die Menge der über die Spülöffnung an die Verbrennungskammer gelieferten Luft über ein Sperrventil so kontrolliert wird, dass sie auf dem geeigneten Verhältnis zur Menge des Kraftstoff/Luft-Gemischs bleibt. Bei einem derartigen Motor wird eine geeignete Konzentration des Kraftstoff/Luft-Gemischs über den gesamten Motorbetriebsbereich hinweg aufrecht erhalten. Die Verbrennung bleibt konstant, wenn der Motor mit niedriger Last betrieben wird, und die Rate des Kraftstoffverbrauchs und der Anteil der Verschmutzungsstoffe im Abgas sind verringert, wenn der Motor mit hoher Last betrieben wird.
Die dritte Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem gespülten Zweitaktmotor mit Luftschicht, zu verhindern, dass die Konzentration des Kraftstoffgemischs aufgrund eines übermäßigen Einlassens von Luft zu dünn wird, wenn der Motor plötzlich beschleunigt, um so eine geeignete Verbrennung aufrecht zu erhalten und eine Verzögerung oder ein Absterben des Motors zu verhindern.
Die vierte Aufgabe der Erfindung ist es, zu verhindern, dass sich Kraftstoff am Boden des Kraftstoffkanals sammelt, wenn der Motor schräg installiert ist, um so fehlerhafte Verbrennung zu verhindern, wie sie sich aus einer Obermenge an Kraftstoff ergeben würde.
Die fünfte Aufgabe der Erfindung ist es, es zu ermöglichen, den Saugkanal für einen Zweitaktmotor auf solche Weise zu gießen, dass eine einzelne Gussform verwendet werden kann und das Teil in der axialen Richtung des Zylinders aus dieser entnommen werden kann. Der Gießprozess würde vereinfacht werden, und die Anzahl der Unterprozesse wäre verringert. Dadurch würden Fehler verhindert werden, wie sie sich aus einem Verrutschen von Formwerkzeugen ergeben. Es wäre auch unvollkommene Verbrennung verhindert, wie sie dann auftritt, wenn der Motor schräg montiert ist und Kraftstoff von der Oberfläche, an der der Zylinder und das Kurbelgehäuse aneinander befestigt sind, in den Spülkanal zurück fließt.
Die sechste Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Zweitaktmotor unter Verwendung von Druckluft zum Spülen des Kurbelgehäuses, zu verhindern, dass das Kraftstoff/Luft-Gemisch durch die Auslassöffnung entweicht, die Menge an THC (Gesamtkohlenwasserstoffe) im Abgas zu verringern, die Effizienz des Spülvorgangs zu verbessern, die Konzentration des Kraftstoff/Luft-Gemischs in der Verbrennungskammer zu erhöhen und die Verbrennung zu verbessern und die Ausgangsleistung des Motors zu erhöhen.
Die siebte Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zweitaktmotor in einem Spülkanal im Kurbelgehäuse und Zylinder sowie ein Verfahren zum Gießen eines derartigen Motors in solcher Weise zu schaffen, dass ein glatter Spülkanal mit kleinem Strömungswiderstand gebildet werden kann, einfach geformte Formwerkzeuge zum Gießen des Motors verwendet werden können, die Anzahl der Formwerkzeuge verringert werden kann und die Anzahl der Gießprozesse verringert werden kann.
Die achte Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zweitaktmotor mit einfacher, kompakter, billiger Konfiguration zu schaffen, bei dem im Startvorgang der Verbrennungskammer ein fettes Kraftstoff/Luft-Gemisch zugeführt werden kann, und der als Ergebnis des Erzielens eines hohen Unterdrucks verbesserte Starteigenschaften zeigen kann.
Die neunte Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil wie eine Drosselklappe mit einfacher und kompakter Konfiguration zum Verbessern der Betriebseigenschaften des Motors zu schaffen.
Die im Anspruch 1 dieser Anmeldung offenbart Erfindung besteht aus einem Zweitaktmotor, der eine Vorluftschicht zur Spülung benutzt, mit einer Auslassöffnung an der Seite des Zylinders, einer Spülöffnung an der Seite des Zylinders, einem Kraftstoffkanal, der während des Hubs des Kolbens Kraftstoff/Luft-Gemisch über die Einlassöffnung an der Seite des Zylinders der Kurbelkammer zuführt, einem mit der Spülöffnung zu verbindenden Spülkanal, einem Luftkanal, der Spülluft von dem Luftreiniger in das Motorinnere leitet, einem Isolator, in dem der Kraftstoffkanal und der Luftkanal parallel verlaufen, einem Rückschlagventil, das am Isolator dem Motorinnern zugewandt vorgesehen ist, um den Luftkanal mittels Unterdruck in dem Spülkanal zu öffnen oder zu schließen und einem Verbindungskanal mit kleinem Durchmesser zur Verbindung des Luftkanals mit dem Kraftstoffkanal, so dass Unterdruck in dem Luftkanal das in dem Kraftstoffkanal vorhandene Kraftstoff/Luft-Gemisch in den Luftkanal drückt.
Bei der im Anspruch 1 dieser Anmeldung offenbarten Erfindung wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kraftstoffkanal durch einen Verbindungskanal kleinen Durchmessers an den Luftkanal geliefert, wenn der Unterdruck in diesem größer als der im Kraftstoffkanal wird, da der Motor leer läuft. Demgemäß wird, wenn sich bei einer plötzlichen Beschleunigung übermäßig viel Luft im Luftkanal befindet, Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Kraftstoffkanal eingeleitet und mit dieser Luft gemischt.
Durch Hineindrücken des Kraftstoff/Luft-Gemischs in den Luftfluss im Luftkanal wird verhindert, dass die von der Spülöffnung an den Zylinder gelieferte neue Luft ein Gemisch mit zuviel Luft erzeugt. Durch dieses Verfahren wird verhindert, dass das Kraftstoffgemisch während einer plötzlichen Beschleunigung des Motors zu dünn wird, und so werden die Beschleunigungseigenschaften verbessert.
Ferner verschwindet, da die Drosselklappe bei Betrieb mit hoher Drehzahl öffnet, die Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffkanal und dem Luftkanal praktisch ganz. So strömt bei hohen Drehzahlen praktisch kein Kraftstoff/Luft-Gemisch vom Kraftstoffkanal durch den Verbindungskanal kleinen Durchmessers und in den Luftkanal. Durch das Verfahren wird verhindert, dass Kraftstoff/Luft-Gemisch in die vorlaufende Luft gelangt, wodurch dazu beigetragen wird, die benötigten Ausstoßeigenschaften aufrecht zu erhalten.
Wenn der Motor schräg montiert ist, kann das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kraftstoffkanal durch den Verbindungskanal kleinen Durchmessers in den Luftkanal strömen. So sammelt es sich nicht am Boden des Kraftstoffkanals, wodurch eine große Kraftstoffmenge plötzlich in den Zylinder gesaugt würde, wenn sich die Ausrichtung des Motors ändert. Diese Konstruktion verhindert dann unvollkommene Verbrennung.
Bei der im Anspruch 1 offenbarten Verfahren kann außerdem ein gespülter Zweitaktmotor mit Luftschicht erhalten werden, der über eine sehr einfach Einrichtung, nämlich einen Verbindungskanal kleinen Durchmessers zwischen dem Luftkanal und dem Kraftstoffkanal, den Effekt erzeugt, dass der Unterdruck im Luftkanal das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kraftstoffkanal in den Luftkanal zieht. Dadurch erübrigt sich das Erfordernis für eine komplizierte Steuerungsvorrichtung.
Bei der im Anspruch 2 erörterten Erfindung verbindet der Verbindungskanal kleinen Durchmessers bei der im Anspruch 1 erörterten Konfiguration den Luftkanal und den Kraftstoffkanal an einem Punkt stromabwärts oder stromaufwärts in Bezug auf das Rückschlagventil.
Bei dieser Konfiguration fließt, wenn der Verbrennungskammer stromabwärts in Bezug auf das Rückschlagventil in den Luftkanal eintritt, wenn der Motor schräg montiert ist, d. h. um 180° gedreht ist, der Kraftstoff, der sich am unteren Ende des Kraftstoffkanals sammelt durch den Verbindungskanal in den Luftkanal. Dies verhindert, dass zuviel Kraftstoff in die Verbrennungskammer fließt und die Verbrennungsrate beeinflusst, wodurch sowohl der Betrieb als auch der Effekt des Motors verbessert werden.
Wenn der Verbindungskanal stromaufwärts in Bezug auf das Rückschlagventil in den Luftkanal eintritt, kann der Durchmesser seiner Mündung erhöht werden, ohne dass es zu einem Abfall der Motorausgangsleistung käme. Dies verbessert die Beschleunigungseigenschaften bei plötzlicher Beschleunigung weiter.
Die folgenden Ausführungsformen sind für die im Anspruch 2 offenbarten Einrichtungen bevorzugt.

(1) Der Verbindungskanal ist in der zwischen die Montageflächen des Isolators und des Zylinders eingefügten Isolatordichtung oder in der zwischen die Montageflächen des Vergasers und des Isolators eingefügten Vergaserdichtung ausgebildet. Wenn eine dieser Konfigurationen verwendet ist, ist es möglich, einen Verbindungskanal dadurch auszubilden, dass lediglich ein Schlitz desselben Durchmessers wie dem des Verbindungskanals entweder in der Isolatordichtung oder der Vergaserdichtung erzeugt wird. Das Erzeugen eines Verbindungskanals auf diese Weise ist unkompliziert, und es ist keine große Anzahl von Prozessen erforderlich.
(2) Der Verbindungskanal wird in die Fläche des Isolators dort, wo er am Zylinder montiert ist, eingeschnitten.
(3) Der Verbindungskanal wird in die Fläche des Zylinders dort, wo er am Isolator montiert ist, eingeschnitten.
(4) Der Verbindungskanal wird in der Vergaserdichtung ausgebildet, die zwischen dem Vergaser und dem Isolator verläuft.
(5) Der Verbindungskanal wird in die Fläche des Isolators dort eingeschnitten, wo er am Vergaser montiert ist.
(6) Der Verbindungskanal wird in die Fläche des Vergaser dort eingeschnitten, wo er am Isolator montiert ist.
(7) Der Verbindungskanal verfügt entweder im Isolator, im Vergaser oder im Zylinder über ein kleines Loch, das den Luftkanal mit dem Kraftstoffkanal verbindet.
(8) Am kleinen Loch ist ein Rückschlagventil vorhanden, das eine Strömung nur in der Richtung vom Kraftstoffkanal zum Luftkanal erlaubt.
(9) Der Verbindungskanal ist so platziert, dass ein Ende den Luftkanal und den Kraftstoffkanal stromabwärts in Bezug auf das Rückschlagventil verbindet, während das andere Ende dieselben stromaufwärts in Bezug auf das Ventil verbindet.

Wenn der Verbindungskanal auf diese Weise so konfiguriert ist, dass sich ein Ende zwischen dem Luftkanal und dem Kraftstoffkanal stromabwärts in Bezug auf das Rückschlagventil befindet, kann das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kraftstoffkanal durch den Verbindungskanal und in den Luftkanal strömen, wenn der Motor schräg montiert ist. Dies verhindert, dass sich Kraftstoff am Boden des Kraftstoffkanals sammelt und plötzlich in den Zylinder gesaugt wird, wenn sich die Position des Motors ändert, wodurch eine unvollkommene Verbrennung aufgrund einer Übermenge an Kraftstoff verhindert ist. Das andere Ende des Verbindungskanals verbindet den Luftkanal und den Kraftstoffkanal stromabwärts in Bezug auf das Rückschlagventil. Dies ermöglicht es, den Durchmesser am Auslass des Verbindungskanals zu vergrößern, ohne dass es zu einem Abfall der Motorausgangsleistung kommt, wodurch die Fähigkeit des Motors, plötzlich zu beschleunigen, verbessert ist.
Zusammengefasst gesagt, sind die Effekte der oben offenbarten Erfindung die folgenden.
Bei der im Anspruch 1 offenbarten Erfindung sind der Luftkanal und der Kraftstoffmischkanal durch einen Verbindungskanal kleinen Durchmessers verbunden. So kann das Kraftstoffgemisch im Kraftstoffkanal über diesen Verbindungskanal kleinen Durchmessers in den Luftkanal geliefert werden. Auf diese Weise kann der durch den Luftkanal strömenden Luft mehr Kraftstoff/Luft-Ge misch zugesetzt werden. Dies verhindert, dass neue Luft, die von der Spülöffnung an den Zylinder geliefert wird, ein zu dünnes Gemisch erzeugt, wenn der Motor plötzlich beschleunigt, wodurch die Beschleunigungseigenschaften verbessert sind.
Wenn der Motor mit hoher Drehzahl arbeitet, existiert praktisch keine Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffkanal und dem Luftkanal. Daher fließt beinahe kein Kraftstoff/Luft-Gemisch durch den Verbindungskanal kleinen Durchmessers vom Kraftstoffkanal zum Luftkanal, und so gelangt kein Kraftstoff in die Schicht der vorlaufenden Luft. Dies gewährleistet, dass die benötigten Abgasspezifikationen aufrecht erhalten werden können.
Wenn der Motor schräg montiert ist, kann das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kraftstoffkanal durch den Verbindungskanal in den Luftkanal fließen. Dies verhindert, dass sich Kraftstoff im untersten Teil des Kraftstoffkanals sammelt, wodurch eine große Menge an Kraftstoff plötzlich in den Zylinder gesaugt würde, wenn sich die Ausrichtung des Motors ändert. Dann verhindert diese Konstruktion unvollkommene Verbrennung, wie sie dann auftreten würde, wenn eine Obermenge an Kraftstoff in der Kammer vorhanden wäre.
Das Anbringen eines Verbindungskanals kleinen Durchmessers zwischen dem Luftkanal und dem Kraftstoffkanal erübrigt das Erfordernis einer Steuerungsvorrichtung mit komplizierter Konfiguration. Es ermöglicht es, einen gespülten Zweitaktmotor mit Luftschicht zu realisieren, der mit einer extrem einfachen Einrichtung denselben Effekt erzielen kann.
Ein Ende des Verbindungskanals verbindet den Luftkanal und den Kraftstoffkanal stromabwärts in Bezug auf das Rückschlagventil. Der Effekt hiervon ist der, wenn der Motor schräg montiert ist, dass eine Übermenge an Kraftstoff in der Verbrennungskammer, die zu unvollkommener Verbrennung führt, verhindert wird. Das andere Ende des Verbindungskanals verbindet den Luftkanal und den Kraftstoffkanal stromaufwärts in Bezug auf das Rückschlagventil. Dies ermöglicht es, den Durchmesser am Auslass des Verbindungskanals ohne Abfall der Motorausgangsleistung zu vergrößern, wodurch die Fähigkeit des Motors verbessert wird, plötzlich zu beschleunigen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schnitt rechtwinklig zur Kurbelwelle, die den zentralen Kanal des Zylinders bei einem gespülten Zweitaktmotor mit Luftschicht kennzeichnet, bei dem es sich um die erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung handelt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung der Spül- und Luftkanäle bei der ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt.
3 entspricht der 2 und sie zeigt den Betrieb des Motors, der die erste bevorzugte Ausführungsform bildet.
4 zeigt die Beziehung zwischen dem Kurbelsteg und dem Spülkanal bei der ersten bevorzugten Ausführungsform.
5 ist ein Schnitt entlang einem Kanal A-A in der 1.
6 ist ein Schnitt des Luft-Steuerventils und dessen Umgebungsgebiet bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
7 ist ein Horizontalschnitt des Luft-Steuerventils bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
8 ist die Ansicht des Luft-Steuerventils, wie von der Linie B-B in der 6 aus gesehen.
9 ist ein Kurvenbild, das ein Beispiel der Beziehung zwischen der Drosselklappe und dem Luft-Steuerventil zeigt.
10 entspricht der 6, und sie zeigt die dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
11 ist ein Schnitt, der der 7 entspricht, und sie zeigt die dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
12 bildet eine achte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
13 ist eine Vorderansicht der Vergaserdichtung bei der vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
14 ist eine Ansicht des Endes der Vergaserdichtung am Isolator (von der Linie A0-A0 in der 12) bei der vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
15 ist ein vergrößerter Schnitt der Fläche, an der der Isolator und der Zylinder (Vergrößerung des Bereichs Z in der 12) bei der vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verbunden sind.
16 ist eine Draufsicht der Isolatordichtung bei der vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
17 ist eine Ansicht des Endes der Isolatordichtung am Isolator (von der Linie B0-B0 in der 15) bei der vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
18 ist eine Ansicht des Verbindungskanals bei der vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und sie entspricht der 15.
19 ist ein Schnitt rechtwinklig zur Kurbelwelle, und sie zeigt den Spülkanal bei einem Zweitaktmotor, der die fünfte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bildet.
20 ist eine Ansicht von der Linie A1-A1 in der 19.
21 ist eine Frontansicht der Führung bei der fünften bevorzugten Ausführungsform.
22 ist eine Ansicht ausgehend vom Pfeil B1 in der 19.
23 ist ein Schnitt entlang der Zylinderachse, und sie zeigt den Zylinder in einem Zweitaktmotor mit Luftschicht, bei dem es sich um die sechste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung handelt.
24 ist eine Ansicht der siebten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und sie entspricht der 23.
25 sind Schnitte der Spülkanäle in den Zylindern der sechsten und der siebten bevorzugten Ausführungsform. (A) ist entlang der Linie A2-A2 in den 23 und 24 aufgenommen; (B) ist entlang der Linie B2-B2 aufgenommen.
26 ist eine perspektivische Zeichnung der Spülöffnung bei der siebten bevorzugten Ausführungsform.
27 ist ein Schnitt entlang der Zylinderachse bei einem gespülten Zweitaktmotor mit Luftschicht, bei dem die sechste und die siebte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung realisiert sind.
28 ist eine perspektivische Explosionszeichnung eines gespülten Zweitaktmotors mit Luftschicht, bei dem es sich um die achte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung handelt.
29 ist ein Schnitt entlang der Kurbelwelle eines Zweitaktmotors, der die achte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bildet.
30 zeigt die Konfiguration der Spül- und Luftkanäle bei der achten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
31 ist ein Schnitt rechtwinklig zur Kurbelwelle, die die Zylinderachse bei einem gespülten Zweitaktmotor mit Luftschicht, bei dem die Erfindung realisiert ist, angibt.
32 ist ein Schnitt rechtwinklig zur Kurbelwelle, und sie zeigt die Konfiguration des Luftreinigers und einer Saugvorrichtung bei einem Zweitaktmotor, der die neunte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bildet.
33 ist die Ansicht ausgehend vom Pfeil 3 in der 32.
34 ist die Ansicht ausgehend von der Linie B3-B3 in der 32.
35 ist die Ansicht ausgehend von der Linie C3-C3 in der 32.
36 ist ein Schnitt der Luftreinigerabdeckung und des Chokeventils (nähere Ansicht des Gebiets Z in der 32).
37 ist eine Ansicht ausgehend von der Linie D3-D3 in der 36.
38 ist ein Schnitt entlang der Linie E-E in der 37.
39 ist ein Beispiel zum Stand der Technik, entsprechend der 19.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In diesem Abschnitt erfolgt eine detaillierte Erläuterung einer Anzahl bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Immer dann, wenn die Formen, Relativpositionen und andere Gesichtspunkte der bei den Ausführungsformen beschriebenen Teile nicht deutlich definiert sind, ist der Schutzumfang der Erfindung nicht auf nur die dargestellten Teile eingeschränkt, die lediglich zur Veranschaulichung dienen.
Die 1 bis 5 zeigen die erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. 2 ist der Zylinder, 4 der Kolben, 6 die Kurbelwelle, 6a der die Kurbelwelle 6 bildende Kurbelsteg, 5 das Kurbelgehäuse, 3 das Pleuel, das den Kolben 4 und die Kurbelwelle 6 verbindet, 7 der Zylinderkopf, 8 die Zündkerze, 11 der Luftreiniger und 12 der Vergaser. 25 ist die Verbrennungskammer. 5a ist die innerhalb des Kurbelgehäuses 5 ausgebildete Kurbelkammer. 15b und 15 bilden den Kanal für das Kraftstoff/Luft-Gemisch, der den Vergaser 12 und die Kurbelkammer 5a verbindet. 13a ist die Abgasöffnung, die in die Seite des Zylinders 2 geöffnet ist. Sie ist mit dem Abgasrohr 13 verbunden.
9a sind zwei Spülöffnungen rechts und links von der Abgasöffnung 13a am Zylinder 2, und sie sind praktisch rechtwinklig zur Abgasöffnung 13a ausgerichtet. Wie es aus der 2 erkennbar ist, sind die Spülöffnungen 9a über zwei Zweig-Spülkanäle 19e, die schräg am Zylinder 2 montiert sind, zwei Spülkanäle 19f, die sich am Punkt befinden, an dem die verschiedenen Spülkanäle aufeinander treffen; bogenförmige Spülkanäle 19d, die durch Wände an jeder Seite des Kurbelgehäuses 5 eingeschlossen sind; und Auslässe 19b mit der Kurbelkammer 5a verbunden.
Wie es aus der 5 erkennbar ist, liegen die Stirnflächen 109g der Auslässe 109b und die Stirnflächen 6d der Kurbelstege 6a in der Richtung der Kurbelwelle 60 benachbart zueinander, wobei nur ein mikroskopischer Spalt verbleibt, so dass die Enden der Auslässe durch die Wirkung der Kurbelstege 6a der Kurbelwelle 6 geöffnet und geschlossen werden können. Rechtwinklig zur Kurbelwelle 60 werden, wie es aus der 4 erkennbar ist, die Auslässe 109b der Spülkanäle durch die Kurbelstege 6a fortschreitend freigelegt, wenn sich die Kurbelwelle 6 in der Richtung N dreht. Die unteren Bereiche der Auslässe 109b sind verjüngt, so dass ein zunächst kleiner Teil der Öffnungen freigelegt wird und dann ein zunehmend immer größerer Bereich derselben freigelegt wird.
10 ist eine Luftzuführkammer in der Seite des Zylinders 2. Ihre stromaufwärtige Seite ist mit dem Luftkanal 10b im Isolator 30 verbunden, der bald erörtert wird. Ihre stromabwärtige Seite ist mit den zwei Zweig-Luftkanälen 10a verbunden. Die Zweig-Luftkanäle 10a sind, wie es in der 2 dargestellt ist, mit den Spülkanälen 109f und Zweig-Spülkanälen 109e verbunden.
Die Luftzuführkammer 10 verfügt über Rückschlagventile 16 an den Auslässen zu den Zweig-Luftkanälen 10a rechts und links, wodurch Luft nur zu den Zweig-Luftkanälen 10a strömen kann.
Wie es aus den 2 und 3 erkennbar ist, sind die Zweig-Luftkanäle 10a und die Spülkanäle 109e praktisch symmetrisch in Bezug auf die Achse 50 des Zylinders durch Wände 109h und 109i ausgebildet, die sich ausgehend von den Seiten des Zylinders 2 nach außen erstrecken, wobei sie einstückig mit diesem ausgebildet sind. Die Wände 109h und 109i verlaufen parallel zueinander. Das einzelne Formwerkzeug, das sie herstellt, kann dadurch entfernt werden, dass es seitwärts vom Zylinder weggezogen wird.
30 ist ein Isolator zum thermischen Isolieren des Motorkörpers gegen das Saugsystem. Der Isolator 30 ist mit der Seite des Zylinders 2 verschraubt. Der Luftkanal 10b befindet sich im oberen Bereich des Isolators 30, und ein Kraftstoffkanal 15b befindet sich in seinem unteren Bereich.
Die stromaufwärtige Seite des Kraftstoffkanals 15b ist mit einem Steuerventil 15 am Vergaser verbunden, das die Strömungsrate des Kraftstoff/Luft-Gemischs steuert. Die stromabwärtige Seite ist über einen Kraftstoffzuführeinlass 15a mit dem Inneren des Zylinders (Verbrennungskammer 25) verbunden.
110 ist ein Luftkanal, der einstückig mit dem Vergaser 12 ausgebildet ist. Er verbindet den Luftreiniger 11 und den Isolator 30. Das Steuerventil 20 vari iert die Größe der Öffnung des Luftkanals 110. Das Steuerventil 20 ist mit dem Gemisch-Steuerventil 14 am Vergaser 12 verkoppelt.
Wenn der auf diese Weise konfigurierte gespülte Zweitaktmotor mit Luftschicht arbeitet, drückt die Explosionskraft innerhalb der Verbrennungskammer 25 den Kolben 4 nach unten, und es wird die Abgasöffnung 13a geöffnet. Die Verbrennungsgase (d.h. das Abgas) in der Kammer 25 tritt an der Abgasöffnung 13a in das Auslassrohr 13 aus, und sie werden über den Auspuff (nicht dargestellt) nach außen ausgelassen.
Wenn der Kolben 4 weiter nach unten läuft, werden die Spülöffnungen 9a an der linken und rechten Seite geöffnet. Die Luft, die sich im Zweig-Spülkanal 109 angesammelt hat, strömt in die Verbrennungskammer 25, wie es durch den Pfeil in der 3 gekennzeichnet ist, und sie drückt die Verbrennungsgase zur Abgasöffnung 13a.
Als Nächstes strömt das in der Kurbelkammer 5a gespeicherte Kraftstoff/Luft-Gemisch über die Auslässe 109b der Spülkanäle, die Spülkanäle 109d und die Zweig-Spülkanäle 109e in die Verbrennungskammer 25.
Wenn der Kolben 4 nach unten läuft, wie es aus der 3 erkennbar ist, und wenn er den unteren Totpunkt erreicht, öffnen die Abgasöffnung 13a und die Spülöffnungen 9a, und die Zufuhr von Luft und Kraftstoff/Luft-Gemisch zur Verbrennungskammer 25 wird abgeschlossen, oder es wird versucht, sie abzuschließen. Wenn der Kolben 4 vom unteren Totpunkt nach oben läuft, verschließt er die Spülöffnungen 9a, und das Innere der Kurbelkammer 5a wird zu einem geschlossenen Raum. Wenn der Raum zu expandieren beginnt, beginnt sein Druck zu fallen.
Wenn der Kolben 4 weiter nach oben läuft, schließt die Abgasöffnung 13a, und es wird damit begonnen, das Kraftstoff/Luft-Gemisch in der Verbrennungskammer 25 unter Druck zu setzen. Wenn der Kolben 4 nach oben läuft, nimmt das Volumen in der Kurbelkammer 5a zu, wodurch der Druck im Kurbelgehäuse weiter fällt. Wie es aus der 2 erkennbar ist, öffnet, wenn der Kolben 4 weiter nach oben läuft, der Kraftstoffzuführeinlass 15a an der Seite des Zylinders 2, und das im Vergaser 12 erzeugte und durch das Ventil 14 gesteuerte Kraftstoff/Luft-Gemisch wird über Kraftstoffkanäle 15b und 15 an die Kurbelkammer 5a geliefert, wie es durch die Pfeile in der 2 gekennzeichnet ist.
Der Druck im Inneren der Kurbelkammer 5a wird über die Auslässe 109b, die Spülkanäle 109d und die Zweig-Spülkanäle 109e zu den Zweig-Luftkanälen 10a links und rechts übertragen. Das Rückschlagventil 16 öffnet, und die Luft, die mittels eines Prozesses, der bald erörtert wird, über das Ventil 16 in die Luftzuführkammer 18 geliefert wird, strömt in die Kurbelkammer 5a.
Die verschiedenen Paare von Kanälen, die von den Spülöffnungen 9a zur Kurbelkammer 5a laufen, nämlich die Zweig-Spülkanäle 109e und die Spülkanäle 109f und 109d bilden gemeinsam zwei lange Spülkanäle. Die den Spülkanälen zugeführte Luft muss deren gesamte Länge füllen, bevor sie in die Kurbelkammer 5a eingelassen wird.
Wenn der Kolben 4 die Nähe des oberen Totpunkts erreicht, zündet die Zündkerze 8 einen Funken in der Verbrennungskammer 25. Dies zündet das unter Druck stehende Kraftstoff/Luft-Gemisch, und es tritt Verbrennung auf. Der durch diese Verbrennung erzeugte Druck drückt den Kolben 4 nach unten, wodurch in der Kurbelwelle 6 ein Drehmoment erzeugt wird.
Wenn der Kolben 4 nach unten läuft und die Abgasöffnung 13a öffnet, strömen die Verbrennungsgase in der Verbrennungskammer 25 durch die Abgasöffnung 13a in die Auslassleitung 13. Sie werden über den Auspuff (nicht dargestellt) nach außen ausgelassen.
Wenn der Kolben 4 nach unten zu laufen beginnt, werden die Gase in der Kurbelkammer 5a durch seine Rückseite unter Druck gesetzt. Wenn der Kolben 4 weiter nach unten läuft, öffnen die Auslässe der Spülöffnungen 9a an jeder Seite. Das der Kurbelkammer 5a auf die oben beschriebene Weise zugeführte Kraftstoff/Luft-Gemisch wird von den Spülöffnungen 9a über die Auslässe 109b, die Spülkanäle 109d und 109f sowie die Zweig-Spülkanäle 109e in die Verbrennungskammer 25 gesaugt. Die Verbrennungsgase (d.h. das Abgas) in der Verbrennungskammer 25 werden beim Spülvorgang durch die Abgasöffnung 13a nach außen gestoßen.
Wenn die Kammer zu spülen ist, wird das oben beschriebene Rückschlagventil 16 geöffnet, und eine geeignete Luftmenge wird eingelassen, um die Spülkanäle 109d und 109f und die Zweig-Spülkanäle 109e zu füllen. Demgemäß wurde bei Abschluss eines spezifizierten Zeitintervalls ab dem Beginn des Spülvorgangs alles zwischen den Spülöffnungen 9a und der Verbrennungskammer 25 durch Luft gespült. Erst dann wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch in der Kurbelkammer 5a von den Spülöffnungen 9a über die Spülkanäle 109d und die Zweigkanäle 109e in die Verbrennungskammer 25 gedrückt.
Wenn der Prozess wiederholt ausgeführt wird, arbeitet der Motor, und es wird Kraft erzeugt.
Wie es in den 1 bis 3 dargestellt ist, sind bei dieser Art eines gespülten Zweitaktmotors mit vorlaufender Luftschicht die Spülkanäle 109d im Kurbelgehäuse 5 symmetrisch zur Achse 50 des Zylinders, und zwar auf jeder Seite des Kurbelgehäuses, und die Spülkanal-Auslässe 109b öffnen symmetrisch in Bezug auf die Achse 50 des Zylinders in die Kurbelkammer 5a.
Außerdem bilden, wie es aus der 5 erkennbar ist, Kurbelstege 6a Plattenventile über den Auslässen 109b in das Kurbelgehäuse 5 hinein, mit einem schmalen Spalt zwischen den Enden 109g der Auslässe 109b und den Enden 6d der Kurbelstege 6a.
Die 4 zeigt, wie ein Auslass 109b fortschreitend freigelegt wird, wenn sich ein Kurbelsteg 6a in der Kurbelkammer 5a dreht. Die Position der Auslässe 109b variiert entlang der Rotationsrichtung N der Kurbelwelle 6. Der Zeitpunkt, zu dem die Spülluft durch die Spülöffnungen 9a gedrückt wird, variiert ebenfalls. Wie es aus der 4 erkennbar ist, sind die Öffnungen der Auslässe 109b verjüngt, so dass ihre Größe fortschreitend zunimmt, wenn sich die Kurbelstege 6a drehen. Durch Steuern der Geschwindigkeit der über die Spülöffnungen 9a eintretenden Spülluft, kann die Menge des Kraftstoff/Luft-Gemischs weiter verringert werden, die im Abgasstrom eingeschlossen wird.
Beim gespülten Zweitaktmotor mit vorlaufender Luftschicht, bei dem es sich um die erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung handelt, sind Zweig-Luftkanäle 10a am Zylinder 2 und Zweig-Spülkanäle 109e zu Spülöffnungen 9a am Zylinder 2 durch parallele Wände 109a und 109i umgeben, wie es aus der 2 erkennbar ist. So kann das zum Gießen des Zylinders verwendete Schiebe-Formwerkzeug ein einstückiges Teil sein. Die Konfiguration des Formwerkzeugs ist einfacher, und dies verringert dessen Kosten.
Die 6 bis 8 zeigt die zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen gespülten Zweitaktmotors mit vorlaufender Luftschicht. Bei dieser Ausführungsform ist das Luft-Steuerventil 20 des Zweitaktmotors der ersten Ausführungsform durch ein modifiziertes Ventil 20 mit den folgenden Verbesserungen ersetzt.
In den 6 bis 8 ist 11 der Luftreiniger, 12 der Vergaser, 10e der Luftkanal im Vergaser 12 und 14 das Kraftstoffgemisch-Steuerventil des Vergasers 12. 15 und 15b sind die Kraftstoffgemischkanäle, und 15a ist der Zuführeinlass für das Kraftstoffgemisch am Zylinder 2.
20 ist das Luft-Steuerventil. 45 ist eine Luftleitung, die den Luftkanal 10e des Luftreinigers 11 mit einem gesonderten Auslass verbindet. 35 ist das Luftzuführrohr im am Zylinder 2 angebrachten Isolator. 36 ist ein Verbindungsrohr für Einlassluft. Es ist am Luftzuführrohr 35 im Isolator befestigt und mit dem Auslass des Luftkanals 110 verbunden.
Wie es in der 7 dargestellt ist, strömt die Spülluft, die über einen anderen Auslass am Luftreiniger 11 als dessen Luftkanal 10e geleitet wird, durch den Luftkanal 110 in das Luftrohr 45. Sie strömt durch den Luftkanal 10b, der vom Verbindungsrohr 36 für den Lufteinlass und dem Luftzuführrohr 35 des Isolators umgeben ist. Sie läuft vom Luftventil 37 des Steuerventils 20, das bald erörtert wird, und vom Ventilsitz 35a aus. Sie strömt über das Rückschlagventil 16 durch die Luftzuführkammer 10 in den Zylinder 2, und sie wird an den Zweig-Luftkanal 10a geliefert, wie es in der 1 dargestellt ist.
20 ist ein Luft-Steuerventil. Das Ventil 20 ist schirmförmig, und es ist am Verbindungsrohr 36 für den Lufteinlass installiert. Das Luftventil 37, das am Ende des Ventilschafts 39 auf solche Weise angebracht ist, dass es sich diesem entlang bewegen kann, tritt mit dem Ventilsitz 35a auf solche Weise in Kontakt, dass es frei angebracht oder abgehoben werden kann. Am Ende des Ventilschafts 39, das aus dem Verbindungsrohr 36 heraussteht, ist ein Nockenstößel 38 vorhanden. Eine Druckfeder 41 übt eine Kraft in der Richtung aus, die in Bezug auf die Luftströmung durch das Luftventil 37 stromabwärts liegt, d.h., sie übt auf das Luftventil 37 einen Druck gegen den Ventilsitz 35a aus.
Ein Bereich 124c ist am Ende des Steuerhebels 124, der an der Rotationsachse des Kraftstoffgemisch-Steuerventils 14 des Vergasers 12 angebracht ist, nach unten gebogen. Ein Nocken mit fächerförmigem Querschnitt ist am gebogenen Bereich 124c ausgebildet. Der interne Nocken 124a steht mit dem Nockenstößel 38, der sich am anderen Ende des Luftventils 37 befindet, in Kontakt, um dieses Ventil zu öffnen und zu schließen. Der interne Nocken 124a steht mit dem Nockenstößel 83 in Kontakt, um das Luftventil 37 in der Richtung entgegengesetzt zur Luftströmung, über den Nockenstößel 38, entgegen der Kraft der Druckfeder 41 zu öffnen.
Wie es gut bekannt ist, stellt der Steuerhebel 124 die Öffnung des Gemisch-Steuerventils 14 ein; d.h., er stellt die Strömungsrate des Kraftstoff/Luft-Gemischs ein. Ein Zapfen 125 ist so montiert, dass er sich am Bedienungsende 124b der vom Innennocken 124a abgewandten Seite des Steuerhebels 124 drehen kann. Der Steuerhebel 124 wird durch eine Steuerschnur 124 bedient, die von außen her mit dem Zapfen 125 verbunden ist.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform fällt der Druck in der Kurbelkammer 5a, wenn der Kolben 4 nach oben läuft. Wenn ein Unterdruck erzielt ist, wird er von der Kurbelkammer 5a über die Spülkanäle 109b, 109d und 109f sowie die Zweig-Luftkanäle 10a an die Luftzuführkammer 10 übertragen. Wenn die Luftzuführkammer 10 einen Unterdruck erfährt, öffnet das Rückschlagventil 16.
Wenn der Steuerhebel 124 bedient wird, dreht sich der Innennocken 124a, und der Nockenstößel 38 des Luft-Steuerventils 20 wird in den 6 und 7 entgegen der Federkraft der Druckfeder 41 nach links gezogen. Dies öffnet das Luftventil 37. Spülluft vom Luftreiniger 11 strömt durch das Luftrohr 45, die Luftkanäle 110 und 10a, das Luftventil 37 und das Rückschlagventil 16 in die Luftzuführkammer 10.
Von der Luftzuführkammer 10 strömt die Spülluft, wie bei der ersten Ausführungsform, über die Zweig-Luftkanäle 10a, die Spülkanäle 109f und 109d sowie die Spülkanalauslässe 109b in die Kurbelkammer 5a, wie es durch Pfeile in den 2 und 3 dargestellt ist. Sie sammelt sich in den Kanälen und der Kurbelkammer 5a, und sie spült sie beim selben Prozess wie bei der ersten Ausführungsform.
Allgemein wird bei Zweitaktmotoren das Gemisch-Steuerventil 14 bei Teillast so eingestellt, dass die Strömungsrate des Kraftstoff/Luft-Gemischs kontrolliert wird, das durch die Kurbelkammer 5a in die Verbrennungskammer 25 gelie fert wird. Auf diese Weise kann eine nahezu konstante Konzentration des Kraftstoff/Luft-Gemischs über einen großen Betriebsbereich aufrecht erhalten werden.
Beim erfindungsgemäßen gespülten Zweitaktmotor mit Luftschicht wird, wie oben erörtert, im Spülprozess Luft anstelle eines Kraftstoff/Luft-Gemischs durch die Luftzuführkammer 10 an die Verbrennungskammer 25 geliefert. Wenn die Konzentration des Kraftstoff/Luft-Gemischs einen hohen Wert zeigt, und wenn eine zur Menge des Kraftstoff/Luft-Gemischs proportionale Luftmenge an die Verbrennungskammer 25 geliefert wird, kann die Gesamtfettheit des Gemischs konstant gehalten werden.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das Gemisch-Steuerventil 14, das die Strömungsrate des Kraftstoff/Luft-Gemischs steuert, und das Luft-Steuerventil 20, das die Strömungsrate der über die Luftzuführkammer 10 in die Verbrennungskammer 25 gelieferten Spülluft steuert, über den Innennocken 124a des Hebels 124, der das Gemisch-Steuerventils 14 einstellt, und den Nockenstößel 38 verkoppelt. Durch Auswählen des Profils des Innennockens 124a kann für den Öffnungsgrad des Gemisch-Steuerventils 14 und des Luft-Steuerventils 20 ein geeignetes Verhältnis erzielt werden (d.h. ein geeignetes Verhältnis für die Strömungsrate des Kraftstoff/Luft-Gemischs zu der der Spülluft).
Das in der 9 dargestellte Kurvenbild ist ein Beispiel für eine geeignete Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Gemisch-Steuerventils 14 und des Luft-Steuerventils 20. In dieser Figur ist R1, wie durch eine durchgezogene Linie dargestellt, ein Beispiel, gemäß dem die Verbrennung unter Bedingungen geringer Last, einschließlich des Leerlaufs, stabilisiert ist, wie dies auftritt, bis das Ventil 14 seinen festen Öffnungspunkt Z erreicht, wobei ein relativ fettes Gemisch zugeführt wird. In diesem Bereich, d.h. dem Bereich, in dem das Ventil 14 noch nicht seinen Punkt Z erreicht hat, ist das Luft-Steuerventil 20 völlig geschlossen. Jenseits des Punkts Z werden die Öffnungsgrade der Ventile 14 und 20 proportional zueinander eingestellt. R2, wie durch eine gestrichelte Linie dargestellt, ist ein Beispiel, bei dem das Luft-Steuerventil 20 weniger als bei R1 geöffnet ist, während das Gemisch-Steuerventil 14 nur teilweise offen ist.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform sind das Gemisch-Steuerventil 14, das die Strömungsrate des Kraftstoff/Luft-Gemischs steuert, und das Luft-Steuerventil 20 über den Innennocken 124a, der mit dem Steuerhebel 124 verbunden ist, und den Nockenstößel 38 verkoppelt. So kann das Öffnungsverhältnis des Gemisch-Steuerventils 14 und des Luft-Steuerventils 20 leicht auf eine Änderung der Winkelposition des Gemisch-Steuerventils 14 hin eingestellt werden. Anders gesagt, wird, wie es aus der 9 dargestellt ist, das Luft-Steuerventil 20 völlig geschlossen, während sich der Motor bei geringer Last, wie im Leerlauf, befindet, bis er den Punkt Z erreicht. Das Kraftstoff/Luft-Gemisch, dessen Strömungsrate durch das Gemisch-Steuerventil 14 gesteuert wird, wird in die Verbrennungskammer 25 geliefert, um sie sowohl zur Spülung als auch Verbrennung zu füllen.
Wenn einmal die Öffnung des Gemisch-Steuerventils 14 den Punkt Z in der 9 erreicht, zieht der Innennocken 124a des Steuerhebels 124 das Luftventil 37 nach außen, um es zu öffnen, und das Luft-Steuerventil 20 bewegt sich in die offene Stellung.
Wenn die Last am Motor zunimmt und das Gemisch-Steuerventil 14 weiter öffnet, arbeitet das Luft-Steuerventil 20 entsprechend der Drehung des Innennockens 124a des Steuerhebels 124, der der Drehung des Ventils 14 folgt und sich proportional zu diesem öffnet. Die Strömungsrate der Luft nimmt zu, und der Motor läuft mit einem mageren Gemisch, wie es bei schwerer Last erforderlich ist.
Andere Gesichtspunkte der Konfiguration sind identisch mit entsprechenden Gesichtspunkten bei der ersten bevorzugten Ausführungsform, die in den 1 bis 5 dargestellt ist. Dieselben Teile sind auf dieselbe Weise wie in diesen Figuren nummeriert.
Die 10 und 11 zeigen einen gespülten Zweitaktmotor mit Luftschicht, der die dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bildet. Diese Ausführungsform betrifft das Ventil, das die Spülluftmenge steuert, und seinen Betriebsmechanismus, wie bei der zweiten Ausführungsform. Sie unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, dass der Innennocken am Steuerhebel 124 an einer vorgegebenen Höhe am Innenrand des fächerförmigen Umfangs des Steuerhebels ausgebildet ist.
In den 10 und 11 läuft Spülluft, die durch einen anderen Auslass als den des Luftkanals 10e aus dem Luftreiniger 11 herausgeleitet wird, durch den Luftkanal 10b, der durch das Verbindungsrohr 48 und das Einlassrohr 47 im Isolator umgeben ist. Sie strömt durch die Öffnung des Luftventils 37 und den Ventilsitz 47a im Luft-Steuerventil 20. Sie läuft durch das Rückschlagventil 16 und die Luftzuführkammer 10 im Zylinder 2, und sie wird an den Zweig-Luftkanal 109 geliefert (siehe die 1).
Der Steuerhebel 124 ist am sich drehenden Schaft des Gemisch-Steuerventils 14 am Vergaser 12 befestigt. Ein Ende des Steuerhebels 124 bildet, im Gegensatz zur Konfiguration der zweiten Ausführungsform, einen nach oben gebogenen Bereich 127c. Dieser bildet den Innennocken 127a, dessen horizontaler Querschnitt fächerförmig ist. Der Innennocken 127 ist mit dem Nockenstößel 38 des Luftventils 37 verkoppelt, so dass er dieses Luftventil öffnet und schließt. Der Innennocken 127a ist so installiert, dass er das Luftventil 37 über die Wirkung des Nockenstößels 38 in der Richtung entgegengesetzt zur Luftströmung, d.h. der Richtung, in der er einen Druck auf die Druckfeder 41 ausübt, öffnet.
Andere Gesichtspunkte der Konfiguration des und des Betriebs dieses Motors sind identisch mit entsprechenden Gesichtspunkten der zweiten Ausführungsform, und sie sind mit denselben Zahlen versehen.
Die 12 bis 18 zeigen die vierte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind die jeweiligen Zuführsysteme für die vorlaufende Luft und das Kraftstoffgemisch verbessert. Die Grundkonfiguration dieses Motors ist identisch mit der der ersten bis dritten Ausführungsform. Entsprechende Teile sind mit denselben Zahlen versehen.
In den 12 bis 18 ist 41 eine Isolatordichtung, die zwischen den Flächen platziert ist, an denen der Isolator 30 und der Zylinder 2 aneinander montiert sind; 42 ist eine Vergaserdichtung, die zwischen den Flächen platziert ist, an denen der Isolator 30 und der Vergaser 12 aneinander montiert sind.
Die in der 14 dargestellte Vergaserdichtung 42 verfügt über zwei parallele Kanäle, die durch sie verlaufen, einen Luftkanal 10b im oberen Bereich und einen Kraftstoffgemischkanal 15 im unteren Bereich, an denselben Positionen wie im Isolator 30. Ein Verbindungskanal 43 ist ein Schlitz, der den Luftkanal 10b und den Kraftstoffgemischkanal 15 verbindet. 46 sind Schraubenlöcher.
Die in der 16 dargestellte Isolatordichtung 41 verfügt über dieselben zwei parallelen, sie durchlaufenden Kanäle, einen Luftkanal 10b im oberen Bereich sowie einen Kraftstoffgemischkanal 15 im unteren Bereich, mit demselben Abstand wie im Isolator 30. Ein Verbindungskanal 44 ist ein Schlitz, der zwischen dem Luftkanal 10b und dem Kraftstoffgemischkanal 15 verläuft und sie verbindet. 61 ist ein Raum für das Rückschlagventil 16; 49 sind Schraubenlöcher.
Der Verbindungskanal 44 in der Isolatordichtung 41 verbindet, wie es aus der 15 erkennbar ist, den Kraftstoffgemischkanal 15 und die Luftzuführkammer 10 an einer Stelle, die stromabwärts in Bezug auf die ebene Fläche 45 des Rückschlagventils 16 liegt. Sein Durchmesser, d.h. der Durchmesser des zugehörigen Kanals, ist kleiner als der des Verbindungskanals 43 in der Vergaserdichtung 42. Das Erzeugen des Verbindungskanals 44 minimiert jeglichen Abfall der Ausgangsleistung.
Anstatt dass die Verbindungskanäle 44 und 43 in der Isolatordichtung 41 und der Vergaserdichtung 42 angebracht werden, kann ein Verbindungskanal 47 in die Fläche des Isolators 30 geschnitten werden, die mit der Vergaserdichtung 42 in Kontakt gelangt, wie es in der 14 dargestellt ist; oder es kann ein Verbindungskanal 51 in die Fläche des Isolators 30 eingeschnitten werden, die mit der Isolatordichtung 41 in Kontakt gelangt, wie es in der 17 dargestellt ist.
Die Verbindungskanäle können auch in diejenige Fläche des Zylinders 2 eingeschnitten werden, wo dieser am Isolator 30 befestigt wird, oder in die Fläche des Vergasers 12, wo dieser am Isolator 30 befestigt wird.
Wenn ein auf diese Weise konfigurierter gespülter Zweitaktmotor mit vorlaufender Luftschicht arbeitet, drückt der Verbrennungsdruck in der Verbrennungskammer 25 den Kolben 4 nach unten, und die Abgasöffnung 13a öffnet. Die Verbrennungsgase (d.h. das Abgas) in der Verbrennungskammer 25 treten durch die Abgasöffnung 13a in das Auslassrohr 13 aus. Sie durchlaufen den Auspuff (nicht dargestellt) und sie werden an die Atmosphäre ausgelassen.
Wenn der Kolben 4 weiter nach unten läuft, öffnen Spülöffnungen 9a an seiner linken und rechten Seite, und die in den Spülöffnungen 109e und an anderer Stelle gespeicherte Luft strömt in die Verbrennungskammer 25, wodurch die Verbrennungsgase zur Abgasöffnung 13a gedrückt werden.
Als Nächstes strömt das in der Kurbelkammer 5a gespeicherte Kraftstoff/Luft-Gemisch durch die Spülöffnungen 9a mittels der Spülkanalauslässe 109b und der Spülkanäle 109d und 109e in die Verbrennungskammer 25.
Wenn sich der Kolben 4 in seinem unteren Totpunkt befindet, öffnen die Abgasöffnung 13a und die Spülöffnungen 9a. Die Zufuhr von Luft und Kraftstoff/Luft-Gemisch zur Verbrennungskammer 25 ist nun abgeschlossen oder beinahe abgeschlossen. Wenn der Kolben 4 vom unteren Totpunkt nach oben läuft, sorgt er für ein Schließen der Spülöffnung 9a, wodurch in der Kurbelkammer 5a ein geschlossener Raum gebildet wird. Nun beginnt der Expansionsprozess, d.h. die Druckverringerung.
Wenn der Kolben 4 weiter nach oben läuft, schließt die Abgasöffnung 13a, und es wird damit begonnen, das Gemisch von Kraftstoff und Gas in der Verbrennungskammer 25 unter Druck zu setzen. Wenn der Kolben 4 nach oben läuft, nimmt das Volumen der Kurbelkammer 5a zu, wodurch der Druck im Kurbelgehäuse fällt. Wenn der Kolben 4 noch weiter nach oben läuft, öffnet die Lufteinlassöffnung 15a an der Seite des Zylinders 2. Das im Vergaser 12 erzeugte Kraftstoff/Luft-Gemisch, dessen Strömungsrate durch das Ventil 14 gesteuert wird, wird über den Kraftstoffkanal 15 an die Kurbelkammer 5a geliefert.
Der Druck in der Kurbelkammer 5a fällt, und der tiefere Druck wird über die Auslässe 109b und die Spülkanäle 109d und 109e über die Zweig-Luftkanäle 10a an der linken und rechten Seite übertragen. Das Rückschlagventil 16 vom Reed-Typ öffnet, und die über das Ventil 16 an die Luftzuführkammer 10 gelieferte Luft strömt in die Kurbelkammer 5a.
Die verschiedenen Paare von Kanälen, die von den Spülöffnungen 9a zur Kurbelkammer 5a verlaufen, d.h. die Zweig-Spülkanäle 109e und die Spülkanäle 109d bilden gemeinsam zwei lange Spülkanäle. Die an die Spülkanäle gelieferte Luft muss deren gesamte Länge füllen, bevor sie in die Kurbelkammer 5a eingelassen wird.
Wenn der Kolben 4 die Nähe des oberen Totpunkts erreicht, zündet die Zündkerze 8 in der Verbrennungskammer 25 einen Funken. Dies zündet das unter Druck stehende Kraftstoff/Luft-Gemisch, und es tritt Verbrennung auf. Der durch diese Verbrennung erzeugte Druck drückt den Kolben 4 nach unten, was in der Kurbelwelle 6 ein Drehmoment erzeugt.
Wenn der Kolben 4 nach unten läuft und die Abgasöffnung 13a öffnet, strömen die Verbrennungsgase in der Verbrennungskammer 25 durch die Abgasöffnung 13a in das Auslassrohr 13. Sie werden über den Auspuff (nicht dargestellt) nach außen ausgeblasen.
Wenn der Kolben 4 nach unten zu laufen beginnt, werden die Gase in der Kurbelkammer 5a durch seine Rückseite unter Druck gesetzt. Wenn der Kolben 4 weiter nach unten läuft, öffnen die Auslässe der Spülöffnungen 9a an jeder Seite. Das Kraftstoff/Luft-Gemisch, das auf die oben beschriebene Weise der Kurbelkammer 5a zugeführt wird, wird von den Spülöffnungen 9a über die Auslässe 109b und die Spülkanäle 109d und 109e in die Verbrennungskammer 25 gesaugt. Die Verbrennungsgase (d.h. das Abgas) in der Verbrennungskammer 25 werden durch die Abgasöffnung 13a ausgestoßen, und der Spülvorgang beginnt.
Wenn der Motor im Leerlauf betrieben wird, wird der Unterdruck in den Spülkanälen 10b, der Luftzuführkammer 10 und den Zweig-Luftkanälen 10a größer als im Kraftstoffkanal 15.
Bei der vierten Ausführungsform sind der Luftkanal 10b und der Kraftstoffgemischkanal 15 durch Verbindungskanäle 43 und 44 kleinen Durchmessers in der Isolatordichtung 41 und der Vergaserdichtung 42 oder durch in den Isolator 30 eingeschnittene Schlitze 47 und 51 miteinander verbunden. Wenn der Motor im Leerlauf läuft, strömt das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kraftstoffkanal 15 durch entweder die Verbindungskanäle 43 und 44 kleinen Durchmessers oder die Schlitze 47 und 51 in den Luftkanal 10b und die Luftzuführkammer 10.
Demgemäß kann, wenn sich bei einer plötzlichen Beschleunigung zuviel Luft im Luftkanal 10b befindet, Kraftstoff/Luft-Gemisch zur durch den Luftkanal 10b strömenden Luft zugegeben werden. Dies verhindert, dass neue Luft, die über die Spülöffnung 9a in die Verbrennungskammer 25 geliefert wird, dafür sorgt, dass in dieser überschüssige Luft vorhanden ist. So wird auch verhindert, dass die Kraftstoffkonzentration bei einer plötzlichen Beschleunigung zu ge ring wird, und so werden die Beschleunigungseigenschaften des Motors verbessert.
Wenn der Motor mit hoher Drehzahl läuft, ist die Drosselklappe weiter offen, und die Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffkanal 15, dem Luftkanal 10b und der Luftzuführkammer 10 ist praktisch beseitigt. So strömt praktisch keine Luft vom Kraftstoffkanal 15 durch die Verbindungskanäle 43 und 44 kleinen Durchmessers oder 47 und 51 entweder in den Luftkanal 10b oder die Luftzuführkammer 10. Dann verhindert dieses Design, dass Kraftstoff/Luft-Gemisch die Spülluft verunreinigt, was gewährleistet, dass die erforderlichen Abgasspezifikationen eingehalten werden.
Wenn der Motor schräg montiert wird, strömt das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kraftstoffkanal 15 vom Rückschlagventil 16 aus stromabwärts. So strömt es durch die Verbindungskanäle an der Seite der Verbrennungskammer 25, d.h. die Kanäle 44 oder 51 in der Isolatordichtung 41 des Isolators 30, und in die Luftzuführkammer 10. Dies verhindert, dass sich Kraftstoff stromabwärts in Bezug auf den Kraftstoffkanal 15 sammelt und plötzlich in den Zylinder gesaugt wird, wenn sich die Position des Motors ändert, so dass eine unvollkommene Verbrennung aufgrund eines Kraftstoffüberschusses beseitigt ist.
Um fehlerhaften Betrieb zu vermeiden, wenn der Motor schräg montiert ist, wie oben beschrieben, muss das Folgende berücksichtigt werden. Wenn der Verbindungskanal 44 oder 51 zwischen der Luftzuführkammer 10 und dem Kraftstoffkanal 15 vorhanden ist, die stromabwärts in Bezug auf das Rückschlagventil 16 liegen, besteht Verbindung zum Spülkanal 109e, der stromabwärts vom Ventil 16 liegt. Demgemäß fällt, wenn der Durchmesser des Verbindungskanals vergrößert wird, die Ausgangsleistung des Motors, jedoch kann, wenn der Verbindungskanal 43 oder 47 in der Vergaserdichtung 42 oder der Isolatordichtung 41 liegt, die sich stromabwärts in Bezug auf das Rückschlagventil befinden, der Durchmesser des Verbindungskanals erhöht werden, ohne dass ein Abfall der Motorabtriebsleistung entsteht. Dies verbessert die Beschleunigungseigenschaften bei plötzlicher Beschleunigung weiter.
Dann sind bei der vierten Ausführungsform die Verbindungskanäle 43 und 44 kleinen Durchmessers zwischen dem Kraftstoffkanal 15, dem Luftkanal 10b und der Luftzuführkammer 10 vorhanden, so dass ein Unterdruck im Luftkanal 10b und der Luftzuführkammer 10 dafür sorgt, dass das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kraftstoffkanal 15 in den Luftkanal strömt. Dies umgeht das Erfordernis einer komplizierten Steuervorrichtung, und es ermöglicht es, den oben beschriebenen Effekt unter Verwendung einer sehr einfachen Vorrichtung zu erzielen.
Wenn es erwünscht ist, den Verbindungskanal 43 oder 44 in der Isolatordichtung 41 oder der Vergaserdichtung 42 anzubringen, ist es möglich, einen Verbindungskanal dadurch auszuarbeiten, dass einfach ein Schlitz mit demselben Durchmesser wie dem des Verbindungskanals 43 oder 44 entweder in der Isolatordichtung 41 oder der Vergaserdichtung 42 erzeugt wird. Das Erzeugen eines Verbindungskanals auf diese Weise ist unkompliziert, und es benötigt keine große Anzahl von Prozessen.
In der 18, die eine andere Ausführungsform des Verbindungskanals zeigt, ist 63 ein Verbindungskanal mit einem kleinen Loch, das den Luftkanal 10b und den Kraftstoffkanal 15 im Isolator 30 verbindet. 64 ist ein Rückschlagventil am Verbindungskanal 36, das eine Strömung vom Kraftstoffkanal nur in der Richtung zum Luftkanal 10b zulässt
Das Rückschlagventil 64 kann, falls erwünscht, weggelassen werden, und der Verbindungskanal 63 kann nur aus dem kleinen Loch bestehen. Alternativ können ein Verbindungskanal 63 und ein Rückschlagventil 64, wie oben beschrieben, im Vergaser 12 oder Zylinder 2, statt im Isolator 30, vorhanden sein.
In den 19 bis 22, die die fünfte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, ist 1 der Motor, 2 der Zylinder desselben und 5 das Kurbelgehäuse. Der Zylinder 2 und das Kurbelgehäuse 5 sind an Flächen 04 und 05 über eine Anzahl von Schrauben 110 aneinander befestigt, wobei zwischen ihnen eine Dichtung 311 platziert ist. 13a ist die Abgasöffnung.
9a ist die Spülöffnung, die in die Seite des oben genannten Zylinders 2 öffnet. 209a ist der Spülkanal im Zylinder 2, der mit der oben genannten Spülöffnung 9a verbunden ist. 209c ist der Auslass des Spülkanals, der in die Kurbelkammer 5a im oben genannten Kurbelgehäuse 5 geöffnet ist. 209b ist der Spülkanal im oben genannten Kurbelgehäuse 5. Mittels der Fläche 511 der Führung 501, die bald beschrieben wird, ist ein gleichmäßiger gekrümmter Kanal innerhalb des Kurbelgehäuses 5 gebildet. Der Spülkanal 209a im oben genannten Zylinder 2, sowie der Spülkanaleinlass 209c sind an den oben genannten Flä chen 04 und 05 verbunden, an denen die Kanäle im Kurbelgehäuse 5 und im Zylinder 2 aufeinander treffen.
1001 ist der Luftkanal für vorlaufende Luft. Er ist teilweise entlang der Länge des oben genannten Spülkanals 209a angeschlossen. Vorlaufende Luft vom Luftreiniger (nicht dargestellt) wird über den Luftkanal und den Spülkanal 209a an die Spülöffnung 9a geliefert.
Mit Ausnahme der Führung 501 ist die soeben beschriebene Konfiguration identisch mit dem in der 39 dargestellten Design aus dem Stand der Technik.
501 ist eine Führung. Sie ist von der Fläche 904 aus in das oben genannte Kurbelgehäuse 5 eingesetzt, um eine Fläche 511 zu bilden, die gleichmäßig mit dem Spülkanal 209b im Kurbelgehäuse verbunden ist.
Wie aus den 21 und 22 erkennbar ist, verfügt die Führung 501 an ihrer Oberseite über einen zylindrischen Vorsprung 531. An ihren Seiten stehen zwei Zähne 541 und 551 vor. Wie es aus der 20 erkennbar ist, wird die Führung am Kurbelgehäuse festgehalten, wenn die Zähne 541 und 551 an dieser Führung 501 in Vertiefungen 151 und 141 im Kurbelgehäuse 5 eingreifen. Wenn ein Satz von Zähnen und Vertiefungen, z.B. der Zahn 541 und die Vertiefung 151, lockerer als der andere, in diesem Fall der Zahn 551 und die Vertiefung 141, in Eingriff stehen, kann die Führung 501 leicht installiert werden.
Der Vorsprung 531 an der Führung 501 steht mit dem Loch (nicht dargestellt) in der oben genannten Dichtung 311 in Kontakt. Demgemäß kann, wenn die Dichtung 311 oben an der Führung 501 installiert wird, die korrekte Platzierung derselben dadurch geprüft werden, dass die Position des Vorsprungs 531 verifiziert wird. Auch kann die Tatsache, dass die Führung 501 installiert wurde, durch einen Blick auf die Dichtung 311 geklärt werden, so dass keine Möglichkeit besteht, es zu vergessen, die Führung 501 zu installieren.
An der Oberseite der oben genannten Führung 501 ist eine Vertiefung 521 vorhanden. Wenn Kraftstoff vom Kraftstoff/Luft-Gemisch in den kleinen Spalt gelangt, an dem die Dichtung 311 das Kurbelgehäuse vom Zylinder trennt, fließt der Kraftstoff nicht durch die Vertiefung 531 nach unten.
Bei einem auf diese Weise konfigurierten Zweitaktmotor mit Spülkanal wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch von der Kurbelkammer 5a im Kurbelgehäuse 5 in den Spülkanal 209b geleitet, von dem ein Teil aus der gleichmäßig gekrümmten Fläche 511 der Führung 501 besteht. Es strömt durch den gleichmäßig gekrümmten Spülkanal 209b und wird an die Spülöffnung 9a geliefert.
Da der Spülkanal 209b ein gleichmäßig gekrümmter Kanal ohne jeden rechten Winkel ist, strömt das Spülöffnung gleichmäßig und schnell ohne jegliche Strömungsverluste, wie eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit, durch ihn, wenn es an die Spülöffnung 9a geliefert wird.
Bei der fünften bevorzugten Ausführungsform wird die oben genannte Führung 501 auf solche Weise im Kurbelgehäuse 5 installiert, dass sie von der Fläche 04 des Zylinders 2 in der axialen Richtung 50 desselben angebracht oder abgenommen werden kann. Dies beseitigt das Erfordernis für den Zahn 161 zwischen der oberen Wand des Spülkanals 209b und der Fläche 04, an der das Kurbelgehäuse angebracht wird, wie es beim Stand der Technik erforderlich war. Die Führung 501 übt dieselbe Funktion wie der oben genannte Zahn 161 aus. Demgemäß kann, wenn das Kurbelgehäuse 5 gegossen wird, selbst wenn ein einzelnes Formwerkzeug dazu verwendet wird, den Spülkanal 209b in seinem Inneren auszubilden, das Formwerkzeug leicht in der axialen Richtung 50 des Zylinders entfernt werden. Da der Spülkanal unter Verwendung eines einzelnen Formwerkzeugs ausgebildet werden kann, besteht keine Möglichkeit, dass eines von mehreren Formwerkzeugen aus einer Position verrutscht, wie es manchmal bei bekannten Techniken geschieht, und das Gussteil zerstört wird.
Auch fließt bei der fünften bevorzugten Ausführungsform, wenn der Kraftstoff im durch die Spülkanäle 209a und 209b, die dort verbunden sind, wo sie zwischen den Flächen 04 und 05 des Kurbelgehäuses 5 und des Zylinders 2 aufeinander treffen, strömenden Spülöffnung in den Spalt zwischen den Flächen 04 und 05, wo die Dichtung 311 eingesetzt ist, sickert, dieser Kraftstoff nicht durch die in der Führung 501 ausgebildete Vertiefung 521 nach unten. Ferner verringert das Erzeugen der genannten Vertiefung 521 die Oberfläche des oben genannten Spalts, so dass weniger Kraftstoff in diesen sickert. So kann der Kraftstoff selbst dann, wenn der Motor schräg montiert wird, nicht in die Spülkanäle 209a und 209b zurückkehren. Dies verhindert eine unvollkommene Verbrennung, wie sie sich ergeben würde, wenn Kraftstoff in die Spülkanäle 209a und 209b zurückfließen könnte.
Zusätzlich zu den oben genannten Ausführungsformen sind auch die folgenden zwei Modifizierungen im Schutzumfang der Erfindung enthalten.
Bei der ersten Modifizierung besteht die oben genannte Führung 501 aus einem flachen Teil, das einstückig mit der Dichtung 311 aus Harz hergestellt. Das der Führung entsprechende Teil wird durch Formen einer Tiefziehfolie geformt. Die Fläche 511, die beim oben genannten Kurbelgehäuse 5 gleichmäßig mit dem Spülkanal 209b verbunden ist, bildet auch die Vertiefung 521 an der Rückseite der Fläche.
Bei dieser Modifizierung liegen die Führung 501 und die Dichtung 311 als ein Teil vor, und ein Tiefziehvorgang ermöglicht es, die Kanalfläche 511 und die Vertiefung 521 gleichzeitig an der Vorder- und der Rückseite der Folie auszubilden. Dies verringert die Anzahl der Teile und die Anzahl der Zusammenbauprozesse.
Bei der zweiten Modifizierung erhält die oben genannte Führung 501 eine andere Farbe als der Rest der Kurbelgehäuseanordnung. Wenn die Führung eine andere Farbe hat, ist ihr Vorliegen oder Fehlen um so auffälliger, so dass es unmöglich ist, ihre Installation zu vergessen. Unter Verwendung einer anderen Farbe für jeden Maschinentyp kann die Teilekontrolle vereinfacht werden.
Die 27 zeigt einen gespülten Zweitaktmotor mit Luftschicht, bei dem die sechste und die siebte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung realisiert sind. In dieser Figur ist 2 der Zylinder; 421 ist die Innenwand des Zylinders; 4 ist der Kolben; 6 ist die Kurbelwelle, 6a ist der Kurbelsteg, ein Bestandteil der Kurbelwelle 6, 5 ist das Kurbelgehäuse; 3 ist das Pleuel, das den Kolben 4 mit der Kurbelwelle 6 verbindet; 7 ist der Zylinderkopf; 8 ist die Zündkerze; 11 ist der Luftreiniger und 12 ist der Vergaser.
25 ist die Verbrennungskammer; 5a ist die Kurbelkammer innerhalb des Kurbelgehäuses 5; und 15 ist der Kraftstoffkanal, der den oben genannten Vergaser 15 mit der Kurbelkammer 5a verbindet. 13a ist die Abgasöffnung an der Seite des Zylinders 2. Sie ist durch den Auslasskanal 411 mit dem Auslassrohr verbunden.
9a sind die zwei Spülöffnungen, die rechts und links von der Abgasöffnung 13a praktisch rechtwinklig in Bezug auf diese am Zylinder 2 einander zugewandt sind. Die Spülöffnungen 9a stehen über Zweig-Spülkanäle 109e, die schräg in Bezug auf den Zylinder 2 abgewinkelt sind; bogenförmige Spülkanäle 109d, die innerhalb der Wände an jeder Seite des Kurbelgehäuses 5 ausgebildet sind; und Auslässe 109b mit der oben genannten Kurbelkammer 5a in Verbindung.
10 ist die an der Seite des Zylinders 2 ausgebildete Luftzuführkammer. Ihre stromaufwärtige Seite ist mit dem Luftkanal 10b im Isolator 30 verbunden; ihre stromabwärtige Seite ist mit den Zweig-Luftkanälen 10a verbunden. Die Zweig-Luftkanäle 10a sind mit den zwei Zweig-Spülkanälen 109e verbunden.
Ein Rückschlagventil 16 am Auslass der Luftzuführkammer 10, das zu den Zweig-Luftkanälen 10a rechts und links führt, ermöglicht es, dass Luft nur in der Richtung der Luftkanäle strömt.
Der oben genannte Isolator 30 führt eine thermische Isolierung des Lufteinlasssystems gegenüber dem Motorkörper aus. Er ist an die Seite des Zylinders 2 angeschraubt. Der oben genannte Luftkanal 10b liegt im oberen Bereich des Isolators 30, und der Kraftstoffkanal 15 liegt in seinem unteren Bereich.
Die stromaufwärtige Seite des Kraftstoffkanals 15 ist mit dem Ventil 14 am Vergaser 12 verbunden, das die Strömungsrate des Kraftstoff/Luft-Gemischs steuert. Die stromabwärtige Seite ist mit dem Inneren des Zylinders (d.h. der Verbrennungskammer 25) über die Lufteinlassöffnung 15a verbunden.
110 ist ein Luftkanal, der einstückig mit dem Vergaser 12 ausgebildet ist und den Luftreiniger 11 mit dem Isolator 30 verbindet. Am Luftkanal 110 befindet sich ein Luft-Steuerventil 20, das den Durchmesser des Kanals ändert. Das Luft-Steuerventil 20 ist mit dem Gemisch-Steuerventil 14 am Vergaser 12 verkoppelt.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Konfiguration der Spülkanäle im oben erörterten gespülten Zweitaktmotor mit Luftschicht.
Die 23 und 25 zeigen die sechste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. 2 ist der Zylinder; 25 ist die Verbrennungskammer innerhalb desselben; 431 ist der Raum für die oben genannte Zündkerze 8; 15 ist der Kraftstoffka nal; 15a ist die Lufteinlassöffnung, die den Auslass des Kraftstoffkanals 15 in die Verbrennungskammer 25 bildet; 13a ist die Abgasöffnung; und 411 ist der Auslasskanal, der die Kammer mit der Abgasöffnung 13a verbindet. 421 ist die Innenwand des Zylinders.
9a ist eine der Spülöffnungen. Sie bildet tatsächlich den Auslass eines der oben genannten Spülkanäle 109d in die Verbrennungskammer 25. Wie in der 27 können zwei derartige Kanäle und Auslässe vorhanden sein.
Wie es in der 25 dargestellt ist, variieren obere Wände 9c und 9b der oben genannten Spülkanäle 109d, die mit den oben genannten Spülöffnungen 9a verbunden sind, und ihr Ausblaswinkel α, d.h. der Winkel, den sie in Bezug auf einen Kanal orthogonal zur Achse 50 des Zylinders, oder anders gesagt in Bezug auf den horizontalen Kanal 45 bilden, entlang dem Umfang des Zylinders.
In der 23 ist die sechste bevorzugte Ausführungsform dargestellt. Wenn der Ausblaswinkel des oben genannten Spülkanals 109d, wie in der 25 erkennbar, an einer Stelle nahe an der oben genannten Abgasöffnung mit α1 (B in der 25) bezeichnet wird, und der an einer Stelle näher an der oben genannten Einlassöffnung mit α2 (A in der 25) bezeichnet wird, gilt α1 < α2. Der Ausblaswinkel α variiert kontinuierlich von einer Stelle näher an der Einlassöffnung 15a (α2) zu einer solchen näher an der Abgasöffnung 13 (α1).
Bei der siebten Ausführungsform der Erfindung, die in den 24, 26 und 27 dargestellt ist, sind Flächen 9c und 9b der oberen Wand des oben genannten Spülkanals 109d so ausgebildet, dass sie auf stufenförmige Weise ausgehend vom Einblaswinkel α2 entlang einem vorgegebenen Stück a auf der Seite des Kanals näher an der Einlassöffnung 15a zum Ausblaswinkel α1 entlang einem vorgegebenen Stück b an der Seite des Kanals näher an der Abgasöffnung 13 variieren, wobei die Winkeldifferenz durch die Stufe 441 gelindert wird.
In diesem Fall existiert entlang der gesamten Länge des oben genannten Stücks a ein fester Ausblaswinkel α2, und entlang der gesamten Länge des oben genannten Stücks b existiert ein anderer fester Ausblaswinkel α1. Es wäre auch zulässig, dass zwei oder mehr Stufen, wie die oben genannte Stufe 441 vorliegen, so dass der Ausblaswinkel in drei oder mehr Stufen variieren würde.
Wenn der auf diese Weise konfigurierte gespülte Zweitaktmotor mit Luftschicht arbeitet, drückt der Verbrennungsdruck in der Verbrennungskammer 25 den Kolben 4 nach unten und öffnet die Abgasöffnung 13. Die Verbrennungsgase (d.h. das Abgas) in der Verbrennungskammer 25 strömen durch die Abgasöffnung 13 und den Auslasskanal 411 in das Auslassrohr, und sie werden durch den Auspuff (nicht dargestellt) in die Atmosphäre ausgelassen.
Wenn der Kolben 4 weiter nach unten läuft, öffnen die Spülöffnungen 9a an seiner linken und rechten Seite. Die Luft, die sich in den Zweig-Spülkanälen 109e angesammelt hat, strömt in die Verbrennungskammer 25, und sie drückt die Verbrennungsgase zur Abgasöffnung 13.
Als Nächstes strömt das in der Kurbelkammer 5a gespeicherte Kraftstoff/Luft-Gemisch über die Auslässe 109b der Spülkanäle, die Spülkanäle 109d und die Zweig-Spülkanäle 109e in die Verbrennungskammer 25.
Wenn der Kolben 4 den unteren Totpunkt erreicht, öffnen die Abgasöffnung 13 und die Spülöffnungen 9a, und die Zufuhr von Luft und Kraftstoff/Luft-Gemisch zur Verbrennungskammer 25 wird abgeschlossen oder praktisch abgeschlossen. Die Spülöffnungen 9a werden durch die Wirkung des Kolbens 4 geschlossen, und das Innere der Kurbelkammer 5a wird zu einem geschlossenen Raum. Wenn der Raum zu expandieren beginnt, beginnt sein Druck zu fallen.
Wenn der Kolben 4 weiter nach oben läuft, schließt die Abgasöffnung 13, und es wird damit begonnen, das Kraftstoff//Luft-Gemisch in der Verbrennungskammer 25 unter Druck zu setzen. Wenn der Kolben 4 hochläuft, nimmt das Volumen in der Kurbelkammer 5a zu, wodurch der Druck in ihr weiter fällt. Wenn der Kolben 4 weiter nach oben läuft, öffnet die Lufteinlassöffnung 15a an der Seite des Zylinders 2, und das im Vergaser 12 erzeugte Kraftstoff/Luft-Gemisch, dessen Strömungsrate durch das Ventil 14 gesteuert wird, wird durch den Kraftstoffkanal 15 an die Kurbelkammer 5a geliefert.
Der Druckabfall innerhalb der oben genannten Kurbelkammer 5a wird über die Auslässe 109b, die Spülkanäle 109d und die Zweig-Spülkanäle 109e an die Zweig-Luftkanäle 10a links und rechts übertragen. Das Rückschlagventil 16 öffnet, und die an die Luftzuführkammer 10 gelieferte Luft füllt die Spülkanäle 109d.
Wenn der Kolben 4 die Nähe des oberen Totpunkts erreicht, zündet die Zündkerze 8 in der Verbrennungskammer 25 einen Funken. Dies zündet das unter Druck stehende Kraftstoff/Luft-Gemisch, und es tritt Verbrennung auf. Der durch diese Verbrennung erzeugte Druck drückt den Kolben 4 nach unten, wodurch in der Kolbenwelle 6 ein Drehmoment erzeugt wird.
Wenn der Kolben 4 nach unten läuft und die Abgasöffnung 13 öffnet, strömen die Verbrennungsgase in der Verbrennungskammer 25 durch die Abgasöffnung 13 in das Auslassrohr. Sie werden durch den Auspuff (nicht dargestellt) nach außen ausgeblasen.
Beim oben genannten Spülvorgang strömt, da der Ausblaswinkel α2 der oberen Wände 9c und 9b des oben genannten Spülkanals 109d an einer Stelle näher an der Einlassöffnung 15a größer als der Einblaswinkel α1 an einer Stelle näher an der Abgasöffnung 13a ist, das Kraftstoffgemisch, das von der Stelle näher an der Abgasöffnung 13a in die Kammer gelangt, mit hoher Geschwindigkeit entlang der Oberseite des Kolbens, ohne dass es verteilt wird. Dies verhindert, dass es im Abgasstrom eingeschlossen wird, wodurch die Menge an Kraftstoff verringert wird, die durch die Abgasöffnung 13a verloren geht.
Das Kraftstoff/Luft-Gemisch, das von der Stelle näher an der oben genannten Einlassöffnung 15 des oben genannten Spülkanals 109d in die Kammer eintritt, strömt mit niedrigerer Geschwindigkeit als dasjenige näher an der oben genannten Abgasöffnung 13a. Es wird in das Gebiet um die Zündkerze im oberen Teil der Kammer geliefert, wo es effizient gezündet und verbrannt wird.
Demgemäß verhindern die sechste und die siebte Ausführungsform, dass das an die Verbrennungskammer 25 gelieferte Kraftstoff/Luft-Gemisch unverbrannt durch die Abgasöffnung 13a entweicht, wodurch der Spülwirkungsgrad verbessert ist und die Konzentration des die Verbrennungskammer 25 füllenden Kraftstoff/Luft-Gemischs verbessert ist.
Wenn der Motor wie bei der oben genannten siebten Ausführungsform konfiguriert ist, sind die Flächen 9c und 9b der oberen Wand des oben genannten Spülkanals 109d so ausgebildet, dass von einem großen Einblaswinkel α2 an einer Stelle näher an der Einlassöffnung 15a zu einem kleineren Winkel α1 an einer Stelle näher an der Abgasöffnung 13a eine stufenförmige Variation vorliegt, wobei die Winkeländerung an der Stufe 441 auftritt. Wenn der Zylinder gegossen wird, können zwei Formwerkzeuge mit zwei verschiedenen Einblaswinkeln α verwendet werden, wie oben beschrieben, wobei die Winkel an der Stufe 441 eine Änderung erfahren. Dies vereinfacht es, das Werkstück den Formwerkzeugen zu entnehmen.
Auch bildet die Verwendung von Formwerkzeugen mit zwei verschiedenen Einblaswinkeln zum Ausbilden des Spülkanals 109d eine einfache und zuverlässige Art zum Kontrollieren des Einblaswinkels.
Die 28 bis 31 zeigen die achte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. In der 31 ist 2 der Zylinder, 4 der Kolben, 6 die Kurbelwelle, 6a der Kurbelsteg der Kurbelwelle 6, 5 das Kurbelgehäuse, 3 das Pleuel, das den Kolben 4 und die Kurbelwelle 6 verbindet, 7 der Zylinderkopf, 8 die Zündkerze, 11 der Luftreiniger und 12 der Vergaser. 25 ist die Verbrennungskammer. 5a ist die innerhalb des Kurbelgehäuses 5 ausgebildete Kurbelkammer. 15 ist der Kanal für das Kraftstoff/Luft-Gemisch, der den oben genannten Vergaser 12 und die Kurbelkammer 5a verbindet. 13a ist die Abgasöffnung an der Seite des Zylinders 2. Sie ist mit dem Auslasskanal 411 verbunden.
9a sind die zwei Spülöffnungen, die am Zylinder 2 rechts und links vom Abgasöffnung 13a praktisch rechtwinklig in Bezug auf diesen einander zugewandt sind. Wie es aus der 30 erkennbar ist, stehen die Spülöffnungen 9a über die Zweig-Spülkanäle 109e, die schräg in Bezug auf den Zylinder 2 abgewinkelt sind; die Spülkanäle 109f, die an den Punkten vorliegen, an denen die verschiedenen Spülkanäle aufeinander treffen; die bogenförmigen Spülkanäle 109d, die innerhalb der Wände an jeder Seite des Kurbelgehäuses 5 ausgebildet sind; und die Auslässe 109b mit der oben genannten Kurbelkammer 5a in Verbindung.
Die Stirnflächen der oben genannten Auslässe 109b sowie die Stirnflächen der Kurbelstege 6a sind in der Richtung der Kurbelwelle 60 einander angenähert, wobei nur ein mikroskopischer Spalt verbleibt, so dass die Enden der Auslässe durch die Drehung der Kurbelstege 6a der Kurbelwelle 6 geöffnet und geschlossen werden können.
10 ist die an der Seite des Zylinders 2 ausgebildete Luftzuführkammer. Ihre stromaufwärtige Seite ist mit dem Luftkanal 10b im Isolator 30, der bald erörtert wird, verbunden; ihre stromabwärtige Seite ist mit den Zweig- Luftkanälen 10a verbunden. Wie es aus der 30 erkennbar ist, sind die Zweig-Luftkanäle 10a mit den Spülkanälen 109f und 109e verbunden.
Ein Rückschlagventil 16 am Auslass der Luftzuführkammer 10, das zu den Zweig-Luftkanälen 10a rechts und links führt, ermöglicht es, dass Luft nur in der Richtung der Luftkanäle strömt.
Wie es in der 30 dargestellt ist, sind die oben genannten Zweig-Luftkanäle 10a und Spülkanäle 109e praktisch symmetrisch in Bezug auf die Achse 50 des Zylinders durch Wände 109h und 109i ausgebildet, die sich ausgehend von den Seiten des Zylinders 2 integral mit diesem erstrecken. Die Wände 109h und 109i verlaufen parallel zueinander. Das einzelne Formwerkzeug, das sie erzeugt, kann dadurch weggenommen werden, dass es zur Seite vom Zylinder weggezogen wird.
30 ist ein Isolator zum thermischen Isolieren des Motorkörpers gegen das Lufteinlasssystem. Der Isolator 30 ist an die Seite des Zylinders 2 geschraubt. Der oben genannte Luftkanal 10b liegt im oberen Bereich des Isolators 30, und der Kraftstoffkanal 15 liegt in seinem unteren Bereich. Die stromaufwärtige Seite des Kraftstoffkanals 15 ist, wie oben beschrieben, mit dem Vergaser 12 verbunden. Die stromabwärtige Seite ist über die Lufteinlassöffnung 15a mit dem Inneren des Zylinders (Verbrennungskammer 25) verbunden.
In den 28 und 29 besteht das oben genannte Kurbelgehäuse 5 aus einem vorderen Teil 05a und einem hinteren Teil 05b. Die zwei Teile des Kurbelgehäuses sind an einer Fläche 512, einer Fläche rechtwinklig in Bezug auf die Kurbelwelle 60 und die Zylinderachse 50, die auch die Achse der Kurbelwelle ist, geteilt. Nachdem die Kurbelwelle 6 und die Hauptachsenlager 522 zwischen ihnen installiert wurden, werden das vordere Teil 05a und das hintere Teil 05b durch eine Anzahl von Schrauben 542 aneinander befestigt.
533 ist die ebene Fläche an der Oberseite des oben genannten Kurbelgehäuses 5, an der der Zylinder zu montieren ist. Die Unterseite 532 des Zylinders 2 wird gegen die Fläche 533 nach oben gebracht, und der Zylinder wird durch eine Anzahl von Schrauben 552 am oben genannten Kurbelgehäuse 5 befestigt.
Innerhalb des oben genannten vorderen Teils 05a und des hinteren Teils 05b existieren zwei symmetrische Spülkanäle 109d und deren Auslässe 109b. Die zwei Kanäle treffen sich dort, wo sie durch die gemeinsame Fläche 512 laufen. Die oberen Enden der Spülkanäle 109d treten durch die Fläche 533 aus, so dass die oberen Bereiche der Formwerkzeuge, die sie ausbilden, dadurch entfernt werden können, dass sie von der Fläche 533 weggezogen werden.
Innerhalb des oben genannten Zylinders 2 sind Spülkanäle 109f, die mit den Spülkanälen 109d im oben genannten vorderen Teil 05a und hinteren Teil 05b des Kurbelgehäuses verbunden sind; Zweig-Spülkanäle 109e, die mit den Spülkanälen 109f verbunden sind; und Zweig-Luftkanäle 10a, die mit den Zweig-Spülkanälen 109e verbunden sind, symmetrisch in Bezug auf die Fläche 512 des oben genannten Kurbelgehäuses 5.
Wenn ein auf diese Weise konfigurierter gespülter Zweitaktmotor mit Luftschicht arbeitet, läuft der Kolben 4 nach unten, und die Spülöffnungen 9a an seiner linken und rechten Seite öffnen. Die Luft, die sich in den Zweig-Spülkanälen 109e durch Durchströmung des oben genannten Luftkanals 10b, des Rückschlagventils 16 und der Luftzuführkammer 10 angesammelt hat, strömt durch die Spülöffnungen 9a in die Verbrennungskammer 25, und sie drückt die Verbrennungsgase zur Abgasöffnung 13a.
Als Nächstes strömt das in der Kurbelkammer 5a gespeicherte Kraftstoff/Luft-Gemisch durch die Spülöffnungen 9a über die Spülkanalauslässe 109b, die Spülkanäle 109d und 109f sowie die Zweig-Spülkanäle 109e in die Verbrennungskammer 25.
Wenn der Kolben 4 vom unteren Totpunkt nach oben läuft, schließt er die Spülöffnungen 9a, und das Innere der Kurbelkammer 5a wird zu einem geschlossenen Raum. Wenn der Raum zu expandieren beginnt, beginnt sein Druck zu fallen.
Wenn der Kolben 4 weiter nach oben läuft, schließt die Abgasöffnung 13a, und es wird damit begonnen, das Kraftstoff/Luft-Gemisch in der Verbrennungskammer 25 unter Druck zu setzen. Wenn der Kolben 4 nach oben läuft, nimmt das Volumen in der Kurbelkammer 5a zu, wodurch der Druck im Kurbelgehäuse weiter verringert wird. Wenn der Kolben 4 weiter nach oben läuft, wird die Lufteinlassöffnung 15a geöffnet, und das Kraftstoff/Luft-Gemisch wird durch den Kraftstoffkanal 15 in die Kurbelkammer 5a geliefert.
Wenn ein auf die oben beschriebene Weise konfigurierter gespülter Zweitaktmotor mit Luftschicht hergestellt wird, werden die Spülkanäle 109d innerhalb des vorderen Teils 05a und des hinteren Teils 05b des Kurbelgehäuses gegossen, und es werden die erforderlichen Bearbeitungsprozesse ausgeführt. Dann werden der Kolben 4, die Kurbelwelle 6, das Pleuel 3 und die Hauptachsenlager 522 zwischen den zwei Hälften des Kurbelgehäuses zusammengebaut. Die Hälften werden an der Fläche 512 verbunden und durch Schrauben 542 aneinander befestigt, um ein einstückiges Kurbelgehäuse 5 zu erhalten.
Im Zylinder 2 werden Spülkanäle 109f, die mit Kanälen 109d im oben genannten Kurbelgehäuse verbunden sind; Zweig-Spülkanäle 109e, die mit den Kanälen 109f verbunden sind; und Zweig-Luftkanäle 10a, die mit den Zweigkanälen 109e verbunden sind, auf solche Weise gegossen, da sie symmetrisch in Bezug auf die Fläche 512 des oben genannten Kurbelgehäuses 5 sind, und es werden die erforderlichen Bearbeitungsprozesse ausgeführt.
Der Kolben 4, das Pleuel 3 und andere erforderliche Komponenten werden in den oben genannten Zylinder 2 eingebaut, und seine Unterseite 532 wird an die Fläche 533 des oben genannten Kurbelgehäuses 5 angesetzt. Dann wird der Zylinder durch Schrauben 522 am Kurbelgehäuse befestigt.
Bei der achten Ausführungsform ist demgemäß das Kurbelgehäuse 5 an der Fläche 512, einer Fläche rechtwinklig in Bezug auf die Kurbelwelle 60 und die Zylinderachse 50, die auch die Achse der Kurbelwelle ist, in einen vorderen Teil 05a und einen hinteren Teil 05b, in deren Innerem jeweils die Spülkanäle 109d verlaufen, unterteilt. Das vordere und das hintere Teile 05a und 05b werden durch Schrauben 542 aneinander befestigt. Der Zylinder 2, der die Spülkanäle 109f, die Zweig-Spülkanäle 109e und die Zweig-Luftkanäle 10a enthält, wird durch Schrauben 552 an einer Fläche 533 oben am oben genannten Kurbelgehäuse 5 befestigt. Die Spülkanäle 109f am Boden des Zylinders stehen mit den Spülkanälen 109d im Kurbelgehäuse 5 in Verbindung, wodurch zwei lange Spülkanäle gebildet sind, die sowohl durch das Kurbelgehäuse 5 als auch den Zylinder 2 verlaufen. So nehmen das Kurbelgehäuse 5 und der Zylinder 2 eine kompakte Form ohne Vorsprünge ein, und ihre Spülkanäle sind gleichmäßige Kanäle ohne spitze Winkel.
Der Motor ist in das vordere und das hintere Teil 05a und 05b unterteilt, wobei Spülkanäle 109d durch beide Teile verlaufen, und die zwei Teile werden gesondert gegossen. So kann das Werkstück an der oben genannten Fläche 512, an der die zwei Teile verbunden werden, oder an der Fläche 533, der Fläche orthogonal zur Fläche 512, an der der Zylinder montiert wird, aus den Formwerkzeugen entnommen werden. Dies vereinfacht die Formen der Formwerkzeuge sowie das Entnehmen des Werkstücks, und es wird die Anzahl benötigter Formwerkzeuge verringert.
Bei der achten Ausführungsform sind die Spülkanäle 109d und 109f, die Zweig-Spülkanäle 109e sowie die Zweig-Luftkanäle 10a alle symmetrisch in Bezug auf die Fläche 512 des oben genannten Kurbelgehäuses, und zwar über ihre gesamte Länge von den Auslässen 109b in die Kurbelkammer 5a bis zu den Spülöffnungen 9a im Zylinder 2. Daher kann ein gemeinsames Formwerkzeug dazu verwendet werden, die zwei jeweiligen Spülkanäle und Zweig-Luftkanäle im vorderen und hinteren Teil des Kurbelgehäuses zu gießen, so dass weniger Formwerkzeuge benötigt werden. Die oben beschriebene Form sorgt dafür, dass die Kanäle der zwei symmetrischen Spülkanäle genau dieselbe Größe haben. Daher wird der Zylinder 2 entlang seinem Umfang gleichmäßig mit Spülluft und Kraftstoff/Luft-Gemisch gefüllt. Außerdem wird der Zylinder 2 entlang seinem Umfang gleichmäßig gespült, da die oben genannten zwei Zweig-Luftkanäle 10a ebenfalls über identisch geformte Kanäle verfügen.
Die Wände 109h und 109i der oben genannten Spül- und Zweig-Luftkanäle können einstückig mit dem Zylinder 2 und praktisch parallel zueinander ausgebildet werden. Da es dieses Design ermöglicht, den Zylinder unter Verwendung eines einzelnen Schiebe-Formwerkzeugs zu gießen, vereinfacht es die Konfiguration des Formwerkzeugs, und es senkt die Kosten zu dessen Herstellung.
Die 32 bis 38 zeigen die neunte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. In der 32 ist 2 der Zylinder; 5 ist das Kurbelgehäuse. Der Zylinder 2 und das Kurbelgehäuse 5 sind durch eine Dichtung 05 zwischen ihnen durch Schrauben 110 an ihren Montageflächen aneinander befestigt. 4 ist der Kolben; 3 ist das Pleuel; 8 ist die Zündkerze; 13a ist die Abgasöffnung; und 25 ist die Verbrennungskammer.
9a ist die Spülöffnung, die sich auf einer Seite des oben genannten Zylinders 2 befindet. 5a ist die Kurbelkammer innerhalb des oben genannten Kurbelgehäuses 5. 12 ist der Vergaser; 30 ist der Isolator zwischen dem Vergaser und dem oben genannten Zylinder 2. 15 ist der Kanal für das Kraftstoff/Luft-Gemisch.
Er verläuft vom Drosselklappenkanal des oben genannten Vergasers 12 durch den Isolator 30 und den Zylinder 2 zur oben genannten Kurbelkammer 5a. 10b ist der Luftkanal. Er verläuft vom Luftkanal des oben genannten Vergasers 12 durch den Isolator 30 und das Rückschlagventil 16 zum Spülkanal und der oben genannten Spülöffnung 9. Das Rückschlagventil 16 ist ein Reed-Ventil, das durch den Unterdruck im oben genannten Spülkanal geöffnet und geschlossen wird.
Beim erfindungsgemäßen Zweitaktmotor sind der in ihm verbesserte Luftreiniger und das Chokeventil verbessert.
1001 ist der Luftreiniger, der wie folgt konfiguriert ist.
1011 ist das Luftreinigergehäuse. Es ist durch Schrauben (nicht dargestellt) am oben genannten Vergaser 12 befestigt. 1021 ist die Luftreinigerabdeckung. Sie ist durch Schrauben 109 am oben genannten Luftreinigergehäuse 1011 befestigt.
Zwei Luftkanäle, ein Kanal 1016 und ein Kanal 1071, verlaufen parallel zueinander durch das oben genannte Luftreinigergehäuse 1011. Der Luftkanal 1061 ist mit dem Luftkanal 10b, der das oben genannte Rückschlagventil 16 trägt, verbunden. Der Luftkanal 1071 ist mit dem oben genannten Kraftstoffkanal 15 verbunden.
1201 ist das Chokeventil, das die oben genannten Luftkanäle 1061 und 1071 alternativ öffnet und schließt.
In den 32 bis 38 ist 1041 ein Drehventil aus Ventilbereichen 1041a und 1041b. Wenn es verdreht wird, tritt es mit der Öffnung im Zentrum der oben genannten Luftreinigerabdeckung 1021 in Kontakt. Die Ventilbereiche 1041a und 1041b öffnen und schließen die Einlässe der oben genannten Luftkanäle 1061 und 1071 auf alternierende Weise. 1031 ist der Verdrehknopf, der das Ventil 1041 betätigt. Er ist am Ende dieses Ventils 1041 befestigt. Im Ventilbereich 1041 existiert ein Chokeloch 1501. Auf der Seite der Ventilbereiche 1041a und 1041b, die entfernt vom Motor liegen, sind Verlängerungen 1511 und 1521 einstückig mit den Ventilbereichen ausgebildet.
Das Ende des oben genannten Ventils 1041 besteht aus einer ebenen Fläche 1101, die die Einlässe der oben genannten Luftkanäle 1061 und 1071 bedeckt oder freigibt. Die ebene Fläche 1101 des Ventils 1041 ist, wie es aus der 32 erkennbar ist, auf solche Weise geformt, dass sie die Einlässe der oben genannten Luftkanäle 1061 und 1071 völlig verschließt, wenn das Ventil 1041 verdreht ist.
1051 ist ein O-Ring, der am Umfang des Ventilschafts des oben genannten Ventils 1041 platziert ist. Er verläuft zwischen der Innenseite 1131 der oben genannten Luftreinigerabdeckung 1021 und einem Stufenbereich 1221 des Ventilschafts des oben genannten Ventils 1041, und er übt einen Druck in der axialen Richtung des Ventils aus, um für das Innere des Luftreinigers 1001 eine Flüssigkeitsdichtung zu bilden. Seine elastische Kraft drückt die ebene Fläche 1101 des oben genannten Ventils 1041 gegen die Einlässe der oben genannten Luftkanäle 1061 und 1071.
Wie es die 33 zeigt, wird der Drehknopf 1031, der einstückig mit dem oben genannten Ventil 1041 ausgebildet ist, in seine normale Betriebsstellung gebracht, wenn er ausgehend von der Startposition um ungefähr 90° in der Uhrzeigerrichtung gedreht wird. 1231 ist ein Anschlag, der von der Außenseite der oben genannten Luftreinigerabdeckung 1021 vorsteht. Wie es aus den 33 und 34 erkennbar ist, läuft, wenn der oben genannte Drehknopf 1031 von der oben genannten Startposition in die normale Betriebsstellung verdreht wird, das Ende desselben entgegen der Kraft durch den oben genannten O-Ring 1051 über den oben genannten Vorsprung 1231. Die Verlängerungen 1511 und 1521 am Ventil 1041 kommen zur Anlage an die Anschläge 1531 und 1541 und werden von diesen angehalten, wie es in der 37 dargestellt ist. Die elastische Kraft des oben genannten O-Rings 1051 stellt das Ventil in seine vorige Stellung zurück, und es wird an demjenigen Bereich der oben genannten Luftreinigerabdeckung 1021 gehalten, die keinen Vorsprung 1231 trägt.
Wie es aus den 37 und 38 erkennbar ist, existiert an der Innenseite der oben genannten Luftreinigerabdeckung 1021 ein Vorsprung 1111 mit verjüngter Fläche 1121. Wenn sich der oben genannte Drehknopf 1031 in der Startposition befindet, kleidet, wie es in der 33 dargestellt ist, sein Ende auf der verjüngten Fläche 1121 des Vorsprungs 1111, und die ebene Fläche 1101 des oben genannten Ventils 1041 drückt gegen den Einlass des oben genannten Luftkanals 1061, um diesen völlig zu verschließen.
Bei einem Luftreiniger in einem auf die oben beschriebene Weise aufgebauten Zweitaktmotor wird, wenn der Motor zu starten ist, der Drehknopf 1031 des Chokeventils 1201 in die Startposition (Chokeposition) gestellt, wie es in der 33 dargestellt ist. Wenn das am Knopf 1031 befestigte Drehventil 1041 verdreht wird, wird der Lufteinlass des Vergasers 12 und des oben genannten Luftkanals 1071, der mit dem oben genannten Kraftstoffkanal 15 verbunden ist, völlig geschlossen (wobei jedoch das kleine Chokeloch 1501 offen bleibt). Der oben genannte Luftkanal 1061, der mit dem die vorlaufende Luft liefernden Luftkanal 10b verbunden ist, wird ebenfalls völlig geschlossen, und der Motor wird gestartet.
Wenn dieses Chokeventil 1201 betätigt wird, strömt die durch das Reinigerelement 1081 des Luftreinigers 1001 gefilterte Luft durch das Chokeloch 1501 in den Luftkanal 1071, und es wird von diesem an die mit ihm verbundene Hauptdüse des Vergasers 12 geliefert. Im Vergaser 12 wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch durch Zerstäuben des Kraftstoffs in der Luft erzeugt. Das Kraftstoff/Luft-Gemisch wird vom Kraftstoffkanal 15 über die Kurbelkammer 5a, den Spülkanal und die Spülöffnung 9a in die Verbrennungskammer 25 geliefert, wo es gezündet und verbrannt wird, um so den Motor zu starten.
Wenn der Motor gestartet ist, wird der Luftkanal 1061 des Luftreinigers 1001 durch das Ventil 1041 des oben genannten Chokeventils 1201 vollständig geschlossen. So kann die vorlaufende Luft nicht über die Luftkanäle 1061 und 10b an die Verbrennungskammer geliefert werden. Nur das im Vergaser 12 unter Verwendung der Luft, die über das Chokeventil 1501 in den oben genannten Luftkanal 1071 eintritt, erzeugte Kraftstoff/Luft-Gemisch wird an die Verbrennungskammer geliefert. So wird die Verbrennungskammer 25 mit einem fetten Kraftstoff/Luft-Gemisch gefüllt, und die Starteigenschaften des Motors sind verbessert.
Die ebene Fläche 1101 des Drehventils 1041 im oben genannten Chokeventil 1201 öffnet und schließt die Einlässe der oben genannten Luftkanäle 1061 und 1071. 1051 ist ein O-Ring, der am Umfang des Schafts des oben genannten Ventils 1041 zwischen der Innenseite 1131 der oben genannten Luftreinigerabdeckung 1021 und dem Stufenbereich 1221 des Schafts des oben genannten Ventils 1041 platziert ist. Er übt einen Druck in der axialen Richtung des Ventils 1041 aus, um für das Innere des Luftreinigers 1001 eine Flüssigkeitsdichtung zu bilden. Seine Elastizitätskraft drückt die ebene Fläche 1101 des oben genannten Ventils 1041 gegen die Einlässe der oben genannten Luftkanäle 1061 und 1071. So verschließt das Chokeventil 1201 den Einlasskanal 1061 für vorlaufende Luft vollständig. Dies ermöglicht es, ein fettes Gemisch zu erzeugen, wie oben beschrieben, und es ermöglicht es, einen hohen Unterdruck aufrecht zu erhalten.
Zusätzlich zum oben genannten O-Ring 1051 ist an der Außenseite der oben genannten Luftreinigerabdeckung 1021 ein als Anschlag dienender Vorsprung 1231 vorhanden. Wenn das oben genannte Chokeventil 1201 gegenüber der Startposition in die normale Betriebsstellung verdreht wird, schaltet es zwischen den oben genannten Luftkanälen 1061 und 1071 um. Wenn sich der oben genannte Drehknopf 1031 zwischen der Startposition und der normalen Betriebsstellung befindet, läuft sein Ende entgegen der Kraft des oben genannten O-Rings 1051 über den oben genannten Vorsprung 1231. Die mäßige Reibung verbessert das Bediengefühl für das Chokeventil. Wenn das Chokeventil 1031 losgelassen wird, halten die elastische Kraft des oben genannten O-Rings 1051 und die Kraft des oben genannten vorstehenden Anschlags 1231 automatisch das Chokeventil 1201 am flachen Bereich der Außenseite des Luftreinigers 1021 auf solche Weise am Ort, dass es nicht zurückkehren kann.
An der Innenseite der oben genannten Luftreinigerabdeckung 1021 existiert ein Vorsprung 1111 mit verjüngter Oberfläche 1121. Wie es aus der 23 erkennbar ist, läuft, wenn das oben genannte Chokeventil 1201 zur Startposition verdreht wird, das Ende des Drehknopfs 1031 auf der verjüngten Fläche 1121 des Vorsprungs 1111, wenn der Knopf die Startposition erreicht. Dann drückt die ebene Fläche 1101 des oben genannten Ventils 1041 gegen den Einlass des oben genannten Luftkanals 1061.
Dies verbessert die durch die ebene Fläche 1101 des Ventils 1041 gebildete Abdichtung, so dass der oben genannte Luftkanal 1061 vollständig geschlossen werden kann.
Für ein auf die oben beschriebene Weise konfiguriertes drehendes Chokeventil 1201 besteht hinsichtlich seiner Anwendung keine Einschränkung auf den Gebrauch als Chokeventil für einen Luftreiniger, wie oben beschrieben. Es kann für einen großen Bereich von Anwendungen verwendet werden, die ein Ventil benötigen, das zwischen zwei Fluidkanälen umschaltet, wenn ein Knopf 1031 zum Verdrehen eines Ventils 1041 gedreht wird.

Claims

Zweitaktmotor, der eine Vorluftschicht zur Spülung benutzt, mit: einer Auslassöffnung (13a) an der Seite des Zylinders (2), einer Spülöffnung (9a) an der Seite des Zylinders (2), einem Kraftstoffkanal (15), der während des Hubs des Kolbens (4) Kraftstoff/Luft-Gemisch über die Einlassöffnung (15a) an der Seite des Zylinders (2) der Kurbelkammer (5a) zuführt, einem mit der Spülöffnung (9a) zu verbindenden Spülkanal (109d), einem Luftkanal (10b), der Spülluft von dem Luftreiniger (1001) in das Motorinnere leitet, einem Isolator (30), in dem der Kraftstoffkanal (15) und der Luftkanal (10b) parallel verlaufen, einem Rückschlagventil (16), das an dem Isolator (30) dem Motorinnern zugewandt vorgesehen ist, um den Luftkanal (10b) mittels Unterdrucks in dem Spülkanal (109d) zu öffnen oder zu schließen, und einem Verbindungskanal (43, 44, 47, 51) mit kleinem Durchmesser zur Verbindung des Luftkanals (10b) mit dem Kraftstoffkanal (15), so dass Unterdruck in dem Luftkanal (10b) das in dem Kraftstoffkanal (15) vorhandene Kraftstoff/Luft-Gemisch in den Luftkanal (10b) drückt.
Motor nach Anspruch 1, wobei der Verbindungskanal (43, 44, 47, 51) den Luftkanal (10b) mit dem Kraftstoffkanal (15) an einer hinter oder vor dem Rückschlagventil (16) gelegenen Stelle verbindet.