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Die
Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, der mit einer Zentrifugal-Dekompressionsvorrichtung
versehen ist, die den Kompressionsdruck verringert, damit sich der
Verbrennungsmotor leichter in Gang setzen lässt. Hierzu wird beim Anlassen
des Verbrennungsmotors während
des Kompressionshubs ein Ventil geöffnet, das in dem Verbrennungsmotor
vorhanden ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Einstellen
des Ventilhubs für
die Dekompression.
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Verbrennungsmotoren,
die mit einer Zentrifugal-Dekompressionsvorrichtung versehen sind,
die ein Fliehgewicht enthält,
sind in US-A-3,395,689 (Kruse Orien A), (1968-08-06) und in JP2001-221023A und JP63-246404A
offenbart. Ein Dekompressionsteil, das in der Dekompressionsvorrichtung
enthalten ist, die in JP2001-221023A oder JP63-246404A offenbart ist, besteht aus einem
plattenförmigen
Teil mit im Wesentlichen gleichförmiger Dicke,
das in einem Stück
mit einem Fliehgewicht und einem Dekompressionsnocken bereitgestellt
ist. Ein Haltestift, der das Fliehgewicht für eine Schwingbewegung hält, verläuft durch
einen Mittenabschnitt einer Nockenwelle im Wesentlichen senkrecht
zur Achse der Nockenwelle. Es ist schwierig, die Nockenwelle als
leichtgewichtiges hohles Teil zu fertigen und einen Öldurchgang
durch die Nockenwelle auszubilden, wenn der Haltestift, der das
Fliehgewicht der Dekompressionsvorrichtung trägt, durch die Nockenwelle und
im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse der Nockenwelle verläuft.
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Ein
Verbrennungsmotor, der in JP11-294130A vorgeschlagen wird, ist mit
einer Dekompressionsvorrichtung versehen, die ein Fliehgewicht umfasst,
das von einem Stift für
eine Schwingbewegung auf einer Nockenwelle gehalten wird, die mit
einem zentralen Öldurchgang
versehen ist. Dieser herkömmliche
Verbrennungsmotor besitzt eine Nockenwelle, die einen Nocken aufweist,
der in Berührung
mit einem Ventilstößel gehalten
wird, sowie einen zentralen Öldurchgang.
Eine Dekompressionsvorrichtung enthält ein Dekompressionsteil,
das die Form einer Platte hat, die im Wesentlichen eine gleichförmige Dicke
hat und als Fliehgewicht wirkt, und eine Rückholfeder. Das Dekompressionsteil
ist mit einem Vorsprung versehen, der einem Dekompressionsnocken
entspricht und in einem Stück
mit einem Fliehgewicht ausgebildet ist. Der Vorsprung hebt in einer
Startphase des Verbrennungsmotors den Ventilstößel an, damit ein Auslassventil
geöffnet wird.
Das Dekompressionsteil wird von zwei Stiften, die auf der Nockenwelle
angeordnet sind, und zwar an Positionen, die gegen den Mittenabschnitt
verschoben sind, der den Öldurchgang
der Nockenwelle enthält,
für eine
Schwingbewegung gehalten.
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In
der Dekompressionsvorrichtung, die in JP11-294130A offenbart ist,
wird das Stiftepaar auf einem Durchmesser der Nockenwelle gehalten.
Die Drehachse des De kompressionsteils verläuft ähnlich wie bei den Dekompressionsteilen,
die in JP2001-221023A
und JP63-246404A offenbart sind, im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse
der Nockenwelle. Daher ist es schwierig, einen Raum freizuhalten,
in dem ein vollständig
ausgefahrenes Fliehgewicht, das in der Dekompressionsvorrichtung
enthalten ist, um die Drehachse der Nockenwelle rotiert, d. h. einen
schmalen zylindrischen Raum, in dem ein vollständig ausgefahrenes Fliehgewicht,
das in der Dekompressionsvorrichtung enthalten ist, um die Drehachse
der Nockenwelle rotiert. Deswegen muss man einen vergleichsweise
großen
Raum für
die Dekompressionsvorrichtung in der Umgebung der Nockenwelle freihalten,
so dass die Größe des Verbrennungsmotors
zunimmt. Setzt man voraus, dass die Mittenachse der Drehung im Wesentlichen
senkrecht zur Drehachse der Nockenwelle verläuft, so ist es gemäß dem Stand
der Technik schwierig, den Raum zu verkleinern, der für den Umlauf
des vollständig
ausgefahrenen Dekompressionsteils erforderlich ist, da herkömmliche
Vorrichtungen eine große
Entfernung zwischen der Mittenachse der Schwingbewegung und einer
Position benötigen,
in der der Nocken den Nockenfolger berührt, beispielsweise einen Ventilstößel oder
einen Kipphebel. Die Wandstärke
der Nockenwelle, die mit dem zentralen Öldurchgang versehen ist und
zum Verbrennungsmotor gehört,
der in JP11-294130A offenbart ist, muss größer sein als die Tiefe eines
Lochs, in das der Stift eingesetzt ist. Damit ist der Durchmesser
des Öldurchgangs
eingeschränkt,
und der Öldurchgang
muss mit einem vergleichsweise geringen Durchmesser ausgebildet werden.
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Verringert
man das Gewicht des Dekompressionsteils, damit der Verbrennungsmotor
weniger wiegt, so bevorzugt man, den Abstand zwischen der Position
des Schwerpunkts des Dekompressionsteils in einer Ausgangsposition,
in der das Dekompressionsteil zu schwingen beginnt, und der Drehachse
der Nockenwelle zu erhöhen,
damit sichergestellt ist, dass bei einer vorbestimmten Motordrehzahl,
bei der der Dekompressionsvorgang beendet wird, eine erforderliche
Zentrifugalkraft erzeugt wird. In der Dekompressionsvorrichtung,
die in JP2001-221023A und JP63-246404A offenbart ist, muss jedoch
die Länge
des Dekompressionsteils vergrößert werden, damit
der Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Dekompressionsteils und
der Drehachse der Nockenwelle zunimmt. Dadurch nimmt manchmal der Durchmesser
eines zylindrischen Raums zu, der für die Drehung des vollständig ausgefahrenen
Dekompressionsteils um die Nockenwelle erforderlich ist.
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Vergrößert man
den Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Dekompressionsteils und
der Drehachse der Nockenwelle bei der herkömmlichen Dekompressionsvorrichtung,
die das plattenartige Dekompressionsteil mit im Wesentlichen gleichförmiger Dicke
enthält,
so muss man nicht nur die Größe des Fliehgewichts
erhöhen,
sondern auch die Größe des Dekompressionsteils.
Damit wächst
letztlich der zylindrische Raum um die Nockenwelle an, den das vollständig ausgefahrene
Dekompressionsteil einnimmt. Will man eine Größenzunahme des Dekompressionsteils
vermeiden, so sind zusätzliche
Bearbeitungsschritte unvermeidbar, beispielsweise das Biegen einer
Platte, damit ein Fliehgewicht gebildet wird, das die Form einer
Platte mit im Wesentlichen gleichförmiger Dicke hat, und das Gewicht
auf dem Fliehgewicht konzentriert wird. Das Fliehgewicht hat dann eine
komplizierte Form, die eine schwierige spanabhebende Bearbeitung
erfordert, und der Unterschied im Betriebsverhalten zwischen verschiedenen
Dekompressionsteilen nimmt zu.
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Die
Erfindung erfolgte hinsichtlich der beschriebenen Probleme. Es ist
daher Aufgabe der Erfindung, den Durchmesser eines zylindrischen Raums
in der Umgebung einer Nockenwelle zu verringern, in dem ein vollständig ausgefahrenes
Dekompressionsteil umläuft.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Dekompressionsvorrichtung
mit vergleichsweise geringen Abmessungen auszubilden, bei der es
leichter fällt,
die erforderliche Masse für
ein Fliehgewicht sicherzustellen, und bei der es einfacher wird,
Dekompressionsvorrichtungen herzustellen, deren Betriebsverhalten
jeweils in einem engen Bereich verteilt sind, und die Geräuscherzeugung durch
den Zusammenprall von Fliehgewicht und Nockenwelle zu verringern,
indem die Dicke eines Komponententeils der Dekompressionsvorrichtung
verändert
wird.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung umfasst ein Verbrennungsmotor: eine Kurbelwelle;
eine Nockenwelle, die für
die Drehung um ihre Drehachse so angetrieben wird, dass sie sich
synchron zur Kurbelwelle dreht; einen Ventilbetätigungsnocken, der auf der
Nockenwelle montiert ist; Motorventile, die vom Ventilbetätigungsnocken
zum Öffnen
und Schließen betätigt werden;
und eine Dekompressionsvorrichtung, die in einer Startphase des
Verbrennungsmotors beim Kompressionshub das Motorventil öffnet, wobei
die Nockenwelle eine hohle Welle ist, die ein axiales Loch hat,
das sich entlang der Drehachse der Nockenwelle erstreckt, die Dekompressionsvorrichtung
ein Fliehgewicht umfasst, das für
eine Schwingbewegung von einem auf der Nockenwelle ausgebildeten
Halteteil gehalten wird, und einen Dekompressionsnocken, der zusammen
mit dem Fliehgewicht arbeitet und eine Ventilöffnungskraft auf das Motorventil
ausübt,
wobei eine Schwingbewegungsachse des Fliehgewichts in einer Ebene
enthalten ist, die im Wesentlichen senkrecht auf der Drehachse steht
und die Drehachse und das Loch der No ckenwelle nicht schneidet.
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In
diesem Verbrennungsmotor kann die Bohrung in der Nockenwelle ausgebildet
sein, die mit der Dekompressionsvorrichtung versehen ist. Der Dekompressionsnocken
kann weit von der Schwingbewegungsachse entfernt angeordnet sein,
da die Schwingbewegungsachse des Fliehgewichts diametral von der
Drehachse der Nockenwelle und der Bohrung der Nockenwelle Abstand
hat, und die Position des Schwerpunkts des Fliehgewichts weit von
einer Bezugsebene entfernt ist, die die Drehachse enthält und parallel
zur Schwingbewegungsachse ist.
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Dadurch
hat die Erfindung die folgenden Auswirkungen. Die mit der Dekompressionsvorrichtung
versehene Nockenwelle kann eine leichtgewichtige hohle Welle sein.
Die Einschränkungen
hinsichtlich des Durchmessers der Bohrung, die durch das Halteteil
auf der Nockenwelle entstehen, werden geringer, da die Schwingbewegungsachse
des Fliehgewichts der Dekompressionsvorrichtung in einer Ebene enthalten
ist, die im Wesentlichen senkrecht auf der Drehachse der Nockenwelle
steht und die Drehachse und die Bohrung nicht schneidet. Ein Dekompressionsvorgang
kann durch das Schwenken des Fliehgewichts um einen kleinen Winkel
beendet werden, da die Schwingbewegungsachse diametral Abstand zur
Drehachse und zur Bohrung hat. Dadurch kann der Abstand zwischen
der Schwingbewegungsachse und dem Dekompressionsnocken entsprechend
vergrößert werden,
d. h. verglichen mit einer Entfernung, die erforderlich ist, wenn
die Schwingbewegungsachse im Wesentlichen senkrecht auf der Drehachse
steht. Man kann einen zylindrischen Raum, im dem die vollständig ausgefahrene
Dekompressionsvorrichtung rotiert, enger um die Drehachse der Nockenwelle
zusammenziehen, d. h., der Durchmesser des zylindrischen Raums,
in dem die vollständig
ausgefahrene Dekompressionsvorrichtung umläuft, kann verringert werden,
indem man den größten Schwenkwinkel
des Fliehgewichts verkleinert. Damit ist nicht erforderlich, einen
vergleichsweise großen
Raum für
die Dekompressionsvorrichtung in der Umgebung der Nockenwelle freizuhalten.
Folglich kann man den Verbrennungsmotor mit kleinen Abmessungen
ausbilden. Da man den Schwerpunkt des Fliehgewichts von der Bezugsebene
entfernen kann, indem man das Zentrum der Schwingbewegung versetzt,
kann man das Gewicht des Fliehgewichts, das zum Erzeugen einer benötigten Zentrifugalkraft
erforderlich ist, proportional zu Zunahme des Abstands zwischen
dem Schwerpunkt und der Bezugsebene verringern. Dadurch sinkt das
Gewicht des Verbrennungsmotors, und eine Vergrößerung des zylindrischen Raums,
in dem die vollständig
ausgefahrene Dekompressionsvorrichtung arbeitet, wird verhindert.
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Die
Dekompressionsvorrichtung kann einen Arm umfassen, der das Fliehgewicht
und den Dekompressionsnocken verbindet. Das Fliehgewicht kann ein
Block sein, der eine Dicke entlang eines Durchmessers der Nockenwelle
hat, die größer ist
als die Dicke des Arms entlang eines Durchmessers der Nockenwelle.
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Damit
kann in der Dekompressionsvorrichtung, die durch den Einbau des
Fliehgewichts ausgebildet wird, die Massenkonzentration auf dem
Fliehgewicht dadurch gefördert
werden, dass man das Fliehgewicht und den Arm jeweils unterschiedlich dick
ausbildet und dabei das Fliehgewicht dicker als den Arm gestaltet.
Damit kann man eine Größenzunahme
der Dekompressionsvorrichtung verhindern. Die erforderliche Masse
für den
Dekompressionsvorgang und das Beenden des Dekompressionsvorgangs
ist leicht beizubringen. Man kann den Schwerpunkt des Fliehgewichts
leicht von der Bezugsebene entfernt anordnen. Eine diametrale Aufweitung
des zylindrischen Raums, in dem die vollständig ausgefahrene Dekompressionsvorrichtung
arbeitet, kann verhindert werden.
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Das
auf der Nockenwelle ausgebildete Halteteil kann Vorsprünge enthalten,
die aus der Oberfläche
der Nockenwelle herausragen und jeweils mit Haltelöchern versehen
sind. Das Halteteil kann Vorsprünge
umfassen, die auf dem Fliehgewicht ausgebildet sind, und einen Stift,
der in die Vorsprünge
und das Halteloch eingesetzt wird. Das auf diese Weise ausgebildete
Halteteil kann die Dekompressionsvorrichtung zuverlässig schwenkbar
halten.
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Das
Fliehgewicht, der Dekompressionsnocken und der Arm können bevorzugt
durch Metallspritzen als Struktur in einem Stück ausgebildet werden. Obwohl
das Fliehgewicht, der Dekompressionsnocken und der Arm, die jeweils
unterschiedlich dick sind, zu einem Teil verbunden werden, kann
man das Fliehgewicht, den Dekompressionsnocken und den Hebel mit
hoher Abmessungsgenauigkeit fertigen. Die jeweiligen Betriebseigenschaften
der so hergestellten Dekompressionsvorrichtung sind in einem schmalen
Bereich verteilt, und man kann die Dekompressionsvorrichtung, die
stabile Betriebseigenschaften zeigt, einfach herstellen.
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Die
Kurbelwelle ist so angeordnet, dass ihre Drehachse vertikal verläuft. Auf
einer Außenfläche der
Nockenwelle ist ein abgeschnittenes Stück ausgebildet, das der Aufnahme
des Fliehgewichts darin dient. Die Dekompressionsvorrichtung kann
eine Rückholfeder
enthalten, die eine elastische Kraft auf das Fliehgewicht ausüben kann,
damit das Fliehgewicht in eine Ausgangsposition im abgeschnittenen Stück gebracht wird.
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Im
vertikal angeordneten Verbrennungsmotor, dessen Kurbelwelle mit
ihrer Drehachse vertikal verläuft,
wird das Fliehgewicht durch die Elastizität der Rückholfeder in einer Ausgangsposition
gehalten, in der ein Teil des Fliehgewichts die Nockenwelle berührt, und
zwar in einem Motordrehzahlbereich, in dem ein Dekompressionsvorgang
erfolgt, und der den Stillstand der Nockenwelle einschließt.
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Damit
arbeitet die vollständig
ausgefahrene Dekompressionsvorrichtung in einem engem Raum in der
Umgebung der Nockenwelle. Man braucht keinen vergleichsweise großen Raum
in der Umgebung der Nockenwelle für die Dekompressionsvorrichtung freizuhalten,
und kann somit den Verbrennungsmotor mit kleinen Abmessungen bauen.
Zudem kann das Fliehgewicht der Dekompressionsvorrichtung stabil gehalten
werden, ohne dass es von der Schwerkraft beeinflusst wird. Man kann
eine Geräuscherzeugung durch
den Zusammenprall von Fliehgewicht und Nockenwelle aufgrund von
Vibrationen verhindern.
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Ein
zweites abgeschnittenes Stück,
das den Arm aufnimmt, der das Fliehgewicht und den Dekompressionsnocken
verbindet, und der Dekompressionsnocken können in der Außenfläche der
Nockenwelle ausgebildet sein, und der Arm kann einen Berührvorsprung
aufweisen, der die Nockenwelle berührt und eine vollständig ausgefahrene
Position für das
vollständig
ausgefahrene Fliehgewicht bestimmt. Das zweite abgeschnittene Stück kann
eine Stufe aufweisen, mit der das Berührteil in Kontakt kommt. Damit
kann die Position für
die vollständig
ausgefahrene Dekompressionsvorrichtung sicher definiert werden.
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Das
zweite abgeschnittene Stück
kann eine Unterseite aufweisen, entlang derer der Arm gleitet, wenn
das Fliehgewicht schwingt. Dadurch wird der Betrieb der Dekompressionsvorrichtung
stabilisiert, da die Unterseite den Arm führt, wenn die Dekompressionsvorrichtung
schwingt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Einstellen
eines Dekompressionshubs bereitgestellt, wobei die Dekompressionshübe für einen
ersten Verbrennungsmotor bzw. einen zweiten Verbrennungsmotor eingestellt werden,
die jeweils unterschiedliche Leistungsabgabeeigenschaften haben
und jeweils Kraftstoffzuführvorrichtungen
aufweisen sowie Nockenwellen, Ventilbetätigungsnocken, die auf den
Nockenwellen ausgebildet sind, Motorventile, die von dem Ventilbetätigungsnocken
für das Öffnen und
Schließen
gesteuert werden, Startvorrichtungen und Dekompressionsvorrichtungen,
die mit Dekompressionsnocken versehen sind, die aus Grundkreisen
radial herausragen können,
die Absätze
der Ventilbetätigungsnocken
enthalten, damit die Motorventile während eines Dekompressionsvorgangs
geöffnet
werden; wobei die jeweiligen Dekompressionsvorrichtungen des ersten
Verbrennungsmotors und des zweiten Verbrennungsmotors in ihrer charakteristischen
Beschaffenheit identisch sind, und sich der Durchmesser des Grundkreises,
der den Absatz des Ventilbetätigungsnockens des
ersten Verbrennungsmotors enthält
und der Durchmesser des Grundkreises, der den Absatz des Ventilbetätigungsnockens
des zweiten Verbrennungsmotors enthält, voneinander unterscheiden.
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Beim
Einstellverfahren für
den Dekompressionshub benötigt
man keine jeweils unterschiedlichen Dekompressionsvorrichtungen
für verschiedenen
Arten von Verbrennungsmotoren. Mit dem Verfahren kann man unterschiedliche
Dekompressionshübe einstellen.
Damit lassen sich die Kosten der Verbrennungsmotoren wirksam verringern.
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In
dieser Patentschrift wird der Ausdruck "im Wesentlichen senkrecht" als Begriff verwendet,
der sowohl ein exaktes senkrechtes Stehen als auch ein ungefähres senkrechtes
Stehen bezeichnet. Die Ausdrücke "diametrale Richtung" und "Umfangsrichtung" bezeichnen eine
Richtung parallel zum Durchmesser der Nockenwelle bzw. eine Richtung
entlang der Außenfläche der
Nockenwelle, solange nichts anderes ausgesagt wird.
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In
den Zeichnungen zeigt:
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1 eine
Seitenansichtsskizze eines Außenbordmotors,
der einen Verbrennungsmotor enthält,
der mit einem Dekompressionsmechanismus gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung versehen ist;
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2 einen
Längsschnitt
eines Zylinderkopfs und zugehöriger
Teile, die im Verbrennungsmotor in 1 enthalten
sind;
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3 eine
Ansicht einschließlich
einer Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in 2,
einer Querschnittsansicht in einer Ebene, die die Achsen eines Einlassventils
und eines Auslassventils enthält, und
einer Querschnittsansicht einer Nockenwelle wie in 4;
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4 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in 7A;
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5 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 7A;
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6A eine
Seitenansicht eines Dekompressionsteils, das im Dekompressionsmechanismus in 1 enthalten
ist;
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6B eine
Ansicht in Richtung des Pfeils B in 6A;
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6C eine
Ansicht in Richtung des Pfeils C in 6A;
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6D eine
Ansicht in Richtung des Pfeils D in 6A;
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7A eine
vergrößerte Ansicht
des Dekompressionsmechanismus in einer Ausgangslage;
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7B eine
Ansicht des Dekompressionsmechanismus in einer vollständig ausgefahrenen
Position;
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8 eine
Seitenansicht der Nockenwelle, die in einem zweiten Verbrennungsmotor
enthalten ist; und
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9 eine
Ansicht, die die Erklärung
der Höhe
eines hervorstehenden Teils unterstützt, das aus dem Grundkreis
der Nockennase eines Dekompressionsnockens in einem ersten Verbrennungsmotor
und einem zweiten Verbrennungsmotor herausragt, wobei der gedachte
Bogen eines Kreises, dessen Durchmesser gleich dem Durchmesser des Grundkreises
ist, durch gestrichelte Linien mit zwei Punkten dargestellt ist.
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Anhand
von 1 bis 7 wird nun
ein Verbrennungsmotor beschrieben, der mit einem Dekompressionsmechanismus
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung versehen ist.
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Ein
Verbrennungsmotor E, siehe 1, der mit
einem Dekompressionsmechanismus D der Erfindung ausgestattet ist,
ist ein wassergekühlter Zweizylinder-Reihenviertakt-Verbrennungsmotor
in vertikaler Anordnung, der in einen Außenbordmotor eingebaut ist,
wobei die Drehachse seiner Kurbelwelle 8 vertikal verläuft. Der
Verbrennungsmotor E umfasst: einen Zylinderblock 2, der
mit zwei Zylinderbohrungen 2a parallel übereinander angeordnet versehen
ist, deren Längsachsen
waagrecht verlaufen, und ein Kurbelgehäuse 3, das mit dem
vorderen Ende des Zylinderblocks 2 verbunden ist; einen
Zylinderkopf 4, der mit dem hinteren Ende des Zylinderblocks 2 verbunden
ist; und einen Zylinderkopfdeckel, der mit dem hinteren Ende des
Zylinderkopfs 4 verbunden ist. Der Zylinderblock 2,
das Kurbelgehäuse 3,
der Zylinderkopf 4 und der Zylinderkopfdeckel 5 bilden
einen Motorkörper.
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In
jede der Zylinderbohrungen 2a ist ein Kolben 6 eingesetzt,
der sich gleitend Hin und Her bewegt und über eine Verbindungsstange 7 mit
einer Kurbelwelle 8 verbunden ist. Die Kurbelwelle 8 ist
in eine Kurbelkammer 9 eingebaut und ist für die Drehung
in oberen und unteren Gleitlagern im Zylinderblock 2 und
im Kurbelgehäuse 3 gehalten.
Die Kurbelwelle 8 wird von den Kolben 6 in Drehung
versetzt, die durch den Verbrennungsdruck angetrieben werden, der
durch die Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches erzeugt wird, das von Zündkerzen
entzündet
wird. Die Phasendifferenz zwi schen den in die zwei Zylinderbohrungen 2a eingesetzten Kolben 6 entspricht
einem Kurbelwinkel von 360°. Damit
erfolgt die Verbrennung in diesem Verbrennungsmotor E in den Zylinderbohrungen 2a abwechselnd
mit gleichen Winkelintervallen. Am oberen Endstück der Kurbelwelle 8,
das aus der Kurbelkammer 9 nach oben ragt, sind eine Kurbelwellen-Riemenscheibe 11 und
ein Seilzuganlasser 13 in dieser Reihenfolge montiert.
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In
einer Ventiltriebkammer 14, die durch den Zylinderkopf 4 und
den Zylinderkopfdeckel 5 bestimmt ist, siehe 1 und 2,
ist eine Nockenwelle 15 eingebaut, die im Zylinderkopf 4 drehbar aufgenommen
ist, wobei ihre Drehachse L1 parallel zur Achse der Kurbelwelle 8 verläuft. Am
oberen Endabschnitt 15a der Nockenwelle 15, der
oben aus der Ventiltriebkammer 14 herausragt, ist eine
Nockenwellen-Riemenscheibe 16 montiert. Die Nockenwelle 15 wird
so angetrieben, dass sie sich synchron mit der Kurbelwelle 8 dreht,
und zwar mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle 8. Die
Kurbelwelle 8 treibt die Nockenwelle über einen Übertragungsmechanismus an,
der die Kurbelwellen-Riemenscheibe 11,
die Nockenwellen-Riemenscheibe 16 sowie einen Steuerriemen 17 umfasst,
der zwischen den Scheiben 11 und 16 verläuft. Ein
unterer Endabschnitt 15b der Nockenwelle 15 ist über eine
Wellenverbindung 19 mit der Pumpenantriebswelle 18a verbunden.
Diese ist mit dem Innenläufer 18b einer
Trochoidenölpumpe 18 verbunden,
die an der unteren Endwand des Zylinderkopfs 4 befestigt
ist.
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Der
Motorkörper,
siehe 1, ist mit dem oberen Ende eines Halteblocks 20 verbunden.
Das obere Ende eines Erweiterungsgehäuses 21 ist mit dem
unteren Ende des Halteblocks 20 verbunden, und ein unteres
Ende ist mit einem Getriebegehäuse 22 verbunden.
Eine untere Abdeckung 23 ist mit dem oberen Ende des Erweiterungsgehäuses 21 verbunden
und bedeckt die untere Hälfte
des Motorkörpers und
des Halteblocks 20. Eine Motorabdeckung 24, die
mit dem oberen Ende der unteren Abdeckung 23 verbunden
ist, bedeckt die obere Hälfte
des Motorkörpers.
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Eine
Antriebswelle 25, die mit dem unteren Endabschnitt der
Kurbelwelle 8 verbunden ist, erstreckt sich nach unten
durch den Halteblock 20 und das Erweiterungsgehäuse 21.
Sie ist mit einer Schraubenwelle 27 verbunden, und zwar über eine Drehrichtungs-Umschaltvorrichtung 26,
die einen Kegelradmechanismus und einen Kupplungsmechanismus enthält. Die
Leistung des Verbrennungsmotors E wird über die Kurbelwelle 8,
die Antriebswelle 25, die Drehrichtungs-Umschaltvorrichtung 26 und
die Schraubenwelle 27 auf eine Schraube 28 übertragen,
die fest am rückwärtigen Ende
der Schraubenwelle 27 montiert ist, damit die Schraube 28 in
Drehung versetzt wird.
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Der
Außenbordmotor 1 ist über eine
Heckbrettklemme 31 lösbar
mit einem Bootskörper 30 verbunden.
Ein Schwenkarm 33 ist über
eine geneigte Welle 32 auf der Heckbrettklemme 31 für Schwenkbewegungen
in einer vertikalen Ebene montiert. Mit dem rückwärtigen Ende des Schwenkarms 33 ist
ein rohrförmiges
Drehgehäuse 34 verbunden.
Eine für Drehungen
im Drehgehäuse 34 eingesetzte
Drehwelle 35 ist am oberen Endstück mit einem Befestigungsrahmen 36 versehen
und am unteren Endstück mit
einem Zentralgehäuse 37.
Der Befestigungsrahmen 36 ist über eine Gummihalterung 38a elastisch mit
dem Halteblock 20 verbunden. Das Zentralgehäuse 37 ist über eine
Gummihalterung elastisch 38b mit dem Erweiterungsgehäuse 21 verbunden.
Mit dem Vorderende des Befestigungsrahmens 36 ist ein nicht
dargestellter Steuerarm verbunden. Zum Steuern der Richtung des
Außenbordmotors 1 wird
der Steuerarm in einer waagrechten Ebene gedreht.
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Die
weitere Beschreibung des Verbrennungsmotors E erfolgt anhand von 2 und 3. Für jede der
Zylinderbohrungen 2a im Zylinderkopf 4 ist eine
Einlassöffnung 40 ausgebildet,
durch die ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in eine Brennkammer 10 fließt, das
von einem nicht dargestellten Vergaser erzeugt wird, und eine Auslassöffnung 41,
durch die die Verbrennungsgase strömen, die aus der Brennkammer 10 ausgestoßen werden.
Durch die Elastizität von
Ventilfedern 44 werden ein Einlassventil 42, das die
Einlassöffnung 40 öffnet und
schließt,
und ein Auslassventil 43, das die Auslassöffnung 41 öffnet und
schließt,
stets in Schließrichtung
vorgespannt. Ein in der Ventiltriebkammer 14 eingebauter
Ventiltrieb betätigt
das Einlassventil 42 und das Auslassventil 43 für Öffnungs- und Schließvorgänge. Der Ventiltrieb
umfasst: die Nockenwelle 15; Ventilbetätigungsnocken 45,
die auf der Nockenwelle 15 ausgebildet sind und zu den
Zylinderbohrungen 2a gehören; Einlasskipphebel (Nockenfolger) 47,
die für
eine Schwenkbewegung auf einer Kipphebelwelle 46 montiert
sind, die fest mit dem Zylinderkopf 4 verbunden ist, wobei
die Kipphebel von den Ventilbetätigungsnocken 45 betätigt werden;
und Auslasskipphebel (Nockenfolger) 48, die auf der Kipphebelwelle 46 montiert
sind und von den Ventilbetätigungsnocken 45 betätigt werden.
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Jeder
Ventilbetätigungsnocken 45 umfasst ein
Einlassnockenteil 45i und ein Auslassnockenteil 45e sowie
eine Nockenfläche 45s,
die sowohl dem Einlassnockenteil 45i als auch dem Auslassnockenteil 45e zugeordnet
ist. Ein Endteil des Einlasskipphebels 47 ist mit einer
Einstellschraube 47a verbunden, die das Einlassventil 42 berührt. Das
andere Ende ist mit einem Gleitstück 47b versehen, das
die Nockenfläche 45s des
Einlassnockenteils 45i des Ventilbetätigungsnockens 45 berührt. Ein
Ende des Auslasskipphebels 48 ist mit einer Einstellschraube 48a verbunden,
die das Auslassventil 43 be rührt. Das andere Ende ist mit
einem Gleitstück 48b versehen, das
die Nockenfläche 45s des
Auslassnockenteils 45e des Ventilbetätigungsnockens 45 berührt. Die Nockenfläche 45s des
Ventilbetätigungsnockens 45 weist
einen Absatz 45a auf, dessen Form einem Grundkreis genügt, damit
das Einlassventil 42 (bzw. das Auslassventil 43)
geschlossen bleiben, und einen Vorsprung 45b, der den Betrieb
des Einlassventils 42 (bzw. des Auslassventils 43)
zeitlich steuert und den Hub des Einlassventils 42 (bzw.
des Auslassventils 43) bestimmt. Die Ventilbetätigungsnocken 45 drehen
sich gemeinsam mit der Nockenwelle 15 und schwenken die
Einlasskipphebel 47 und die Auslasskipphebel 48,
damit die Einlassventile 42 und die Auslassventile 43 betätigt werden.
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Die
Nockenwelle 15, siehe 2, weist
zwei Ventilbetätigungsnocken 45 auf
sowie einen oberen Lagerzapfen 50a, einen unteren Lagerzapfen 50b, ein
oberes Axiallagerteil 51a, das sich an den oberen Lagerzapfen 50a anschließt, ein
unteres Axiallagerteil 51b, das sich an den unteren Lagerzapfen 50b anschließt, Wellenteile 52,
die sich zwischen den Ventilbetätigungsnocken 45 erstrecken
sowie dem Ventilbetätigungsnocken 45 und
dem unteren Axiallagerteil 51b, und einen Pumpenantriebsnocken 53, der
eine nicht dargestellte Kraftstoffpumpe antreibt. Die Nockenwelle 15 weist
eine mittige Bohrung 54 auf, die ein offenes unteres Ende
hat, das sich in der Stirnfläche
des unteren Endstücks 15b öffnet, in
dem der untere Lagerzapfen 50b ausgebildet ist, und ein geschlossenes
oberes Ende im oberen Lagerzapfen 50a. Die Bohrung 54 erstreckt
sich vertikal in Richtung des Pfeils A parallel zur Drehachse der
Nockenwelle 15.
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Der
obere Lagerzapfen 50a ist drehbar in einem oberen Lager 55a aufgenommen,
das in der oberen Wand des Zylinderkopfs 4 gehalten ist.
Ein unterer Lagerzapfen 50b ist drehbar in einem unteren Lager 55b aufgenommen,
das in der unteren Wand des Zylinderkopfs 4 gehalten ist.
Jedes Wellenteil 52 besitzt eine zylindrische Oberfläche 52a,
die die Form eines Kreiszylinders mit einem Radius R hat, der kleiner
ist als der Radius des Absatzes 45a, der eine Form entsprechend
dem Grundkreis hat. Der Pumpenantriebsnocken 53 ist auf
dem Wellenteil 52 ausgebildet. Der Pumpenantriebsnocken 53 betätigt einen
Antriebsarm 56, der für
eine Schwenkbewegung auf der Kipphebelwelle 46 gehalten
ist, damit er die Antriebsstange Hin und Her bewegt, die in der Kraftstoffpumpe
enthalten ist und den Antriebsarm 56 berührt.
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Es
wird nun das Schmiersystem beschrieben. Im Halteblock 20,
siehe 1, ist ein Ölsumpf 57 ausgebildet.
Ein unteres Ende eines Saugrohrs 59, an dem ein Ölsieb 58 sitzt,
taucht in Schmieröl ein,
das im Ölsumpf 57 enthalten
ist. Das obere Ende des Saugrohrs 59 ist über eine
Verbindung an einen Öldurchgang 60a angeschlossen,
der im Zylinderblock 2 ausgebildet ist. Der Öldurchgang 60a ist über einen Öldurchgang 60b,
der im Zylinderkopf 4 ausgebildet ist, mit der Ansaugöffnung 18e (2)
der Ölpumpe 18 verbunden.
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Die
Ausstoßöffnung (nicht
dargestellt) der Ölpumpe 18 ist über Öldurchgänge (nicht
dargestellt), die im Zylinderkopf 4 und im Zylinderblock 2 ausgebildet
sind, und ein Ölfilter
(nicht dargestellt) an einen Hauptöldurchgang (nicht dargestellt)
angeschlossen, der im Zylinderblock 2 ausgebildet ist. Zahlreiche
Zweigölleitungen
zweigen vom Hauptöldurchgang
ab. Die Zweigölleitungen
sind mit den Lagern und Gleitteilen einschließlich der Gleitlager verbunden,
die die Kurbelwelle 8 des Verbrennungsmotors E tragen.
Eine Zweigölleitung 61 der
zahlreichen Zweigölleitungen
ist im Zylinderkopf 4 ausgebildet und führt das Schmieröl den Gleitteilen
des Ventiltriebs und dem Dekompressionsmechanismus D in der Ventiltriebkammer 14 zu,
siehe 2.
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Die Ölpumpe 18 saugt
das Schmieröl über das Ölsieb 58,
das Saugrohr 59 und die Öldurchgänge 60a und 60b aus
dem Ölsumpf 57 in
eine Pumpenkammer 18d, die zwischen einem Innenläufer 18b und
einem Außenläufer 18c ausgebildet
ist. Das aus der Pumpenkammer 18d ausgestoßene Hochdruck-Schmieröl fließt über die
Auslassöffnung,
das Ölfilter,
den Hauptöldurchgang
und die zahlreichen Zweigölleitungen
einschließlich
der Zweigölleitung 61 zu
den gleitenden Teilen.
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Ein
Teil des Schmieröls,
das durch die Ölleitung 61 fließt, die
sich in die Lagerfläche
des oberen Lagers 55a öffnet,
strömt
durch einen Öldurchgang 62,
der sich im oberen Lagerzapfen 50a befindet und in die
Bohrung 54 öffnet.
Der Öldurchgang 62 ist
aussetzend mit dem Öldurchlass 61 verbunden,
und zwar einmal pro Umdrehung der Nockenwelle 15, und liefert
Schmieröl
in die Bohrung 54. Die Bohrung 54 dient als Öldurchgang 63.
Das in den Öldurchgang 63 eingebrachte
Schmieröl
fließt
durch Öldurchgänge 64,
die sich in den Nockenflächen 45s der
Ventilbetätigungsnocken 45 öffnen, und
schmiert die Gleitflächen
der Gleitstücke 47a der
Einlasskipphebel 47 und der Ventilbetätigungsnocken 45,
und es schmiert die Gleitflächen
der Gleitstücke 48b der Auslasskipphebel 48 und
der Ventilbetätigungsnocken 45.
Der Rest des durch den Öldurchgang 63 fließenden Schmieröls tritt
durch eine Öffnung 54a aus
dem Öldurchgang 63 aus
und schmiert die Gleitflächen
des unteren Lagers 55b und des unteren Lagerzapfens 50b sowie
die Gleitstellen des unteren Axiallagerteils 51b und des
unteren Lagers 55b, und fließt anschließend in die Ventiltriebkammer 14.
Die Öldurchlässe 64 müssen nicht
unbedingt in den in 2 dargestellten Teilen ausgebildet
sein. Die Öldurchlässe 64 können beispielsweise
in Teilen ausgebildet sein, die den Vorsprüngen 45b der Ven tilbetätigungsnocken 45 bezüglich der
Drehachse L1 gegenüberliegen.
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Das
restliche durch den Öldurchlass 61 strömende Schmieröl fließt durch
einen engen Spalt zwischen dem oberen Lagerzapfen 50a und
dem oberen Lager 55a und schmiert die gleitenden Teile
des Axiallagerteils 51a und des oberen Lagers 55a und
fließt anschließend in
die Ventiltriebkammer 14. Das über die Öldurchlässe 61 und 64 in
die Ventiltriebkammer 14 geströmte Schmieröl schmiert die gleitenden Teile der
Einlasskipphebel 47, der Auslasskipphebel 48, des
Antriebsarms und der Kipphebelwelle 46. Schließlich tropft
oder fließt
das durch die Ölleitung 61 strömende Schmieröl hinunter
auf den Boden der Ventiltriebkammer 14. Danach strömt es durch
im Zylinderkopf 4 und Zylinderblock 2 ausgebildete
Rückführleitungen
(nicht dargestellt) in den Ölsumpf 57.
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Die
Dekompressionsmechanismen D, siehe 2 und 3,
sind mit der Nockenwelle 15 verbunden und jeweils einer
Zylinderbohrung 2a zugeordnet. Der Dekompressionsmechanismus
D führt
einen Dekompressionsvorgang aus, damit die Kraft geringer wird,
die man zum Betätigen
des Seilzuganlassers 13 beim Starten des Verbrennungsmotors
E aufbringen muss. Jeder Dekompressionsmechanismus D bewirkt, dass
die zugehörige
Zylinderbohrung 2a während
eines Kompressionshubs das in ihr enthaltene Gas über die
Auslassöffnung 41 entlässt, damit die
Zylinderbohrung 2a dekomprimiert wird. Die Dekompressionsmechanismen
D sind identisch, und die Phasendifferenz zwischen den Dekompressionsmechanismen
D ist gleich einem Nockenwinkel von 180°, der einem Kurbelwinkel von
360° entspricht.
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Jeder
Dekompressionsmechanismus D, siehe 4, 5 und 7A,
ist auf dem Wellenabschnitt 52 angrenzend an das Auslassnockenteil 45e ausgebildet
und berührt
das Gleitstück 48b das
Auslasskipphebels 48 der Ventilbetätigungsnocken 45. Ein
abgeschnittenes Stück 66,
siehe 7A, ist ausgebildet zwischen
einem unteren Endteil 45e1, das sich an den Wellenabschnitt 52 des
Auslassnockenteils 45e anschließt, und dem Wellenabschnitt 52 unter
dem unteren Endteil 45e1. Das abgeschnittene Stück 66 weist
eine untere Oberfläche 66a auf,
die in einer Ebene P1 enthalten ist (4), und
zwar senkrecht zu einer Schwingbewegungsachse L2. Ein abgeschnittenes
Stück 67 ist
im Wellenabschnitt 52 ausgebildet und erstreckt sich nach
unten, und zwar aus einer Position, die das abgeschnittene Stück 66 bezüglich der
Richtung des Pfeils A überlappt,
parallel zur Drehachse. Das abgeschnittene Stück 67 besitzt eine
mittlere Unterseite 67a, die in einer Ebene P2 enthalten
ist, die senkrecht zur Ebene P1 und parallel zur Drehachse L1 verläuft, und
zwei seitliche Unterflächen 67b (5),
die zur mittleren Unterseite 67a geneigt sind und parallel
zur Drehachse L1 verlaufen.
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Genauer
beschrieben wird das abgeschnittene Stück 66 dadurch ausgebildet,
dass ein Teil des unteren Endteils 45e1 des Auslassnockenteils 45e und
ein Teil in der Nähe
des Auslassnockenteils 45e des Wellenabschnitts 52 so
abgeschnitten werden, dass die Entfernung d1 (5)
zwischen der Drehachse L1 der unteren Oberfläche 66a kleiner ist
als der Radius R der zylindrischen Fläche 52a, und dass die
untere Oberfläche 66a näher an der
Drehachse L1 liegt als die Oberfläche des Wellenabschnitts 52. Das
abgeschnittene Stück 67 wird
dadurch ausgebildet, dass ein Teil des Wellenabschnitts 52 so
abgeschnitten wird, dass die Entfernung d2 (5) zwischen
der unteren Fläche 67a und
einer Bezugsebene P3, die die Drehachse L1 enthält und parallel zur Schwingbewegungsachse
L2 verläuft,
kleiner ist als der Radius R der zylindrischen Fläche 52a,
und dass die untere Fläche 67a näher an der
Drehachse L1 liegt als die Oberfläche des Wellenabschnitts 52.
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Ein
Halteteil 69, siehe 4 und 7A,
ist über
dem abgeschnittenen Stück 67 im
Wellenabschnitt 52 ausgebildet. Das Halteteil 69 weist
zwei Vorsprünge 68a und 68b auf,
die parallel zur Ebene P1 vom Wellenabschnitt 52 radial
nach außen
ragen. Die Vorsprünge 68a und 68b sind
mit Löchern 70 versehen.
Ein zylindrischer Stift 71 ist in die Löcher 70 der Arme 68a und 68b eingesetzt,
und der Stift 71 hält
ein Fliehgewicht 81 für
eine Schwingbewegung relativ zur Nockenwelle 15. Die Vorsprünge 68a und 68b haben
in der Richtung der Achse des Stifts 71 einen Abstand und
sind in einem Stück
mit der Nockenwelle 15 ausgebildet.
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Jeder
Dekompressionsmechanismus D, siehe 6A bis 6C,
enthält
ein Dekompressionsglied 80 aus Metall, beispielsweise einer
Eisenlegierung, die 15 Prozent Nickel enthält, und eine Rückholfeder 90.
Die Rückholfeder 90 ist
eine Drehschraubenfeder. Das Fliehgewicht 81 ist auf dem
Dekompressionsglied 80 durch den Stift 71 auf
dem Halteteil 69 für
eine Drehung gehalten. Ein Dekompressionsnocken 82, der
zusammen mit dem Fliehgewicht 81 schwingt, berührt das
Gleitstück 48b des Auslasskipphebels 48 in
einer Anlassphase des Verbrennungsmotors E, damit eine Ventilöffnungskraft auf
das Auslassventil 43 ausgeübt wird. Ein flacher Arm 83 verbindet
das Fliehgewicht 81 und den Dekompressionsnocken 82.
Das Dekompressionsglied 80 ist ein Gussteil, das in einem
Stück das
Fliehgewicht 81, den Dekompressionsnocken 82 und
den Arm 83 umfasst, und wird durch Metallspritzen hergestellt.
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Die
Rückholfeder 90,
die sich zwischen den zwei Vorsprüngen 68a und 68b erstreckt,
greift mit einem Ende 90a in das Fliehgewicht 81 ein
und mit dem anderen Ende 90b (7A) in
den Vorsprung 68a. Die Elastizität der Rückholfeder 90 ist
so eingestellt, dass sie bei einer Motordrehzahl unter einer vorbestimmten
Motordrehzahl ein Drehmoment ausübt,
das das Fliehgewicht 81 in einer Ausgangsposition halten
kann, siehe 7A.
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Das
Fliehgewicht 81 besitzt einen Gewichtskörper 81c und zwei
flache Vorsprünge 81a und 81b, die
aus dem Gewichtskörper 81c herausragen
und an der Außenseite
der Vorsprünge 68a bzw. 68b liegen.
Die Vorsprünge 81a und 81b erstrecken
sich vom Gewichtskörper 81c zum
Stift 71. Die Vorsprünge 81a und 81b haben
eine Dicke t3, d. h. eine Dicke entlang der Schwingbewegungsachse
L2 in 6, die geringfügig größer ist
als die Dicke t1 des Arms 83 und geringer als die Dicke
t2 des Gewichtskörpers 81c des
Fliehgewichts 81, das beispielsweise in 6 dargestellt
ist. Die Vorsprünge 81a und 81b sind
mit Löchern 84 versehen,
deren Durchmesser gleich dem Durchmesser der Löcher 70 ist. Der Stift 71 ist
so in die Löcher 70 und 84 eingepasst,
dass er darin gleiten und sich darin drehen kann.
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Damit
sind bezüglich
des Haltens des Fliehgewichts 81 auf der Nockenwelle 15 die
Löcher 84 der
Vorsprünge 81a und 81b,
die Löcher 70 der
Vorsprünge 68a und 68b und
die Rückholfeder 90 ausgerichtet.
Der Stift 71, der mit einem Kopf 71a versehen
ist, wird von der Seite des Vorsprungs 81b durch die Rückholfeder 90 in
die Löcher 84 und 70 eingesetzt.
Ein Endstück 71b des
Stifts 71, das aus dem anderen Vorsprung 81a herausragt,
wird gepresst, damit es den Stift 71 in den Löchern 84 und 70 hält. Auf
diese Weise wird das Dekompressionsglied, das das Fliehgewicht 81 enthält, für eine Schwingbewegung
auf der Nockenwelle 15 gehalten. Beim Schwingen des Dekompressionsglieds 80 dreht
sich der Stift 71 zusammen mit dem Dekompressionsglied 80 in den
Löchern 70 des
Halteteils 69.
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Die
Schwingbewegungsachse L2, die mit der Achse des Stifts 71 ausgerichtet
ist, ist in einer Ebene P4 enthalten (7A und 7B),
die im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse L1 der Nockenwelle 15 steht
und die Drehachse L1 und die Bohrung 54 nicht schneidet.
In dieser Ausführungsform
ist die Schwingbewegungsachse L2 um eine Entfernung, die größer ist
als der Radius R des Wellenabschnitts 52, von der Drehachse
L1 oder der Bezugsebene P3 entfernt, siehe 4. Dadurch
kann das Halteteil 69, das die Vorsprünge 68a und 68b aufweist,
die Schwingbewegungsachse L2 in einer Entfernung, die größer ist
als der Radius R des Wellenabschnitts 52, von der Bezugsebene
P3 einstellen. Folglich schneidet der Stift 71 die Drehachse
L1 und die Bohrung 54 nicht und ist diametral von der Drehachse
L1 und der Bohrung 54 getrennt.
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Der
Gewichtskörper 81c des
Fliehgewichts 81 hat, wie in 4 und 6 am besten zu sehen ist, eine Dicke t2
entlang einer diametralen Richtung, die größer ist als die Dicke t1 des
Arms 83. Der Gewichtskörper 81c erstreckt
sich von der Verbindung 81c1 des Fliehgewichts 81 und
dem Arm 83 auf der Seite der Drehachse L1 bezüglich des
Arms 83 entlang der Schwingbewegungsachse L2 bis zu einer Position
auf der entgegengesetzten Seite des Arms 83 bezüglich der
Drehachse L1, und weist gegenüberliegende
Endstücke 81c2 und 81c3 bezüglich der Schwingbewegungsachse
L2 auf, die sich näher
an die Bezugsebene P3 erstrecken als die Unterseite 67a des
abgeschnittenen Stücks 67.
Befindet sich das Dekompressionsglied 80 in der Ausgangsposition,
so verläuft
die Außenfläche 81c6 des
Gewichtskörpers 81c mit
Abstand zum Stift 71 radial nach innen zur Richtung des
Pfeils A. In dieser Ausführungsform
verläuft
die Außenfläche 81c6 so,
dass sie sich mit Abstand nach unten radial dem Wellenabschnitt 52 nähert. Der
Arm 83, der vom Gewichtskörper 81c in einer
Richtung vorsteht, die sich von einer Richtung unterscheidet, in
der sich die Vorsprünge 81a und 81b erstrecken,
ist im abgeschnittenen Stück 66 aufgenommen,
wenn sich das Dekompressionsglied 80 in seiner Ausgangsposition
befindet, und erstreckt sich entlang der unteren Oberfläche 66a an
der Seite eines Endstücks 81c2 des
Gewichtskörpers 81c.
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Ein
Berührvorsprung 81c5,
siehe 7A und 7B, ist
in einem flachen Teil 81c4a der zur Nockenwelle 15 zeigenden
inneren Fläche 81c4 des Gewichtskörpers 81c ausgebildet.
Der Berührvorsprung 81c5 ruht
auf der mittleren Unterseite 67a des abgeschnittenen Stücks 67,
wenn das Fliehgewicht 81 (oder das Dekompressionsglied 80)
in die Ausgangsposition gebracht ist. Befindet sich das Dekompressionsglied 80 in
der Ausgangsposition, so wird bezüglich der Richtung des Pfeils
A ein Spalt C (7A) zwischen dem Dekompressionsnocken 82 und
dem Ventilbetätigungsnocken 45 gebildet.
Ein Berührvorsprung 83b (6A)
ist an der flachen unteren Endfläche
des Arms 83 ausgebildet. Der Berührvorsprung 83b ruht
auf der oberen Fläche 52b1 einer
Stufe 52b (7A) benachbart zur unteren Oberfläche 66a und
bildet die untere Seitenwand des abgeschnittenen Stücks 66,
damit eine vollständig ausgefahrene
Position für
die radial nach außen
gerichtete Schwingbewegung des Fliehgewichts 81 (oder des
Dekompressionsglieds 80) bestimmt wird.
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In
einem Ausgangszustand, in dem der Dekompressionsnocken 82 vom
Gleitstück 48b getrennt ist
und die Nockenwelle 15 ruht, berührt der Berührvorsprung 81c5 die
mittlere Unterseite 67a (5), und
das Fliehgewicht 81 (oder das Dekompressionsglied 80)
verbleibt in der Ausgangsposition, wobei ein Teil davon im abgeschnittenen Stück 67 liegt,
bis der Verbrennungsmotor E angelassen wird, sich die Nockenwelle 15 dreht
und ein um die Schwingbewegungsachse L2 wirkendes Drehmoment, das
durch die auf das Dekompressionsglied 80 wirkende Zentrifugalkraft
erzeugt wird, ein entgegengesetztes Drehmoment überwindet, das durch die Elastizität der Rückholfeder 90 erzeugt
wird. Berührt
das Gleitstück 48b den
Dekompressionsnocken 82, so wird das Fliehgewicht 81 von
einer Reibungskraft am Schwingen gehindert, die zwischen dem Dekompressionsnocken 82 und
dem Gleitstück 48b wirkt,
das von der Elastizität
der Ventilfeder 44 auch dann gegen den Dekompressionsnocken 82 gedrückt wird,
wenn das von der Zentrifugalkraft erzeugte Drehmoment das entgegengesetzte
Drehmoment überwiegt,
das von der Elastizität
der Rückholfeder 90 stammt.
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Befindet
sich das Dekompressionsglied 80 in der Ausgangsposition,
so ist der Abstand zwischen einem flachen Teil 81c4a (6B),
das am weitesten von der Bezugsebene P3 der inneren Fläche 81c4 entfernt
ist, und der Bezugsebene P3 kürzer
als der Radius R der zylindrischen Fläche 52a, siehe 4. Der
Schwerpunkt G (7A) des Dekompressionsglieds 80 befindet
sich stets unter der Schwingbewegungsachse L2, falls das Dekompressionsglied 80 in einem
größten Bereich
der Schwingbewegung zwischen der Ausgangsposition und der vollständig ausgefahrenen
Position schwingt. Der Schwerpunkt befindet sich dabei geringfügig auf
der Seite der Bezugsebene P3, und zwar bezogen auf eine vertikale Linie,
die die Schwingbewegungsachse L2 kreuzt, wenn sich das Dekompressionsglied 80 in
der Ausgangsposition befindet. Damit nähert sich das Fliehgewicht 81 der
Bezugsebene P3 oder der Drehachse L1, wenn das Fliehgewicht 81 in
die vollständig
ausgefahrene Position gedreht wird.
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Der
am Ende des Arms 83 ausgebildete Dekompressionsnocken 82 weist
eine Nockennase 82s auf (4), die
in Richtung der Schwingbewegungsachse L2 vorsteht, und eine Berührfläche 82a auf
der entgegengesetzten Seite der Nockennase 82s. Die Berührfläche 82a berührt die
untere Oberfläche 66a und
gleitet entlang der unteren Oberfläche 66a, wenn der
Arm 83 zusammen mit dem Fliehgewicht 81 schwingt.
Befindet sich das Dekompressionsglied 80 in der Ausgangsposition,
d. h. führt
das Dekompressionsglied 80 einen Dekompressionsvorgang
aus, so befindet sich der Dekompressionsnocken 82 bezüglich der
Bezugsebene P3 auf der entgegengesetzten Seite der Schwingbewegungsachse
L2 und des Fliehgewichts 81. Der Dekompressionsnocken 82 wird
in einem oberen Teil 66b aufgenommen (7A),
das an den Auslassnockenteil des abgeschnittenen Stücks 66 angrenzt,
und ragt radial um eine vorbestimmte Maximalhöhe H (3 und 4) über dem
Absatz 45a hinaus, der im Grundkreis des Ventilbetätigungsnockens 45 enthalten
ist. Die vorbestimmte Höhe
H definiert einen De kompressionshub LD (3),
um den das Auslassventil 43 für die Dekompression abgehoben
wird.
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Solange
der Dekompressionsnocken 82 das Gleitstück 48b des Auslasskipphebels 48 berührt, damit
das Auslassventil 43 geöffnet
wird, wird die Last, die die Elastizität der Ventilfeder 44 über den Auslasskipphebel 48 auf
den Dekompressionsnocken 82 ausübt, von der unteren Oberfläche 66a getragen.
Folglich ist die Last verringert, die der Auslasskipphebel 48 während des
Dekompressionsvorgangs auf den Arm 83 ausübt, und
die Dicke t1 des Arms 83 kann klein sein.
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Es
wird nun die Arbeitsweise und die Auswirkung der Ausführungsform
beschrieben.
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Steht
der Verbrennungsmotor E still und dreht sich die Nockenwelle 15 nicht,
so befindet sich der Schwerpunkt G des Dekompressionsglieds 80 bezüglich der
Schwingbewegungsachse L2 auf der Seite der Bezugsebene P3, und das
Dekompressionsglied 80 befindet sich in einem Ausgangszustand, in
der ein Drehmoment im Uhrzeigersinn, gesehen in 7A,
das das Gewicht des Dekompressionsglieds 80 um die Schwingbewegungsachse
L2 erzeugt, und ein Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn, das von der
Elastizität
der Rückholfeder 90 erzeugt
wird, auf das Dekompressionsglied 80 einwirken. Da die
Elastizität
der Rückholfeder 90 so
festgelegt ist, dass das Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn größer ist
als das Drehmoment im Uhrzeigersinn, wird das Fliehgewicht 81 (oder
das Dekompressionsglied 80) in der in 7A dargestellten
Ausgangsposition gehalten, und der Dekompressionsnocken 82 ist
im oberen Teil 66b aufgenommen, der an den Auslassnockenteil des
abgeschnittenen Stücks 66 angrenzt.
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Zum
Anlassen des Verbrennungsmotors E wird die Kurbelwelle 8 durch
das Ziehen eines Startergriffs 13a (1) in Drehung
versetzt, wobei der Startergriff mit einem auf eine Spule gewickelten
Seil verbunden ist, das zum Seilzuganlasser 13 gehört. Nun
dreht sich die Nockenwelle 15 mit einer Drehzahl, die gleich
der halben Drehzahl der Kurbelwelle 8 ist. In diesem Zustand
ist die Drehzahl der Kurbelwelle 8, d. h. die Motordrehzahl,
nicht größer als
die vorbestimmte Motordrehzahl, und damit wird das Dekompressionsglied 80 in
der Ausgangsposition gehalten, da das von der Zentrifugalkraft erzeugte Drehmoment,
das auf das Dekompressionsglied 80 wirkt, geringer ist
als das Drehmoment, das durch die Elastizität der Rückholfeder 90 erzeugt
wird. Beim Kompressionshub in jeder Zylinderbohrung 2a kommt
der radial aus dem Absatz 45a des Ventilbetätigungsnockens 45 herausragende
Dekompressionsnocken 82 mit dem Gleitstück 48b in Kontakt
und dreht den Auslasskipphebel 48 derart, dass das Auslassventil 43 um
den vorbestimmten Dekompressionshub LD angehoben
wird. Folglich strömt
das in der Zylinderbohrung 2a komprimierte Kraftstoff-Luft-Gemisch über die
Auslassöffnung 41 aus.
Dadurch fällt, der
Druck in der Zylinderbohrung 2a, der Kolben 6 kann
den oberen Totpunkt leicht durchlaufen, und man kann den Seilzuganlasser 13 mit
geringer Kraft bedienen.
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Hat
die Motordrehzahl die vorbestimmte Motordrehzahl überschritten,
so übersteigt
das von der Zentrifugalkraft erzeugte Drehmoment, das auf das Dekompressionsglied 80 wirkt,
das Drehmoment, das durch die Elastizität der Rückholfeder 90 erzeugt wird.
Löst sich
der Dekompressionsnocken 82 vom Gleitstück 48b des Auslasskipphebels 48,
so beginnt das Dekompressionsglied 80, sich im Uhrzeigersinn zu
drehen, siehe 7A, und zwar durch das von der
Zentrifugalkraft erzeugte Drehmoment. Der Arm 83 gleitet
entlang der unteren Oberfläche 66a,
und das Dekompressionsglied 80 wird gedreht, bis es die vollständig ausgefahrene
Position erreicht, in der der Berührvorsprung 83b des
Arms 83 die obere Fläche 52b1 der
Stufe 52b berührt,
siehe 7B. Befindet sich das Dekompressionsglied 80 in
der vollständig ausgefahrene
Position, so wird der Dekompressionsnocken 82 vom oberen
Teil 66b getrennt, der in Richtung des Pfeils A an den
Auslassnockenteil des abgeschnittenen Stücks 66 angrenzt, und
er wird vom Gleitstück 48b getrennt,
wodurch der Dekompressionsvorgang beendet ist. Folglich berührt das
Gleitstück 48b den
Absatz 45a des Auslassnockenteils 45e, während in
der Zylinderbohrung 2a ein Kompressionshub erfolgt, in 3 durch
gestrichelte Linien mit Doppelpunkten dargestellt, damit das Kraftstoff-Luft-Gemisch
mit dem normalen Kompressionsdruck komprimiert wird. Daraufhin steigt
die Motordrehzahl auf die Leerlaufdrehzahl an. Befindet sich das
Dekompressionsglied 80 in der vollständig ausgefahrenen Position,
so befindet sich der Schwerpunkt G des Dekompressionsglieds 80 in
einer Entfernung von der Bezugsebene P3, die ungefähr gleich
dem Abstand d2 (5) zwischen der Schwingbewegungsachse
L2 und der Bezugsebene P3 ist. Da sich die äußere Fläche 81c6 des Gewichtskörpers 81c des
Fliehgewichts 81 mit Abstand vom Stift 71 radial
nach innen unten erstreckt, wird eine radiale Ausdehnung eines zylindrischen
Raums verhindert, in dem das Fliehgewicht 81 umläuft, und
der Umfang des zylindrischen Raums fällt im Wesentlichen mit der
zylindrischen Fläche 52a des
Wellenabschnitts 52 zusammen, die die Form eines Kreiszylinders
hat.
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Die
Schwingbewegungsachse L2 des Fliehgewichts 81 des Dekompressionsmechanismus
D ist in einer Ebene P4 enthalten, die im Wesentlichen senkrecht
auf der Drehachse L1 der Nockenwelle 15 steht. Sie schneidet
die Drehachse L1 und den Öl durchgang 63 nicht,
d. h. die Bohrung 54. Damit kann man die Bohrung 54 in
der Nockenwelle 15 ausbilden, die mit dem Dekompressionsmechanismus
D versehen ist, damit die Nockenwelle 15 wenig wiegt. Der
Durchmesser der Bohrung 54 wird durch den auf der Nockenwelle 15 gehaltenen
Stift 71 nicht eingeschränkt, und man kann die Bohrung 54 mit
einem vergleichsweise großen
Durchmesser ausbilden. Folglich kann man über den Öldurchgang 63, d.
h. die Bohrung 54, eine Menge Schmieröl zuführen, die zum Schmieren des
Ventilmechanismus und des Dekompressionsmechanismus D ausreicht,
die in der Ventiltriebkammer 14 eingebaut sind. Wird die
Nockenwelle 15 durch Gießen erzeugt, so kann man einen
Kern zum Ausbilden der Bohrung 54 mit einem vergleichsweise
großen
Durchmesser leichter herstellen als einen Kern mit kleinen Durchmesser
zum Ausbilden eines Öldurchgangs
mit vergleichsweise kleinen Durchmesser, weil die Bohrung 54 einen
vergleichsweise großen
Durchmesser hat.
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Da
die Schwingbewegungsachse L2 radial von der Drehachse L1 und der
Bohrung 54 getrennt ist, ist der Abstand zwischen der Schwingbewegungsachse
L2 und dem Dekompressionsnocken 82 länger als in dem Fall, dass
die Schwingbewegungsachse L2 die Drehachse L1 im Wesentlichen senkrecht
schneidet. Daher muss sich das Fliehgewicht 81 nur um einen
kleinen Winkel drehen, um den Dekompressionsvorgang zu beenden.
Da der größtmögliche Schwingwinkel
des Fliehgewichts 81 gering ist, kann man den zylindrischen
Raum, in dem der vollständig
ausgefahrene Dekompressionsmechanismus D umläuft, radial beschränken. Man
muss für den
Dekompressionsmechanismus D um die Nockenwelle 15 herum
keinen vergleichsweise großen Raum
freihalten und kann folglich den Verbrennungsmotor E mit vergleichsweise
geringer Größe bauen. Da
die Schwingbewegungsachse L2 radial Abstand zur Drehachse L1 hat,
kann man die Position des Schwerpunkts des Fliehgewichts 81 und
damit den Schwerpunkt G des Dekompressionsglieds 80 leicht weit
von der Bezugsebene P3 entfernen. Weil der Abstand zwischen der
Position des Schwerpunkts G des Dekompressionsglieds 80 und
der Drehachse L1 dadurch wächst,
kann man das Gewicht des Fliehgewichts 81 zum Erzeugen
einer erforderlichen Zentrifugalkraft dementsprechend verringern.
Man kann den Verbrennungsmotor E mit geringem Gewicht aufbauen,
und die radiale Ausdehnung des zylindrischen Raums, der für den Umlauf
des vollständig ausgefahrenen
Dekompressionsglieds 80 und des Dekompressionsmechanismus
D erforderlich ist, kann verkleinert werden.
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Da
der Stift 71, der das Fliehgewicht 81 schwenkbar
hält, vom
Halteteil 69 gehalten wird, das die radialen Vorsprünge 68a und 68b enthält, ist
die Entfernung zwischen der Schwingbewegungsachse L2 und dem Dekompressionsnocken 82 größer als
in dem Fall, in dem sich die Schwingbewegungsachse L2 auf dem Wellenabschnitt 52 der
Nockenwelle 15 befindet. Hierdurch kann man ebenfalls den
größten Schwingwinkel
verringern und zum Verkleinern des zylindrischen Raums beitragen,
in dem das vollständig
ausgefahrene Dekompressionsglied 80 umläuft.
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Der
Dekompressionsmechanismus D besitzt den Arm 83, der das
Fliehgewicht 81 und den Dekompressionsnocken 82 verbindet.
Der Gewichtskörper 81c des
Fliehgewichts 81 ist ein Block der Dicke t2,
die in radialer Richtung größer ist
als die Dicke t1 des Arms 83 in
radialer Richtung. Daher sind im Dekompressionsglied 80,
das in einem Stück
mit dem Fliehgewicht 81, dem Dekompressionsnocken 82 und
dem Arm 83 bereitgestellt ist, die jeweiligen Dicken des
Gewichtskörpers 81c des
Fliehgewichts 81 und des Arms 83 so eingestellt,
dass die Dicke des Gewichtskörpers 81c verglichen
mit der Dicke des Arms 83 groß ist, damit die Masse des
Fliehgewichts 81 auf dem Gewichtskörper 81c konzentriert
wird. Damit kann man eine Größenzunahme
des Dekompressionsglieds 80 verhindern. Der Abstand zwischen dem
Schwerpunkt des Fliehgewichts 81, das die erforderliche
Masse aufweist, und der Bezugsebene P3 kann leicht vergrößert werden.
Zudem kann man eine radiale Erweiterung des zylindrischen Raums,
in dem das vollständig
ausgefahrene Dekompressionsglied 80 umläuft, verhindern.
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Obwohl
der Gewichtskörper 81c des
Dekompressionsglieds 80 ein Block ist, sind die flachen
Vorsprünge 81a und 81b und
der Arm 83 mit flachen Formen ausgebildet, deren Dicke
geringer ist als die Dicke t2 des Gewichtskörpers 81c. Die flachen
Vorsprünge 81a und 81b und
der Arm 83 weisen die erforderliche Steifigkeit auf. Man
kann die Massen der Vorsprünge 81a und 81b auf
den geringstmöglichen Umfang
verkleinern. Zudem kann man die Masse auf dem Gewichtskörper 81c konzentrieren.
Damit kann man eine Größenzunahme
des Dekompressionsglieds 80 verhindern, und man kann die
Zentrifugalkraft erhöhen,
die auf den Gewichtskörper 81c wirkt. Da
sich die Vorsprünge 81a und 81b und
der Arm 83 vom Gewichtskörper 81c jeweils in
unterschiedliche Richtungen erstrecken, kann man die Vorsprünge 81a und 81b und
den Arm 83 eigenständig
entwerfen. Damit kann man eine Größenzunahme der Vorsprünge 81a und 81b,
die nur den Gewichtskörper 81c tragen,
verhindern, und zwar verglichen mit der Größe eines Teils, das von einem
Stift getragen wird und ein Fliehgewicht und einen Arm eines herkömmlichen
Dekompressionsteils trägt.
Dies trägt
zur Konzentration der Masse auf dem Gewichtskörper 81c bei und verhindert
eine Größenzunahme
des Fliehgewichts 81 und des Dekompressionsglieds 80.
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Die
Last, die die Elastizität
der Ventilfeder 44 erzeugt und über den Auslasskipp hebe) 48 auf
den Dekompressionsnocken 82 ausübt, wird von der unteren Oberfläche 66a getragen.
Damit ist die Last verringert, die der Auslasskipphebel 48 während des Dekompressionsvorgangs
auf den Arm 83 ausübt. Die
Dicke t1 des Arms 83 kann klein sein, und der Arm 83 kann
leichtgewichtig ausgeführt
werden. Da die Schwingbewegungsachse L2 die Drehachse L1 und die
Bohrung 54 nicht schneidet, und das Fliehgewicht 81 im
abgeschnittenen Teil 67 aufgenommen ist, kann man eine
Vergrößerung des
Gewichtskörpers 81c in
radialer Richtung verhindern, der Gewichtskörper 81c kann entlang
der Schwingbewegungsachse L2 bis zu einer Position verlängert werden,
die bezüglich
der Drehachse L1 auf der gegenüberliegenden
Seite des Arms 83 liegt, und die gegenüberliegenden Endstücke 81c2 und 81c3 können sich
näher an
die Bezugsebene P3 erstrecken als die mittlere Unterseite 67a des
abgeschnittenen Stücks 67,
wodurch die Konzentration der Masse auf dem Fliehgewicht 81 und
dem Dekompressionsglied 80 nochmals erleichtert wird.
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Obwohl
das Fliehgewicht 81, der Dekompressionsnocken 82 und
der Arm 83 jeweils unterschiedlich dick sind, kann man
das Fliehgewicht 81, den Dekompressionsnocken 82 und
den Arm 83 in einem Stück
und mit hoher Abmessungsgenauigkeit durch Metallspritzen ausbilden.
Damit ist der Unterschied im Betriebsverhalten zwischen den einzelnen Dekompressionsmechanismen
D gering, und man kann den Dekompressionsmechanismus D, der ein stabiles
Betriebsverhalten zeigt, einfach fertigen.
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Da
das abgeschnittene Stück 67,
das das Fliehgewicht 81 in sich aufnehmen kann, nahe an
der Drehachse L1 in der Nockenwelle 15 ausgebildet ist, erstreckt
sich der zylindrische Raum für
den Umlauf des vollständig
ausgefahrenen Dekompressionsmechanismus D um die Drehachse L1 der
Nockenwelle 15 in dem vertikal liegenden Verbrennungsmotor
E, und es ist nicht erforderlich, für den Dekompressionsmechanismus
D einen vergleichsweise großen Raum
in der Umgebung der Nockenwelle 15 freizuhalten. Man kann
den Verbrennungsmotor E mit geringen Abmessungen bauen. Da der Dekompressionsmechanismus
D den Berührvorsprung 81c5 aufweist,
der die Nockenwelle 15 berührt und damit die Ausgangsposition
des im abgeschnittenen Stück 67 aufgenommenen
Fliehgewichts 81 bestimmt, und die Rückholfeder 90, die
eine elastische Kraft auf das Fliehgewicht 81 ausübt, damit
das Fliehgewicht 81 in die Ausgangsposition gedrückt wird,
ist das Fliehgewicht 81 im abgeschnittenen Stück 67 nahe
an der Drehachse L1 aufgenommen. Das Fliehgewicht 81 kann
also in der Ausgangsposition gehalten werden, wobei der Berührvorsprung 81c5 durch
die Elastizität der
Rückholfeder 90 die
Nockenwelle 15 berührt,
und es kann stabil in der Ausgangsposition gehalten werden, ohne
dass es durch die Schwerkraft beeinflusst wird. Die Erzeugung von
Ge räuschen
durch den Zusammenprall des Fliehgewichts 81 mit der Nockenwelle 15 aufgrund
von Vibrationen kann verhindert werden, und zwar unabhängig von
der gegenseitigen Lage des Fliehgewichts 81 und der Schwingbewegungsachse
L2. Dies gilt sowohl für
die ruhende Nockenwelle 15 als auch dann, wenn der Verbrennungsmotor
E mit Motordrehzahlen arbeitet, die im Drehzahlbereich liegen, in
dem ein Dekompressionsvorgang stattfindet.
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Es
wird nun ein Dekompressionsmechanismus D beschrieben, der eine Modifikation
des Dekompressionsmechanismus D in der obigen Ausführungsform
darstellt. Es werden nur Teile des modifizierten Dekompressionsmechanismus
D beschrieben, die sich von Teilen des Dekompressionsmechanismus
D in der obigen Ausführungsform
unterscheiden.
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In
der obigen Ausführungsform
ist der Stift 71 gleitfähig
in die Löcher 70 des
Halteteils 69 eingesetzt. Man kann den Stift 71 auch
gleitfähig
in die Löcher 84 einsetzen
und ihn fest in die Löcher 70 einpressen,
und das Fliehgewicht 81 (oder das Dekompressionsglied 80)
kann schwingfähig
auf dem Stift 71 gehalten werden. Der Stift 71 kann
das Fliehgewicht 81 schwenkbar auf der Nockenwelle 15 halten, die
mit der Bohrung 54 versehen ist. Der größte Teil der Belastung, die
in der Nockenwelle 15 dadurch entsteht, dass der Stift 71 durch
einen Presssitz mit der Nockenwelle 15 verbunden ist, kann
durch das Halteteil 69 aufgenommen werden, das die Vorsprünge 68a und 68b enthält, die
von der Nockenwelle radial nach außen vorstehen, indem man den
das Fliehgewicht 81 tragenden Stift 71 in das
Halteteil 69 presst, das die Vorsprünge 68a und 68b enthält, die von
der Nockenwelle 15 radial nach außen vorstehen. Damit kann man
eine Verformung der Nockenwelle 15 und der Nockenfläche 45s des
Ventilbetätigungsnockens
verhindern. Der Abrieb der gleitenden Teile der Nockenwelle 15 und
des Ventilbetätigungsnockens 45,
der solchen Verformungen zuzuschreiben ist, kann verringert werden,
und die Haltbarkeit der Nockenwelle 15 und des Ventilbetätigungsnockens 45 werden
verbessert.
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Obgleich
das Dekompressionsglied 80 des Dekompressionsmechanismus
D der vorhergehenden Ausführungsform
ein einziges Teil ist, das die funktionellen Stücke gemeinsam enthält, kann
der Dekompressionsmechanismus D Einzelteile enthalten, zu denen
ein Fliehgewicht, ein Dekompressionsnocken und ein Arm gehören. Zumindest
eines dieser Teile kann ein eigenständiges Teil sein, und das Fliehgewicht,
der Dekompressionsnocken und der Arm können durch Befestigungsmittel
miteinander verbunden sein. Das Halteteil 69 kann einen
einzelnen Vorsprung anstelle der beiden Vorsprünge 68a und 68b enthalten.
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Obgleich
in der vorhergehenden Ausführungsform
das Einlassventil 42 und das Auslassventil 43 für das Öffnen und
Schließen
von einem einzigen gemeinsamen Ventilbetätigungsnocken 45 betätigt werden,
können
das Einlassventil 42 und das Auslassventil 43 von
einem eigenen Ventilbetätigungsnocken,
der nur das Einlassventil 42 betätigt, und einem eigenen Ventilbetätigungsnocken,
der nur das Auslassventil 43 betätigt, gesteuert werden. Anstelle
des Auslassventils 43 kann der Dekompressionsmechanismus
D auch das Einlassventil 42 betätigen.
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Obwohl
in der vorhergehenden Ausführungsform
der Schwerpunkt G des Dekompressionsglieds 80 näher an der
Bezugsebene P3 liegt als die Schwingbewegungsachse L2 und die Rückholfeder 90 das
Dekompressionsglied 80 in der Ausgangsposition hält, kann
der Schwerpunkt G des Dekompressionsglieds 80 weiter von
der Bezugsebene P3 entfernt sein als die Schwingbewegungsachse L2,
und das Dekompressionsglied 80 kann von einem Drehmoment
in seiner Ausgangsposition gehalten werden, das durch sein eigenes
Gewicht erzeugt wird, so dass man auf die Rückholfeder 90 verzichten
kann.
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Obwohl
in der vorhergehenden Ausführungsform
die Nockenwelle 15 mit dem Öldurchlass 63 versehen
ist, kann man eine hohle Nockenwelle mit einer Bohrung 54 verwenden,
die nicht als Öldurchlass
dient. Die Erfindung ist auch bei einem waagrecht liegenden Verbrennungsmotor
verwendbar, dessen Kurbelwelle eine horizontale Drehachse hat. Die
Erfindung ist nicht nur bei einem Verbrennungsmotor für einen
Außenbordmotor
anwendbar, sondern auch für
Mehrzweck-Verbrennungsmotoren zum Antrieb von Generatoren, Kompressoren,
Pumpen usw. und für
Fahrzeug-Verbrennungsmotoren. Die Erfindung ist bei Einzylinder-Verbrennungsmotoren
und Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren verwendbar, die drei oder mehr
Zylinder aufweisen.
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Obwohl
der Verbrennungsmotor in der vorhergehenden Ausführungsform ein Motor mit Fremdzündung ist,
kann der Verbrennungsmotor auch ein Selbstzündermotor sein. Die Startvorrichtung
kann außer
dem Seilzuganlasser jede beliebige geeignete Startvorrichtung sein,
beispielsweise ein Kickstarter, ein Handstarter oder ein Anlassermotor.
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Obwohl
die Schwingbewegungsachse L2 in der vorhergehenden Ausführungsform
einen Abstand von der Bezugsebene P3 hat, der größer ist als der Radius R des Wellenabschnitts 52,
kann der Abstand kürzer
sein als der Radius R.
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Es
wird nun ein Verfahren zum Einstellen des Dekompressionshubs bei
einem Verbrennungsmotor beschrieben, der mit dem obigen Dekompressionsmechanismus
versehen ist.
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Die
Dekompressionsvorrichtung für
einen Verbrennungsmotor, die in JP2001-221023A offenbart ist und am Anfang
dieses Textes erwähnt
wurde, weist einen Dekompressionsnocken auf, der eine Nockennase
hat, die radial aus dem Grundkreis herausragt, der den Absatz des
Auslassnockens enthält. Die
Nockennase berührt
das Gleitstück
eines Kipphebels und betätigt
das Auslassventil, damit das Auslassventil für die Dekompression um eine
Hubhöhe (im
Weiteren als "Dekompressionshub" bezeichnet) angehoben
wird.
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Beim
Herstellen unterschiedlicher Verbrennungsmotorarten, die jeweils
unterschiedliche Ausgangsleistungen abgeben, ist es eine übliche Vorgehensweise
zum Herstellen von Verbrennungsmotoren mit geringen Fertigungskosten,
die Verbrennungsmotoren mit dem gleichen Hubraum zu entwerfen, Motorenteile
gemeinsam für
die Verbrennungsmotoren zu verwenden und die Verbrennungsmotoren
jeweils mit unterschiedlichen Kraftstoffzuführvorrichtungen auszustatten.
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Erhöht man den
Dekompressionshub, damit der Kompressionsdruck geringer wird, so
wird die Betätigungskraft
für die
Startvorrichtung geringer, und sie kann besser bedient werden. Die
Verringerung des Kompressionsdrucks verschlechtert jedoch die Zündfähigkeit
des im Zylinder komprimierten Kraftstoff-Luft-Gemisches und beeinträchtigt die
Startwilligkeit des Verbrennungsmotors. Verwendet man den gleichen
Dekompressionshub für
unterschiedliche Verbrennungsmotoren mit verschiedenen Höchstleistungsabgaben,
so legt man den Dekompressionshub so fest, dass er zu dem Verbrennungsmotor
mit einer großen
Höchstleistung
passt, damit die Verbrennungsmotoren zufriedenstellend angelassen werden
können.
Folglich erfordert die Startvorrichtung des Verbrennungsmotors mit
geringer Ausgangsleistung bezogen auf seine Leistungsabgabe eine
hohe Betätigungskraft.
Der Benutzer einer Maschine, die mit einem solchen Verbrennungsmotor ausgerüstet ist,
hat das Gefühl,
dass "hier etwas
nicht stimmt".
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Daher
wünscht
man, für
Verbrennungsmotoren mit unterschiedlichen Leistungsabgaben jeweils unterschiedliche
Dekompressionshübe
festzulegen, wobei die Startwilligkeit der Verbrennungsmotoren und
die Bedienbarkeit der Startvorrichtungen zu beach ten ist.
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Da
man jedoch für
unterschiedliche Verbrennungsmotoren jeweils verschiedene Arten
von Dekompressionsmechanismen verwenden muss, beispielsweise unterschiedliche
Dekompressionsmechanismen, die unterschiedlich entworfene Dekompressionsnocken
besitzen, nehmen die Kosten der Verbrennungsmotoren zu. Da die Dekompressionsvorrichtungen
vergleichsweise kleine Teile enthalten und es schwierig ist, die
Dekompressionsvorrichtungen zu kennzeichnen, sind für die unterschiedlichen Arten
von Dekompressionsvorrichtungen sehr mühsame Produktverwaltungsvorgänge erforderlich.
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Es
wird nun ein Verfahren zum Einstellen des Dekompressionshubs beschrieben,
das derartige Probleme lösen
kann. Verwendet man dieses Verfahren zum Einstellen des Dekompressionshubs,
so kann man einen Verbrennungsmotor mit geringen Herstellungskosten
fertigen, der mit einem Dekompressionsmechanismus versehen ist,
mit dem man einen Dekompressionsvorgang erzielt, bei dem ein Ventil
mit einem geeigneten Dekompressionshub betätigt wird.
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Es
wird nun ein Verfahren der Erfindung zum Einstellen des Dekompressionshubs
beschrieben.
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Es
sei von zwei Verbrennungsmotoren ausgegangen, d. h. einem ersten
Verbrennungsmotor E1 und einem zweiten Verbrennungsmotor E2, die
mit Dekompressionsmechanismen der gleichen Art ausgestattet sind.
Die Dekompressionsmechanismen werden mit dem Verfahren der Erfindung
zum Einstellen des Dekompressionshubs gesteuert. Die beiden Verbrennungsmotoren
E1 und E2 weisen den gleichen Hubraum auf und jeweils unterschiedliche Leistungsabgaben.
Beide Verbrennungsmotoren E1 und E2 sind für den Gebrauch in Außenbordmotoren gedacht.
Die Grundkonstruktion des ersten Verbrennungsmotors E1 gleicht dem
beschriebenen Verbrennungsmotor E. Der erste Verbrennungsmotor E1,
siehe 3, der genauso aufgebaut ist wie der Verbrennungsmotor
E, hat eine Einlassöffnung 40, über die
ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, das in einem Vergaser 95 erzeugt
wird, in eine Brennkammer 10 strömt. Der Vergaser 95,
d. h. die Kraftstoffzuführvorrichtung,
weist eine Schwimmerkammer auf (nicht dargestellt), Kraftstoffdurchlässe, die
zu einem Leerlaufsystem und einem Hauptsystem gehören (nicht dargestellt),
ein Kaltstartventil (nicht dargestellt), ein Venturirohr 95a und
ein Drosselventil 95b. Jeder Ventilbetätigungsnocken 45 weist
eine Nockenoberfläche 45 auf,
die durch spanabhebendes Bearbeiten eines gegossenen Werkstücks hergestellt
wird, damit eine Nockenwelle entsteht.
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Der
zweite Verbrennungsmotor E2 wird hauptsächlich anhand von 8 und 9 beschrieben.
Wie erwähnt
gleicht die Grundkonstruktion des zweiten Verbrennungsmotors E2
der des ersten Verbrennungsmotors E1. Es werden nur die Einzelheiten
beschrieben, durch die sich der zweite Verbrennungsmotor E2 vom
ersten Verbrennungsmotor E1 unterscheidet. Die Teile des zweiten
Verbrennungsmotors E2 mit Ausnahme der Nockenwelle 115,
die den Teilen des ersten Verbrennungsmotors E1 entsprechen, werden
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Der
zweite Verbrennungsmotor E2 ist in einen Außenbordmotor eingebaut, der
genauso konstruiert ist wie der Außenbordmotor 1, der
den ersten Verbrennungsmotor E1 enthält. Beim zweiten Verbrennungsmotor
E2 unterscheiden sich nur der Vergaser 95 und die Nockenwelle 115 (8)
vom ersten Verbrennungsmotor E1. In allen sonstigen Merkmalen ist
der zweite Verbrennungsmotor E2 mit dem ersten Verbrennungsmotor
E1 identisch. Damit ist der Dekompressionsmechanismus D, der im
zweiten Verbrennungsmotor E2 enthalten ist, mit dem Dekompressionsmechanismus
identisch, der im ersten Verbrennungsmotor E1 enthalten ist. Die
Lage des Dekompressionsmechanismus D bezüglich der Nockenwelle 115 und
das Verfahren zum Halten des Dekompressionsmechanismus D auf der
Nockenwelle 115 stimmen mit dem ersten Verbrennungsmotor E1 überein.
Im zweiten Verbrennungsmotor E2 bilden ein Zylinderblock 2,
ein Kurbelgehäuse 3,
ein Zylinderkopf 4 und ein Zylinderkopfdeckel 5 genauso wie
beim ersten Verbrennungsmotor E1 einen Motorkörper. Der Motorkörper, die
Kolben 6, die Verbindungsstangen 7 und eine Kurbelwelle 8,
die eine Hauptmotoreinheit bilden, sind genauso aufgebaut ist wie
die Teile, die die Hauptmotoreinheit des ersten Verbrennungsmotors
E1 bilden. Die jeweiligen Ventilmechanismen der Verbrennungsmotoren
E1 und E2 sind mit Ausnahme der Nockenwelle 115 identisch.
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Der
Einlassdurchgang des Vergasers 95 des zweiten Verbrennungsmotors
E2 ist verglichen mit dem Einlass des ersten Verbrennungsmotors
E1 klein, die jeweiligen Öffnungszeiten
eines Einlassventils 42 und eines Auslassventils 43,
die ein Ventilbetätigungsnocken 145 für das Öffnen und
Schließen betätigt, sind
kurz, und die jeweiligen Hübe
des Einlassventils 42 und des Auslassventils 43 sind
im zweiten Verbrennungsmotor E2 geringer. Damit hat der zweite Verbrennungsmotor
E2 eine kleinere Leistungsabgabe als der erste Verbrennungsmotor
E1. Das Venturirohr des Vergasers des zweiten Verbrennungsmotors
E2 hat eine Engstelle mit einer Querschnittsfläche, die kleiner ist als die
Querschnittsfläche
S (3) des Trichters 95a1 des Venturirohrs 95a des
Vergasers 95. Beim Starten des ersten Verbrennungsmotors
E1 und des zweiten Verbren nungsmotors E2 bei einer niederen Temperatur
und unter den gleichen Betriebsbedingungen wird der Kraftstoff in
das Venturirohr des Vergasers des zweiten Verbrennungsmotors E2
gespritzt, durch den die Saugluft mit einer höheren Strömungsrate fließt als die
Saugluft, die durch das Venturirohr des Vergasers des ersten Verbrennungsmotors
E1 strömt.
Dadurch wird der Kraftstoff im zweiten Verbrennungsmotor E2 zufriedenstellender
zerstäubt
als im ersten Verbrennungsmotor E1, und das Kraftstoff-Luft-Gemisch kann
in der Brennkammer 10 befriedigend entzündet werden.
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Die
Nockenwelle 115 des zweiten Verbrennungsmotors E2, siehe 8,
besitzt einen oberen Lagerzapfen 150a, einen unteren Lagerzapfen 150b, ein
oberes Axiallagerteil 151a, ein unteres Axiallagerteil 151b,
und Wellenteile 152, die sich zwischen den Ventilbetätigungsnocken 145 erstrecken
sowie zwischen dem Ventilbetätigungsnocken 145 und
dem unteren Axiallagerteil 151b. Diese Teile entsprechen den
Teilen der Nockenwelle 15 beim ersten Verbrennungsmotor
E1. Die Nockenwelle 115 weist eine mittige Bohrung 154 auf
und hat ein oberes Endstück 115a,
die im Wesentlichen die gleiche Form haben wie die entsprechenden
Stücke
der Nockenwelle 15. Damit sind die Nockenwellen 15 und 115 austauschbar
und können
gemeinsam in den Verbrennungsmotoren E1 und E2 verwendet werden.
Das Nockenprofil der Nockenfläche 145s des
Ventilbetätigungsnockens 145,
der zum Ausbilden der Nockenwelle durch spanabhebende Bearbeitung
des Werkstücks hergestellt
wird, unterscheidet sich von der Nockenfläche des Ventilbetätigungsnockens 45 des
ersten Verbrennungsmotors E1. Genauer beschrieben ist beim Ventilbetätigungsnocken 145 des
zweiten Verbrennungsmotors E2 der Durchmesser eines Grundkreises,
der einen Absatz 145 enthält, der auf dem Ventilbetätigungsnocken 145 ausgebildet
ist, kleiner als der Durchmesser des Grundkreises, der den Absatz 45a des
Ventilbetätigungsnockens 45 enthält. Der
Arbeitswinkel und die Spitzenhöhe
des Ventilbetätigungsnockens 145 sind
jeweils geringer als der Arbeitswinkel und die Höhe der Spitze 45b.
Folglich sind die jeweiligen Öffnungszeiten
des Einlassventils 42 und des Auslassventils 43 des
zweiten Verbrennungsmotors E2 kürzer
als die Öffnungszeiten
des Einlassventils 42 und des Auslassventils 43 des
ersten Verbrennungsmotors E1, und die jeweiligen Hübe des Einlassventils 42 und
des Auslassventils 43 des zweiten Verbrennungsmotors E2
sind kleiner als die Hübe
des Einlassventils 42 und des Auslassventils 43 des
ersten Verbrennungsmotors E1.
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Der
Durchmesser des Grundkreises, der einen Absatz 145a enthält, der
im Ventilbetätigungsnocken 145 enthalten
ist, ist kleiner als der Durchmesser des Grundkreises, der den Absatz 45a des
Ventilbetätigungsnockens 45 enthält. Damit
ist die vorbestimmte Höhe
H2, siehe 9, eines Teils, das radial aus
dem Grundkreis ragt, der den Absatz 145a des Dekompressionsnockens 82 des
Dekompressionsmechanismus D des zweiten Verbrennungsmotors E2 enthält, größer als
die vorbestimmt Höhe
H1 eines Teils, das radial aus dem Grundkreis ragt, der den Absatz 45a des
Dekompressionsnockens 82 des Dekompressionsmechanismus
D des ersten Verbrennungsmotors E1 enthält. Somit ist der maximale
Dekompressionshub des Auslassventils 43 des zweiten Verbrennungsmotors
E2, der von der vorbestimmten Höhe
H2 abhängt,
wenn der Dekompressionsnocken 82 das Gleitstück 48b berührt und
den Auslasskipphebel 48 dreht, größer als der Dekompressionshub LD1 des Auslassventils des ersten Verbrennungsmotors
E1. Somit kann man passende Dekompressionshübe für den ersten Verbrennungsmotor
E1 und den zweiten Verbrennungsmotor E2 festlegen, die unterschiedliche
Leistungen abgeben, indem man die Absätze 45a und 145a der
Ventilbetätigungsnocken 45 und 145 der
Nockenwellen 15 und 115 des ersten Verbrennungsmotors
E1 und des zweiten Verbrennungsmotors E2 durch die spanabhebende
Bearbeitung jeweils so ausbildet, dass die Durchmesser der Grundkreise,
die jeweils die Absätze 45a und 145a enthalten,
unterschiedlich sind.
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Die
jeweiligen Dekompressionsmechanismen D im ersten Verbrennungsmotor
E1 und im zweiten Verbrennungsmotor E2 stimmen in allen Einzelheiten überein.
Man kann den gleichen Dekompressionsmechanismus für die Verbrennungsmotoren
E1 und E2 mit unterschiedlichen Leistungsabgaben verwenden, d. h.
für Verbrennungsmotoren
E1 und Verbrennungsmotoren E2 unterschiedlichen Typs, indem man
den Absatz 45a des Ventilbetätigungsnockens 45 des
ersten Verbrennungsmotors E1 und den Absatz 145a des Ventilbetätigungsnockens 145 des
zweiten Verbrennungsmotors E2 so ausbildet, dass die Absätze 45a und 145a in
Grundkreisen mit jeweils unterschiedlichen Durchmessern enthalten sind.
Da die Nockenwellen 15 und 115 durch spanabhebende
Bearbeitung jeweils eigens für
den Verbrennungsmotor E1 bzw. den Verbrennungsmotor E2 ausgebildet
werden, kann man die passenden Dekompressionshübe für die Verbrennungsmotoren E1 und
E2 dadurch festlegen, dass man die Absätze 45a und 145a ausbildet,
die in Grundkreisen mit unterschiedlichen Durchmessern für die Ventilbetätigungsnocken 45 und 145 enthalten
sind. Dies ist kein Faktor, der die Kosten erhöht. Folglich kann man die Verbrennungsmotoren
E1 und E2, die mit dem Dekompressionsmechanismus D ausgestattet
sind, der geeignete Dekompressionshübe für den Dekompressionsvorgang
liefern kann, mit geringen Kosten fertigen, und die Dekompressionsmechanismen
D sind einfach zu verwalten.
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Der
Durchmesser des Grundkreises, der den Absatz 145a des Ventilbetätigungsnockens 145 des zweiten
Verbrennungsmotors E2 enthält,
in dem die Zündwilligkeit
des Kraftstoff-Luft-Gemisches, das im Zylinder des zweiten Verbrennungsmotors
E2 in der Startphase des zweiten Verbrennungsmotors E2 komprimiert
wird, besser ist als im ersten Verbrennungsmotor E1, ist kleiner
als der Durchmesser des Grundkreises, der den Absatz 45a des
Ventilbetätigungsnockens 45 des
ersten Verbrennungsmotors E1 enthält. Obgleich der Dekompressionshub
und die Verringerung des Kompressionsdrucks im zweiten Verbrennungsmotor
E2 größer sind
als im ersten Verbrennungsmotor E1, ist eine zufriedenstellende Startwilligkeit
des zweiten Verbrennungsmotors E2 sichergestellt, da die Zündwilligkeit
des Kraftstoff-Luft-Gemisches im zweiten Verbrennungsmotor E2 befriedigend
ist, und die Bedienbarkeit des Seilzuganlassers 13 wird
wesentlich verbessert. Beim ersten Verbrennungsmotor E1, bei dem
die Zündwilligkeit
des Kraftstoff-Luft-Gemisches
verglichen mit dem zweiten Verbrennungsmotor E2 schlechter ist, ist
der Dekompressionshub kleiner als beim zweiten Verbrennungsmotor
E2, und der Kompressionsdruck ist höher als beim zweiten Verbrennungsmotor
E2. Damit weist der erste Verbrennungsmotor E1 eine verbesserte
Startwilligkeit auf, und die Bedienbarkeit des Seilzuganlassers 13 wird
nicht so stark verbessert wie beim zweiten Verbrennungsmotor E2.
Daher wird die Startwilligkeit des ersten Verbrennungsmotors E1
verbessert, und die Bedienbarkeit des Seilzuganlassers 13 des
ersten Verbrennungsmotors E1 wird verbessert. Da die Bedienbarkeit
des Seilzuganlassers 13 beim zweiten Verbrennungsmotor
E2 stark verbessert wird, ist die Startwilligkeit des zweiten Verbrennungsmotors
E2 zufriedenstellend oder verbessert. Damit kann man Verbrennungsmotoren E1
und E2 erhalten, die mit Seilzuganlassern 13 versehen sind
und eine verbesserte Bedienbarkeit aufweisen.
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Die
Querschnittsfläche
des Trichters des Venturirohrs des Vergasers des zweiten Verbrennungsmotors
E2, dessen Maximalleistung geringer ist als die Maximalleistung
des ersten Verbrennungsmotors E1, ist kleiner als die Querschnittsfläche S des
Trichters des Venturirohrs des Vergasers des ersten Verbrennungsmotors
E1. Der Vergaser mit dem Venturirohr mit dem geringen Trichterdurchmesser
des zweiten Verbrennungsmotors E2, dessen Maximalleistung geringer
ist, zerstäubt
den Kraftstoff zufriedenstellend. Damit ist die Zündwilligkeit
des Kraftstoff-Luft-Gemisches, das dieser Vergaser erzeugt, zufriedenstellend.
Der erste Verbrennungsmotor E1, der eine ausgezeichnete Startwilligkeit
aufweist und eine hohe Maximalleistung liefern kann, wird häufig in
vergleichsweise großen
Vorrichtungen verwendet. Dagegen wird der zweite Verbrennungsmotor
E2, der mit einem Seilzuganlasser 13 ausgerüstet ist,
der exzellent bedienbar ist, häufig
in vergleichsweise kleinen Vorrichtungen verwendet, bei denen die
gute Bedienbarkeit des Seilzuganlassers wichtig ist.
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Die
wesentlichen Motorenteile des ersten Verbrennungsmotors E1 und des
zweiten Verbrennungsmotors E2 sind austauschbar. Der Verbrennungsmotor
E1 und der zweite Verbrennungsmotor E2 haben den gleichen Hubraum.
Die Nockenwelle 15 des ersten Verbrennungsmotors E1 und
die Nockenwelle 115 des zweiten Verbrennungsmotors E2 sind
austauschbar. Damit ist eine weitere Kostenreduktion bei den Verbrennungsmotoren
E1 und E2 möglich,
die unterschiedliche Leistungen abgeben.
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Als
Kraftstoffzuführvorrichtung
kann man anstelle eines Vergasers eine Kraftstoffeinspritzanlage verwenden.
Man kann unterschiedliche Zündkerzen verwenden
oder für
eine Brennkammer eine gewünschte
Anzahl Zündkerzen
benutzen, um die Zündwilligkeit
des Kraftstoff-Luft-Gemisches in der Brennkammer zu verbessern.
Obwohl die wesentlichen Motorenteile und die Nockenwellen 15 und 115 der
Verbrennungsmotoren E1 und E2 in der obigen Ausführungsform austauschbar sind,
können
auch nur einige dieser Teile austauschbar sein.