DE60313009T2

DE60313009T2 - Zweitaktmotor mit luftspülung

Info

Publication number: DE60313009T2
Application number: DE60313009T
Authority: DE
Inventors: Tsuneyoshi Kobe-shi Yuasa; Yoshiro Okubo-cho Akashi-shi YAMANE; Masanori Kobe-shi KOBAYASHI
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2023-10-03
Also published as: JPWO2004038195A1; US20050284430A1; AU2003268746A1; WO2004038195A1; JP4373395B2; US7536982B2; DE60313009D1; EP1550799A4; EP1550799B1; EP1550799A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf einen Zweitakt-Verbrennungsmotor mit Luftspülung, der als Antriebsquelle für eine kompakte rotierende Maschine, wie zum Beispiel eine Motorsäge, verwendet wird.
STAND DER TECHNIK
Der herkömmliche Verbrennungsmotor dieser Art ist bekanntlich so konstruiert, dass eine Brennkammer von Abgasen erst mit Luft gereinigt wird, bevor der Ausstoß der Abgase aus der Brennkammer mittels eines Luft-Treibstoff-Gemisches erfolgt, um so das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches durch eine Auspufföffnung zu vermeiden. Siehe zum Beispiel US-A-2002/0139326 oder die Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2001-173447 und 58-5424.
Es hat sich erwiesen, dass in dem Zweitakt-Verbrennungsmotor mit Luftspülung die im Zylinderblock angeordneten Lager für die Lagerung der Kurbelwelle mit dem in die Kurbelkammer eingeführten Luft-Treibstoff-Gemisch geschmiert werden. Der Versuch, einen derartigen Verbrennungsmotors zu kompaktieren führt zu einer Verkleinerung des Zwischenraums, durch den das Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der Kurbelkammer strömt, so dass die Schmierung der Lager schwierig wird. Aus diesem Grund führt die Entwicklung von Durchführungen für die Ölzufuhr zum Schmieren der Lager zu einer komplizierten Motorkonstruktion. (Siehe zum Beispiel US-A-483 1979).
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen Zweitakt-Verbrennungsmotor mit einem Fluidkreislauf zu liefern, durch den ein Luft-Treibstoff-Gemisch über die Lager strömen kann, so dass die Lager mit einer vereinfachten Struktur geschmiert werden.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, umfasst der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß eines ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung eine erste Gasdurchführung, welche die Verbindung zwischen einer Brennkammer und einer Kurbelkammer über ein Kugellager der Kurbelwelle herstellt, eine zweite Gasdurchführung, um eine direkte Verbindung zwischen der Brennkammer und der Kurbelkammer herzustellen, eine Ansaugkammer, ausgebildet in einer Seitenwandung eines Kolbens, eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung zum Einführen eines Luft-Treibstoff-Gemisches M in die Ansaugkammer und eine Luftdurchführung zum Einführen von Luft in die Kurbelkammer. Der Motor ist so konstruiert dass während eines Einlasshubes des Motors das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung in die erste Gasdurchführung über die Ansaugkammer eingeführt werden kann und die Luft aus der Luftdurchführung in die Kurbelkammer eingeführt wird. Er ist weiterhin so konstruiert, dass während eines Auspuffhubes des Motors das Einführen der Luft aus dem Inneren der Kurbelkammer in die Brennkammer durch die zweite Gasdurchführung noch vor dem Eintreten des Luft-Treibstoff-Gemisches aus der ersten Gasdurchführung in die Brennkammer stattfindet.
Im Falle dieses Zweitakt-Verbrennungsmotors, bei dem das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der ersten Gasdurchführung während des Einlasshubes in die Kurbelkammer eingeführt wird, oder das Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der Kurbelkammer aus der ersten Gasdurchführung während des Auspuffhubes in die Brennkammer eingeführt wird, strömt dieses Luft-Treibstoff-Gemisch durch das Lager der Kurbelwelle. Der Weg der Strömung des Luft-Treibstoff-Gemisches wird durch das Lager festgelegt. Folglich kann das Lager der Kurbelwelle mittels einer einfachen Struktur durch den im Luft-Treibstoff-Gemisch enthaltenenen Treibstoff ausreichend geschmiert werden. Während des Auspuffhubes kann die während des Einlasshubes in die Kurbelkammer eingeführte Luft in die Brennkammer durch die zweite Gasdurchführung eingeführt werden, noch bevor das Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der ersten Gasdurchführung in die Brennkammer eingeführt wird. Mit anderen Worten: Der erste Ausstoß der Abgase erfolgt mit Luft, die als Erste in die Brennkammer eintritt, wonach der weitere Ausstoß der Abgase mittels des Luft-Treibstoff-Gemisches erfolgt. Das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches kann so wirksam vermieden werden.
Der Zweitakt-Verbrennungsmotor umfasst gemäß eines zweiten Aspektes der vorliegender Erfindung eine erste Gasdurchführung, um eine direkte Verbindung zwischen einer Brennkammer und einer Kurbelkammer herzustellen, eine zweite Gasdurchführung, um die Verbindung zwischen der Brennkammer und der Kurbelkammer über ein Lager der Kurbelwelle herzustellen, eine Ansaugkammer, gebildet in einer Seitenwandung eines Kolbens, eine Luftdurchführung zum Einführen von Luft in die Ansaugkammer und eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung zum Einführen eines Luft-Treibstoff-Gemisches in die Kurbelkammer. Der Motor ist so konstruiert, dass während eines Einlasshubes die Luft aus der Luftdurchführung in die zweite Gasdurchführung durch die Ansaugkammer eingeführt wird. Er ist weiterhin so konstruiert, dass das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung in die Kurbelkammer eingeführt wird, und während eines Auspuffhubes des Motors der Eintritt der Luft aus dem Inneren der zweiten Gasdurchführung in die Brennkammer stattfindet, noch bevor das Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der Kurbelkammer durch die erste Gasdurchführung in die Brennkammer eingeführt wird.
Dieser Zweitakt-Verbrennungsmotor kann so verstanden werden, dass der Strömungsweg des Luft-Treibstoff-Gemisches und der Luft entgegengesetzt zu dem des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung verläuft. Er ist dadurch definiert, dass während des Einlasshubes das Luft-Treibstoff-Gemisch direkt aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung in die Kurbelkammer eintritt und die Luft aus der Luftdurchführung in die zweite Gasdurchführung eingeführt wird. Im Fall dieses Zweitakt-Verbrennungsmotors kann das Lager der Kurbelwelle mittels einer einfachen Struktur ausreichend geschmiert werden, weil während des Auspuffhubes dieses Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der Kurbelkammer über das Lager der Kurbelwelle strömt, wenn ein Teil des Luft-Treibstoff-Gemisches aus dem Inneren der Kurbelkammer in die zweite Gasdurchführung eintritt. Gleichermaßen kann das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches mittels der als Erste in die Brennkammer eingeführten Luft ausreichend vermieden werden, weil während des Auspuffhubes die Luft, die während des Einlasshubes in die zweite Gasdurchführung eingeführt wurde, in die Brennkammer eingeführt wird, noch bevor das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der ersten Gasdurchführung in die Brennkammer eingeführt wird.
Der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß eines dritten Aspektes der vorliegenden Erfindung umfasst eine erste Gasdurchführung, um die direkte Verbindung zwischen einer Brennkammer und einer Kurbelkammer herzustellen, eine zweite Gasdurchführung, um die Verbindung zwischen der Brennkammer und der Kurbelkammer über das Lager der Kurbelwelle herzustellen, eine Luftdurchführung zum Einführen von Luft in die zweite Gasdurchführung, ein Lamellenventil, angeordnet in der Luftdurchführung, und eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung zum Einführen eines Luft-Treibstoff-Gemisches in die Kurbelkammer. Der Motor ist so gestaltet, dass die Luft während eines Einlasshubes des Motors aus der Luftdurchführung in die zweite Gasdurchführung durch das Lamellenventil eingeführt wird und das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung in die Kurbelkammer eingeführt wird. Während eines Auspuffhubes des Motors erfolgt der Eintritt der Luft aus der zweiten Gasdurchführung in die Brennkammer vor dem Einführen des Luft-Treibstoff-Gemisches aus dem Inneren der Kurbelkammer in die Brennkammer durch die erste Gasdurchführung.
Dieser Zweitakt-Verbrennungsmotor ist dadurch definiert, dass an Stelle einer Ansaugkammer, gebildet in einer Seitenwandung eines Kolbens gemäß des zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung das Lamellenventil in der Luftdurchführung angeordnet wird. Bis auf diesen Unterschied sind die anderen Strukturmerkmale dieselben. Im Fall dieses Zweitakt-Verbrennungsmotors strömt dieses Luft-Treibstoff-Gemisch über das Lager der Kurbelwelle und das Lager der Kurbelwelle kann mit einer einfachen Struktur ausreichend geschmiert werden, weil ein Teil des Luft-Treibstoff-Gemisches, das in die Kurbelkammer eingeführt wird, während des Auspuffhubes in die zweite Gasdurchführung eintritt. Gleichermaßen kann das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches mittels der zuerst in die Brennkammer eingeführten Luft ausreichend vermieden werden, weil während des Auspuffhubes die Luft, die während des Einlasshubes in die zweite Gasdurchführung eingeführt wurde, in die Brennkammer eintritt, noch bevor das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der ersten Gasdurchführung in die Brennkammer eingeführt wurde. Auch ist das Lamellenventil während des Einlasshubes geöffnet, um es der Luft zu ermöglichen, aus der Luftführung in die zweite Gasdurchführung eingeführt zu werden. Anders gesagt, während beim Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß des zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung überhaupt keine Luft in die zweite Gasdurchführung eintreten kann, wenn während des Einlasshubes der Zylinderblock die Ansaugkammer aus dem Kolben verschließt, ist der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung so konzipiert, dass die Luft während der gesamten Zeit, in der das Lamellenventil während des Einlasshubes geöffnet ist, ständig eintreten kann, wobei sich ein Unterdruck im Inneren der Kurbelkammer aufbaut, so dass eine ausreichende Luftmenge im Inneren der zweiten Gasdurchführung sicher gestellt werden kann.
Der Zweitakt-Verbrennungsmotor ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß dem ersten Aspekt zusätzlich mit einer dritten Gasdurchführung ausgestattet, die näher an einer Austrittsöffnung der Brennkammer zum Ausstoß der Abgase aus der Brennkammer liegt als die zweite Gasdurchführung. Der Motor ist dadurch definiert, dass während des Auspuffhubes das Einführen der Luft aus dem Inneren der Kurbelkammer in die Brennkammer durch die zweite Gasdurchführung vor dem Einführen des Luft-Treibstoff-Gemisches erfolgt, und zwar dann, wenn das Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der ersten Gasdurchführung in die Brennkammer eingeführt wird. Gleichzeitig mit dem Einführen des Luft-Treibstoff-Gemisches oder zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt das Eintreten der Luft aus dem Inneren der Kurbelkammer in die Brennkammer durch die dritte Gasdurchführung. Bis auf diese Unterschiede sind die anderen wesentlichen Strukturmerkmale des Motors gleich. Im Fall dieses Zweitakt-Verbrennungsmotors, wie auch im Fall der beiden Verbrennungsmotoren gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, kann das Lager der Kurbelwelle mittels einer einfachen Struktur ausreichend geschmiert werden und gleichzeitig das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches vermieden werden. Ferner kann das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches noch besser vermieden werden, weil das Eintreten der Luft aus dem Inneren der Kurbelkammer in die Brennkammer durch die zweite Gasdurchführung zu dem Zeitpunkt des Eintretens des Luft-Treibstoff-Gemisches erfolgt, an dem das Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der ersten Gasdurchführung in die Brennkammer eingeführt wird. Gleichzeitig mit dem Einführen des Luft-Treibstoff-Gemisches oder zu einem späteren Zeitpunkt tritt die Luft aus dem Inneren der Kurbelkammer in einen Bereich der Brennkammer ein, der nahe der Auspufföffnung liegt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Kolben beim Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß dem ersten Aspekt eine Schmieröffnung für die Zufuhr des Luft-Treibstoff-Gemisches aus dem Inneren der Ansaugkammer zu einem kleinen Endlager. Sie ist zwischen einem Kolbenbolzen und einer Pleuelstange angeordnet. Gemäß diesem Strukturmerkmal wird das kleine Endlager von dem Luft-Treibstoff-Gemisch geschmiert, das in die Ansaugkammer eintritt.
Der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch definiert, dass der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit einem Luftregulierventil versehen ist, welches die Luftführung schließt, wenn der Druck aus dem Inneren der Luftdurchführung auf einen Wert fällt, der gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Bis auf diese Unterschiede sind die anderen wesentlichen Strukturmerkmale dieses Motors dieselben. Auch im Fall dieses Zweitakt-Verbrennungsmotors bei dem Motor gemäß dem zweiten Aspekt kann das Lager der Kurbelwelle mittels einer einfachen Struktur geschmiert und das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches vermieden werden. Die Luftdurchführung wird auch während eines starken Leistungsabfalls wie z. B. im Leerlauf von dem Luftsteuerventil geschlossen, also dann, wenn der Druck aus dem Inneren der Luftdurchführung auf einen Wert fällt, der gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Dadurch wird der Eintritt der Luft in die Kurbelkammer unterbrochen. Aus diesem Grund kann die Verdünnung des Luft-Treibstoff-Gemisches, das während des Leerlaufbetriebs aus der Kurbelkammer zur Brennkammer strömt, vermieden werden, um dadurch die Drehzahl des Zweitakt-Verbrennungsmotors zu stabilisieren.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beim Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß dem zweiten und dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Öffnung der ersten Gasdurchführung zur Kurbelkammer vom Kolben verschlossen, bevor der Kolben den unteren Totpunkt erreicht. Gemäß diesem Merkmal kann das Eintreten des Luft-Treibstoff-Gemisches aus dem Inneren der Kurbelkammer in die Brennkammer am Ende des Auspuffhubes unterdrückt werden, weil die erste Gasdurchführung verschlossen wird, wenn der Kolben sich dem unteren Totpunkt nähert. Dadurch kann das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches noch besser vermieden werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird mit der zweiten und dritten Gasdurchführung eine Öffnung der zweiten Gasdurchführung zur Kurbelkammer vom Kolben geschlossen, bevor der Kolben den unteren Totpunkt erreicht. Weil der Druck aus dem Inneren der Kurbelkammer während der Annäherung des Kolbens an den unteren Totpunkt ständig steigt, hat das Schließen der zweiten Gasdurchführung durch den Kolben nahe dem unteren Totpunkt eine bedeutende Wirkung für die Kraft des Luftausstoßes aus der dritten Gasdurchführung, die neben der Auspufföffnung mündet. Folglich kann das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches noch besser vermieden werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die zweite Gasdurchführung an einer Stelle angeordnet, die näher an der Ausstoßöffnung auf einer Umfangsrichtung der Brennkammer liegt als die erste Gasdurchführung. Weil die Luft aus der zweiten Gasdurchführung einem Bereich der Brennkammer nahe der Ausstoßöffnung zugeführt werden kann, kann das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches durch diese Ausstoßöffnung noch besser vermieden werden.
Der Zweitakt-Verbrennungsmotor entsprechend einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine erste Gasdurchführung, um eine direkte Verbindung zwischen einer Brennkammer und einer Kurbelkammer herzustellen, eine zweite Gasdurchführung, um eine Verbindung zwischen der Brennkammer und der Kurbelkammer über ein Lager der Kurbelwelle herzustellen, eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung für das Einführen eines Luft-Treibstoff-Gemisches in die erste Gasdurchführung, eine Luftdurchführung für das Einführen von Luft in die zweite Gasdurchführung, ein erstes Lamellenventil, angeordnet in der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung und ein zweites Lamellenventil, angeordnet in der Luftdurchführung. Der Motor ist so konstruiert, dass während eines Einlasshubes des Motors das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung in die erste Gasdurchführung eingeführt wird und die Luft aus der Luftdurchführung in die zweite Gasdurchführung eingeführt wird. Während eines Auspuffhubes des Motors erfolgt das Einführen der Luft aus dem Inneren der zweiten Gasdurchführung in die Brennkammer vor dem Eintreten des Luft-Treibstoff-Gemisches aus dem Inneren der ersten Gasdurchführung in die Brennkammer.
Dieser Zweitakt-Verbrennungsmotor ist dadurch definiert, dass beim Zweitakt-Verbrennungsmotor entsprechend dem dritten Aspekt mit dem Lamellenventil in der Luftdurchführung, das erste Lamellenventil in der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung angeordnet ist. Bis auf diesen Unterschied sind die anderen wesentlichen strukturellen Merkmale des Motors dieselben. Im Fall dieses Zweitakt-Verbrennungsmotors kann während des Einlasshubes das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung erstmal in die erste Gasdurchführung durch das erste Lamellenventil eingeführt werden und die Luft aus der Luftdurchführung kann erstmal in die zweite Gasdurchführung über das zweite Lamellenventil eingeführt werden. Entsprechend werden nur die prinzipiell nötigen Mengen des Luft-Treibstoff-Gemisches und der Luft die erste und die zweite Gasdurchführung füllen. Folglich kann das Eindringen eines zu fetten Luft-Treibstoff-Gemisches in die Brennkammer am Ende des Auspuffhubes und ein späteres Austreten durch die Ausstoßöffnung vermieden werden. Gleichermaßen gelangt ein Teil des Luft-Treibstoff-Gemisches, das in die erste Gasdurchführung eingeführt wurde, in die Kurbelkammer und schmiert das Kugellager der Kurbelwelle, während es in die zweite Gasdurchführung während des Auspuffhubes eintritt. Das Austreten des angereicherten Luft-Treibstoff-Gemisches kann vermieden werden, weil das Luft-Treibstoff-Gemisch sich so verhält, dass das angereicherte Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der ersten Gasdurchführung in die Brennkammer einströmt und danach das treibstoffarme Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der Kurbelkammer durch die erste Gasdurchführung in die Brennkammer einströmt. Dies verbessert die Versorgungseffizienz.
Der Zweitakt-Verbrennungsmotor entsprechend einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Nadellager, um eine Kurbelwelle im Inneren eines Kurbelgehäuses zu lagern, eine erste und eine zweite Gasdurchführung, um eine Verbindung zwischen einer Brennkammer und einer Kurbelkammer herzustellen, eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung zum Einführen während eines Einlasshubes eines Luft-Treibstoff-Gemisches in die Kurbelkammer oder in die erste Gasdurchführung, eine Luftdurchführung zum Einführen der Luft während eines Einlasshubes in die zweite Gasdurchführung oder in die Kurbelkammer und eine Verbindungsöffnung, um die erste oder die zweite Gasdurchführung mit dem Nadellager fluidmäßig zu verbinden. Der Motor ist so konzipiert, dass während eines Auspuffhubes das Einführen der Luft aus dem Inneren der zweiten Gasdurchführung in die Brennkammer noch vor dem Eintreten des Luft-Treibstoff-Gemisches aus dem Inneren der ersten Gasdurchführung in die Brennkammer stattfindet, und eine Öffnung eines unteren Endes der zweiten Gasdurchführung zur Kurbelkammer an einer Stelle angeordnet ist, die einem radial äußeren Bereich des Nadellagers benachbart ist.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung strömt während des Auspuffhubes das Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der Kurbelkammer zum Nadellager durch die Verbindungsöffnung aus der ersten oder zweiten Gasdurchführung, um somit das Nadellager zu schmieren. Weil im Vergleich zu den Kugellagern, die üblicherweise zur Lagerung der Kurbelwelle verwendet werden, ein Nadellager einen kleineren Außendurchmesser hat, ist die Erweiterung der zweiten Gasdurchführung nach unten um eine Strecke, die der Differenz des Außendurchmessers entspricht, wirksam für die Kapazitätserhöhung. In der zweiten Gasdurchführung kann so eine ausreichende Luftmenge bereitgestellt werden. Entsprechend kann eine ausreichende Luftmenge während des Auspuffhubes aus der zweiten Gasdurchführung in die Brennkammer eingeführt werden. Weil die zweite Gasdurchführung gerade und länger gestaltet werden kann, kann ein unerwünschter Anstieg des Strömungswiderstands vermieden werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Vorderschnittansicht des Zweitakt-Verbrennungsmotors in der ersten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
2 ist eine seitliche Schnittdarstellung des Zweitakt-Verbrennungsmotor während eines Einlasshubes, die einen Zylinderblock und ein Kurbelgehäuse in vergrößertem Maßstab, sowie die ersten Gasdurchführungen darstellt;
3 ist eine seitliche Schnittdarstellung des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus 2 während eines Auspuffhubes, welche den Zylinderblock und das Kurbelgehäuse in vergrößertem Maßstab und zugleich die dabei verwendeten ersten Gasdurchführungen darstellt;
4 ist eine Ansicht im seitlichen Querschnitt des Zweitakt-Verbrennungsmotors, welche den Zylinderblock und das Kurbelgehäuse in vergrößertem Maßstab und und zugleich die hierbei verwendeten zweiten Gasdurchführungen darstellt;
5 ist eine Ansicht im Frontalschnitt des Zweitakt-Verbrennungsmotors, welche den Zylinderblock und das Kurbelgehäuse in vergrößertem Maßstab darstellt;
6 ist eine Ansicht im Frontalschnitt, welche die Beziehung der Höhenposition einer Ausstoßöffnung im Zylinderblock zu einer ersten und einer zweiten hierbei verwendeten Gasdurchführung darstellt;
7 ist eine Seitenansicht, welche den Zylinderblock des Zweitakt-Verbrennungsmotors darstellt;
8 ist eine Ansicht im Querschnitt entlang einer Linie VIII-VIII aus der 5;
9 ist eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie IX-IX aus der 5;
10 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Zweitakt-Verbrennungsmotors während des Einlasshubes gemäß der zweiten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche die zweiten hierbei verwendeten Gasdurchführungen darstellt;
11 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus der 10 während eines Auspuffhubes, welche die zweiten hierbei verwendeten Gasdurchführungen darstellt;
12 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus der 10 während des Auspuffhubes, welche die ersten hierbei verwendeten Gasdurchführungen darstellt;
13 ist eine Ansicht im Frontalschnitt des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus der 10, welche in vergrößertem Maßstab den hierbei verwendeten Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellt;
14 ist eine Seitenansicht, die den Zylinderblock des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus der 10 darstellt;
15 ist eine Vorderansicht eines im Zweitakt-Verbrennungsmotor aus der 10 verwendeten Kolbens,
16 ist eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie XVI-XVI aus der 13;
17 ist eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie XVII-XVII aus der 13;
18 ist eine Ansicht im Frontalschnitt des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche den hierbei verwendeten Zylinderblock und Kolben darstellt;
19 ist eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie XIX-XIX aus der 18;
20A ist eine Ansicht im Frontalschnitt des Zweitakt-Verbrennungsmotors entsprechend einer vierten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
20B ist eine Vorderansicht, die ein Luftsteuerventil darstellt, das im Zweitakt-Verbrennungsmotor aus der 20A eingesetzt wird;
21 ist eine Ansicht im Frontalschnitt des Zweitakt-Verbrennungsmotors entsprechend einer fünften vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche den hierbei verwendeten Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellt;
22 ist eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie XXII-XXII aus der 21;
23 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXIII-XXIII aus der 21;
24 ist eine Ansicht im Frontalschnitt des Zweitakt-Verbrennungsmotors entsprechend einer sechsten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche den hierbei verwendeten Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellt;
25 ist eine Vorderansicht, welche den Zylinderblock des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus der 24 darstellt;
26 ist eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie XXVI-XXVI aus der 24;
27 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus der 24, welche den Zylinderblock und das Kurbelgehäuse und zugleich die ersten Gasdurchführungen darstellt;
28 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus der 24, welche den Zylinderblock und das Kurbelgehäuse und zugleich die zweiten Gasdurchführungen darstellt;
29 ist eine Ansicht im Frontalschnitt des Zweitakt-Verbrennungsmotors entsprechend einer siebenten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die den hierbei verwendenten Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellt;
30 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus der 29, welche den hierbei verwendeten Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellt;
31 ist eine Ansicht im Frontalschnitt eines Zweitakt-Verbrennungsmotors entsprechend einer achten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche den hierbei verwendenten Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellt;
32 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus der 31, welche den hierbei verwendeten Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellt;
33 ist ein Ablaufdiagramm, das den Funktionsablauf des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus 31 darstellt;
34 ist eine Ansicht im Frontalschnitt des Zweitakt-Verbrennungsmotors entsprechend einer neunten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche den hierbei verwendenten Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellt; und
35 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus der 34, welche den hierbei verwendeten Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
1, Vorderschnittansicht des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß der ersten bevorrechtigen Ausführungsart: Zylinderblock 1, der eine Brennkammer 1a aufweist, ist auf dem oberen Abschnitt eines Kurbelgehäuses 2 fest angebracht. Der Zylinderblock 1 hat einen seitlichen Abschnitt (rechter seitlicher Abschnitt), an dem ein Vergaser 3 und ein Luftfilter 4, die beide Teile eines Ansaugsystems des Motors darstellen, in Reihe geschaltet sind, und einen gegenüberliegenden seitlichen Abschnitt (der linke seitliche Abschnitt), an den Auspufftopf 5 in Reihe geschaltet ist, der einen Teil eines Auspuffsystems des Motors bildet. Ein Treibstofftank 6 ist an einem unteren Abschnitt des Kurbelgehäuses 2 angebracht. Der Zylinderblock 1 ist mit einem Kolben 7 ausgestattet, der sich in axialer Richtung hin und her bewegen kann (in der gezeigten Ausführung ist es die vertikale Richtung). Eine Kurbelwelle 8 ist im Inneren des Kurbelgehäuses 8 durch die Lager 81 gelagert. Ein hohler Kurbelzapfen 82 ist versetzt zu der Längsachse der Kurbelwelle 8 angeordnet. Der hohle Kurbelzapfen 82 und ein hohler Kolbenbolzen 71 des Kolbens 7 sind durch die Kurbel 83 miteinander gekoppelt. In dieser Figur werden mit der Kennziffer 84 die Kurbelscheiben bezeichnet, die auf der Kurbelwelle 8 angeordnet sind. Der Buchstabe P bezeichnet eine Zündkerze, die am oberen Teil des Zylinderblocks 1 angebracht ist.
Ein Adapter 9 ist zwischen dem Zylinderblock 1 und dem Vergaser 3 angebracht. Eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 ist im Zylinderblock 1 und in den entsprechenden Innenräumen des Vergasers 3 und des Adapters 9 ausgebildet. Diese Durchführung 10 führt ein Luft-Treibstoff-Gemisch M in die Ansaugkammern 72, definiert in einer Seitenwandung des Kolbens 7, ein, wenn der Kolben 7 sich während eines Einlasshubes dem oberen Totpunkt nähert, so wie es später beschrieben wird. Das Luft-Treibstoff-Gemisch M, das in die Ansaugkammern 72 eingeführt wurde, wird durch die ersten Gasdurchführungen 13 in die Kurbelkammer 2a eingeführt, welche im Inneren des Kurbelgehäuses 2 und unter dem Zylinderblock 1 gebildet ist, so wie später beschrieben.
Des Weiteren ist in einem Bereich unterhalb der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 eine Luftdurchführung 11 ausgebildet, die sich parallel mit dieser erstreckt. Die Luft A aus dieser Luftdurchführung 11 wird aus einer Lufteintrittsöffnung 11a, die sich in einer inneren Umfangsfläche des Zylinderblocks 1 öffnet, direkt in die Kurbelkammer 2a während des Einlasshubes eingeführt. Der Vergaser 3 ist so gestaltet, dass er die entsprechenden Querschnittsflächen der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 und der Luftdurchführung 11 mittels eines einzigen drehbaren Ventils steuert. Eine Auspuffdurchführung 12 mit Auspufföffnung 12a, die sich auf eine innere Umfangsfläche des Zylinderblocks 1 öffnet, ist in einer Seitenwand des Zylinderblocks 1 ausgebildet. Die Abgase, die durch diese Auspuffdurchführung 12 strömen, werden über den Auspufftopf 5 nach außen befördert.
2 bis 4 sind seitliche Querschnittsansichten, die den Zylinderblock und das Kurbelgehäuse in vergrößertem Maßstab darstellen. Die 2 und 3 stellen die ersten Gasdurchführungen 13 dar. 4 stellt die zweiten Gasdurchführungen 14 dar. In jeder dieser Figuren ist die Strömung des Luft-Treibstoff-Gemisches M und der Luft A gemäß der Position des Kolbens dargestellt. Diese Details werden später noch beschrieben. So wie in der 2 dargestellt sind die ersten Gasdurchführungen 13 für das Einführen des Luft-Treibstoff-Gemisches M aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 (1) im Inneren des Zylinderblocks 1 und des Kurbelgehäuses 2 ausgebildet. Die ersten Gasdurchführungen 13 stellen eine fließende Verbindung zwischen der Brennkammer 1a aus dem Zylinderblock 1 und der Kurbelkammer 2a über die Lager 81 der Kurbelwelle 8 her. Anders gesagt, jede der ersten Gasdurchführungen 13 besitzt eine erste Ausstoßöffnung 13a, die in einer inneren Umfangsfläche des Zylinderblocks 1 oder in einer Zylinderbohrung mündet, und eine Verbindungdurchführung 13b, die sich vertikal von der ersten Ausstoßöffnung 13a über ein unteres Ende des Zylinderblocks 1 und abwärts zu einer äußeren Seitenwand des benachbarten Lagers 81 erstreckt, welches sich auf halber Höhe des Kurbelgehäuses 2 befindet. Während des Einlasshubes wird das Luft-Treibstoff-Gemisch M, das aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10, dargestellt in 1, in die Ansaugkammern 72 eingeführt wurde, aus den ersten Gasdurchführungen 13a in die Verbindungsdurchführungen 13b, dargestellt in 2, geführt. Nachdem es durch die entsprechenden Zwischenräume zwischen den inneren und äußeren Ringen der Kugellager 81, die als Lager der Kurbelwelle 8 verwendet werden, geströmt ist, wird es über die entsprechenden Zwischenräume zwischen den Kugellagern 81 und den Kurbelscheiben 84 in die Kurbelkammer 2a geführt, so dass die Kugellager 81 mittels des Treibstoffs geschmiert werden können, der im Luft-Treibstoff-Gemisch M enthalten ist. Andererseits wird noch während des Auspuffhubes eine bestimmte Menge des Luft-Treibstoff-Gemisches, das in die Kurbelkammer 2a eingeströmt ist, in die ersten Gasdurchführungen 13 durch die entsprechenden Zwischenräume zwischen den Kugellagern 81 eingeführt und wird somit zum Schmieren der Kugellager 81 verwendet. Das Luft-Treibstoff-Gemisch M wird, so wie in der 3 dargestellt, aus den ersten Gasdurchführungen 13 in die Brennkammer 1a oberhalb des Kolbens 7 gebracht.
In der dargestellten Ausführungsform ist eine Schmierungsdurchführung 85 ausgebildet, um eine fließende Verbindung zwischen der Kurbelkammer 2a und den ersten Gasdurchführungen 13 über einen Hohlraum der Kurbelwelle 8 herzustellen, dargestellt in 2. Diese Schmierungsdurchführung 85 besteht aus den ersten Kanälen 85a, die sich axial erstrecken und in die Kurbelkammer 2a öffnen und den zweiten Kanälen 85b, die sich radial erstrecken, um eine fließende Verbindung zwischen den ersten Kanälen 85a und den ersten Gasdurchführungen 13 herzustellen. Zusätzlich ist ein Pleuellager (Nadellager) 89 zwischen dem großen Ende der Kurbel 83 und der Kurbelnabe 82 angeordnet. Ein Abschnitt der Kurbelwelle 8 in der Nähe der Kurbelnabe 82 weist eine Vielzahl von Verbindungsöffnungen 88, auf, die sich axial erstrecken, um eine fließende Verbindung zwischen dem Pleuellager 89 und dem linken und rechten Kugellager 81 herzustellen. Somit kann das Pleuellager 89 ebenfalls mit dem Luft-Treibstoff-Gemisch geschmiert werden, das durch die ersten Gasdurchführungen 13 strömt.
Zusätzlich kann auch eine Gleitfläche zwischen den Seitenflächen des großen Endes der Kurbel 83 und der Kurbelwelle 8 mit dem Luft-Treibstoff-Gemisch M geschmiert werden, das aus den ersten Gasdurchführungen 13 über die Schmierdurchführungen 85 zugeführt wird.
Des Weiteren ist eine Schmierdurchführung 73 ausgebildet, um die Zufuhr eines Teiles des Luft-Treibstoff-Gemisches M aus dem Inneren der Ansaugkammern 72 des Kolbens 7 zu einem kleinen Endlager 90 zu ermöglichen. So wie in der 2 dargestellt, besteht diese Schmierdurchführung 73 aus Schmierrillen 73a, die sich axial erstrecken, die im Kolben 7 benachbart mit einem äußeren Umfang des Kolbenbolzens 71 ausgebildet sind, und einer Schmieröffnung 73b, die eine Verbindung zwischen den Ansaugkammern 72 und den Schmierrillen 73a herstellt. In dieser Ausführung kann das kleine Endlager 90 mittels eines Teiles des Luft-Treibstoff-Gemisches geschmiert werden, das während des Einlasshubes in die Ansaugkammern 72 strömt.
So wie in der 4 dargestellt, sind die zweiten Gasdurchführungen 14 für die Luftströmung, die zwischen die Brennkammer 1a und die Kurbelkammer 2a in Reihe geschaltet sind, im Zylinderblock 1 und im Kurbelgehäuse 2 ausgebildet. Jede dieser zweiten Gasdurchführungen 14 besitzt eine zweite Ausstoßöffnung 14a, die in eine innere Umfangswand des Zylinderblocks 1 oder der Zylinderbohrung mündet, und eine Verbindungsdurchführung 14b, die sich vertikal von der zweiten Ausstoßöffnung 14a über das untere Ende des Zylinderblocks 1 erstreckt und in eine innere Umfangswand des oberen Abschnitts des Kurbelgehäuses 2 mündet.. Die Luft A, die aus der Luftöffnung 11a in die Kurbelkammer 2a eingeführt wurde, wird während des Auspuffhubes durch die Gasdurchführungen 14a über die Verbindungsdurchführungen 14b in die Brennkammmer 1a eingebracht.
Die 5 veranschaulicht eine Ansicht im Frontalschnitt des Zylinderblocks 1 und des Kurbelgehäuses 2 im vergrößerten Maßstab. So wie dargestellt, werden die erste und die zweite Gasdurchführung 13 und 14 paarweise verwendet und erstrecken sich parallel zueinander in vertikaler Richtung, wobei die zweite Ausstoßöffnung 14a, definiert an einem oberen Ende der zweiten Gasdurchführung 14, ihren oberen Rand unterhalb des oberen Randes der Ausstoßöffnung 12a hat. Des Weiteren hat die erste Ausstoßöffnung 13a, definiert an einem oberen Ende der ersten Gasdurchführung 13, ihren oberen Rand tiefer als der obere Rand der zweiten benachbarten Ausstoßöffnung 14a.
Die 6 veranschaulicht ein Diagramm, das die Beziehung der Höhenpositionen der Ausstoßöffnung 12a zu der ersten und der zweiten Ausstoßöffnungen 13a und 14a darstellt. Wenn die entsprechenden Positionen des oberen Randes der Ausstoßöffnung 12a, der zweiten Ausstoßöffnungen 14a und der ersten Ausstoßöffnungen 13a mit H1, H2 und H3 bezeichnet werden, hat von oben gesehen H1 die höchste Position, gefolgt von H2, seinerseits gefolgt von H3. Entsprechend kann die Luft A während des Auspuffhubes aus den zweiten Ausstoßöffnungen 14a noch vor dem Luft-Treibstoff-Gemisch M aus den ersten Ausstoßöffnungen 13a eingeführt werden.
Die 7 veranschaulicht eine Seitenansicht, welche den Zylinderblock 1 darstellt. Der Zylinderblock 1 hat einen äußeren Seitenabschnitt mit einem Ausschnitt 10a in Form eines umgekehrten V. Er bildet einen Teil des Bereichs stromabwärts der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10. Zwei Eintrittsöffnungen für das Luft-Treibstoff-Gemisch 10a und 10b, die sich in die entsprechenden Ansaugkammern 72 (2) öffnen können, die in einer Seitenwandung des Kolbens 7 ausgebildet sind, wenn der Kolben 7 sich dem oberen Totpunkt nähert, sind in den tiefen inneren Bereichen der gegenüberliegenden Seiten dieses Ausschnitts 10a vorgesehen. In einer tiefer gelegenen Position als Ausschnitt 10a ist ein Ausschnitt oder Loch 11b vorgesehen, das einen Teil der Luftdurchführung 11 bildet. Die Luftöffnung 11a (6), die in einer inneren Umfangsfläche des Zylinderblocks 1 mündet, ist in einem tiefen inneren Bereich desselben ausgebildet.
Die 8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII aus der 5. 9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX-IX aus der 5. So wie in der 8 dargestellt, besitzt der Kolben 7 zwei Ansaugkammern 72, gebildet durch Einpressen der entsprechenden gegenüberliegenden Abschnitte der Umfangswand des Kolbens 7 radial nach innen. Wenn sich der Kolben 7 während des Einlasshubes dem oberen Totpunkt nähert, wobei die Öffnungen 10b des Ausschnitts 10a aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 auf einer Linie mit den entsprechenden Ansaugkammern 72 liegen, wird das Luft-Treibstoff-Gemisch M aus den Öffnungen 10b in die Ansaugkammern 72 eingeführt und danach durch die Ansaugkammern 72 über die ersten Gasdurchführungen 13a und die Verbindungsdurchführungen 13b der ersten Gasdurchführungen 13a, dargestellt in der 2, und entsprechend über die Verbindungsdurchführungen 13b in die Kurbelkammer 2a. Während des Auspuffhubes, wobei der Kolben 7 sich nach unten bewegt, so wie in der 9 dargestellt, wird die Brennkammer 1a von der Luft A durchspült, die aus den zweiten Ausstoßöffnungen 14a eingeblasen wird, sowie von dem Luft-Treibstoff-Gemisch, das aus den ersten Ausstoßöffnungen 13a nach dem Einblasen der Luft A eingeführt wird.
Im Weiteren wird die Funktion des Zweitakt-Verbrennungsmotors mit der oben dargestellten Struktur beschrieben.
Erstens: wenn sich, wie in 2 dargestellt, während eines Einlasshubes der Kolben 7 aus dem Inneren des Zylinderblocks 1 dem oberen Totpunkt nähert, werden beide Ansaugkammern 72, definiert in der Umfangswandung des Kolbens 7, mit den Eintrittsöffnungen 10b der Luft-TreibstofF-Gemisch-Durchführung 10 verbunden, die im Zylinderblock 1 vorgesehen ist. Weil während des Einlasshubes im Inneren der Kurbelkammer als Folge der Aufwärtsbewegung des Kolbens 7 ein Unterdruck entsteht, kann das Luft-Treibstoff-Gemisch M, das aus den Öffnungen 10b in die entsprechenden Ansaugkammern 72 eingeströmt ist, in die ersten Gasdurchführungen 13 durch die ersten Ausstoßöffnungen 13a eingeführt werden. Danach wird ein Teil dieses Gemisches über die Verbindungsdurchführungen 13a und die Kugellager 81 der Kurbelwelle in die Kurbelkammer 2a eingeführt. Folglich können die Kugellager 81 mittels einer einfachen Struktur mit dem Treibstoff ausreichend geschmiert werden, der im Luft-Treibstoff-Gemisch enthalten ist, das über die Kugellager 81 strömt.
Während eines Einlasshubes, so wie in der 2 dargestellt, wird die Luft A, die durch die Luftdurchführung 11 strömt, über die Luftöffnung 11a, die in der inneren Umfangswand des Zylinderblocks 1 mündet, in die Kurbelkammer 2a eingeführt.
Wenn sich der Kolben 7 abwärts zum unteren Totpunkt bewegt, wird wie in 3 und 4 dargestellt, das Luft-Treibstoff-Gemisch M und die Luft A während des Auspuffhubes durch die ersten und zweiten Austrittsöffnungen 13a und 14a der ersten und zweiten Gasdurchführungen 13 und 14 in die Brennkammer eingeführt. Weil, wie in der 6 dargestellt, die entsprechenden Positionen H1, H2 und H3 der oberen Ränder der Austrittsöffnung 12a, der zweiten Auspufföffnungen 14a und der ersten Auspufföffnungen 13a so ausgebildet sind, dass sie in der angeführten Reihenfolge nach unten angeordnet sind, wobei H1 die höchste Position hat, kann die Luft A während des Auspuffhubes als Erste durch die zweiten Ausstoßöffnungen 14a eingeführt werden, so wie in der 9 mit Pfeilen dargestellt, wonach das Luft-Treibstoff-Gemisch M durch die ersten Austrittsöffnungen 13a eingeführt wird. Auch wird die Luft A an einer Stelle eingeführt, die näher an der Austrittsöffnung 12a liegt als die Stelle, an welcher das Luft-Treibstoff-Gemisch M eingeführt wird. Somit kann ein Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches M durch die Austrittsöffnung 12a infolge der Luft A, die zuerst in die Brennkammer 1a eingeführt wird, vermieden werden. Während dieses Auspuffhubes können die Kugellager 81 geschmiert werden, wenn das Luft-Treibstoff-Gemisch M, das in die Kurbelkammer 2a, dargestellt in der 2, eintritt, zu den ersten Gasdurchführungen 13 über die Kugellager 81 zurückströmt.
Im Folgenden wird ein Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Dieser Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von demjenigen gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Strömungswege des Luft-Treibstoff-Gemisches, beziehungsweise der Luft, entgegengesetzt zueinander verlaufen. Mit Ausnahme der Tatsache, dass beim Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der zweiten Ausführungsform während des Einlasshubes das Luft-Treibstoff-Gemisch M direkt durch die Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung in die Kurbelkammer eingeführt wird, und die Luft A durch die Luftdurchführung in die zweiten Gasdurchführungen eingeführt wird, sind die anderen wesentlichen Strukturmerkmale des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß der zweiten Ausführungsform ähnlich derjenigen der ersten Ausführungsform. Die 10 bis 12 veranschaulichen seitliche Querschnitte des Zweitakt-Verbrennungsmotors mit Zylinderblock und Kurbelgehäuse in vergrößertem Maßstab, wobei die 10 und 11 insbesondere die zweiten Gasdurchführungen 22 und die 12 insbesondere die ersten Gasdurchführungen 21 zeigen. In jeder dieser Figuren wird die Strömung des Luft-Treibstoff-Gemisches M und der Luft A entsprechend der Position des Kolbens dargestellt; wobei die Details später noch beschrieben werden.
Wie in 12 dargestellt, sind die ersten Gasdurchführungen 21 im Inneren des Zylinderblocks 1 und des Kurbelgehäuses 2 vorgesehen, um die direkte fließende Verbindung zwischen der Brennkammer 1a und der Kurbelkammer 2a herzustellen. Zugleich sind die zweiten Gasdurchführungen 22 wie in der 10 dargestellt, vorgesehen, um die fließende Verbindung zwischen der Brennkammer 1a und der Kurbelkammer 2a über die Lager 81 der Kurbelwelle 8 herzustellen. So wie in der 13 dargestellt, sind die ersten und zweiten, in diesen Gasdurchführungen 21 und 22 vorgesehenen Öffnungen 21a und 22a, so angeordnet, dass, ähnlich wie beim vorher beschriebenen Zweitakt-Verbrennungsmotor, der obere Rand jeder der zweiten Austrittsöffnungen 22a eine höhere Position einnehmen kann als der obere Rand jeder der ersten Austrittsöffnungen 21a und eine tiefere Position als die Ausstoßöffnung 12a.
Jede der in 12 dargestellten ersten Gasdurchführungen 21 besitzt eine erste Austrittsöffnung 21a, die in der inneren Umfangswand des Zylinderblocks 1 mündet, eine Verbindungsdurchführung 21b, die sich vertikal von der ersten Austrittsöffnung 21a über das untere Ende des Zylinderblocks 1 und nach unten zum oberen Abschnitt des Kurbelgehäuses 2 erstreckt, und eine Einlassöffnung 21c, die in der inneren Umfangsfläche oberen Abschnitts des Kurbelgehäuses 2 mündet. Das Luft-Treibstoff-Gemisch M, das in die Kurbelkammer 2a eingedrungen ist, wird während des Auspuffhubes aus den zweiten Austrittsöffnungen 21a über die Verbindungsdurchführungen 21b in die Brennkammer 1a eingeführt. Das Luft-Treibstoff-Gemisch M wird während des Einlasshubes direkt durch eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Öffnung 20, die mit der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 (13) verbunden ist und in der inneren Umfangswand des Zylinderblocks 1 mündet, in die Kurbelkammer 2a eingeführt, so wie in 13 mit Pfeilen dargestellt.
Wenn der Kolben 7 sich bei der Abwärtsbewegung dem unteren Totpunkt nähert, werden die Einlassöffnungen 21c, dargestellt in der 12, von der Umfangswand des Kolbens 7 verschlossen, um die ersten Gasdurchführungen 21 zu verschließen und dadurch den Eintritt des Luft-Treibstoff-Gemisches M aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a in die Brennkammer 1a durch die ersten Gasdurchführungen 21 zu verhindern. Entsprechend kann das Eintreten des Luft-Treibstoff-Gemisches M aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a in die Brennkammer 1a am Ende des Auspuffhubes verhindert und das Austreten weiterhin effizient vermieden werden.
So wie in der 10 dargestellt, besitzt jede der zweiten Gasdurchführungen 22 eine zweite Austrittsöffnung 22a, die in der inneren Umfangswand des Zylinderblocks 1 mündet, und eine Verbindungsdurchführung 22b, die sich vertikal von der zweiten Austrittsöffnung 22a über das untere Ende des Zylinderblocks 1 und nach unten zur äußeren Seitenwand des benachbarten Lagers 81 erstreckt, das auf halber Höhe des Kurbelgehäuses 2 angeordnet ist. Die Luft A, die aus der Luftdurchführung 11 (13) in die zweiten Gasdurchführungen 22 eingeführt wurde, wird während des Auspuffhubes aus den Austrittsöffnungen 22a durch die Verbindungsöffnungen 22b in die Brennkammer 1a eingeführt, so wie in der 11 dargestellt.
Die 14 veranschaulicht eine Seitenansicht, die den Zylinderblock 1 darstellt. So wie daraus ersichtlich, besitzt der Zylinderblock 1 einen äußeren seitlichen Abschnitt, der mit einem wie ein umgekehrtes V geformten Ausschnitt 11b versehen ist und ein Teil der Luftdurchführung 11 ist. Zwei Lufteintrittsöffnungen 11c und 11c, die sich in die entsprechenden Ansaugkammern 72 öffnen können (10), die in der Seitenwandung des Kolbens 7 ausgebildet sind, wenn sich der Kolben 7 dem oberen Totpunkt nähert, sind in den tiefen inneren Bereichen der gegenüberliegenden Seiten dieser Aussparung 11b vorgesehen. An einer Stelle unterhalb der Aussparung 11b ist eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Öffnung 20 vorgesehen, die mit der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 kommuniziert und in der inneren Umfangswand des Zylinderblocks 1 mündet.
Die 15 ist eine Frontansicht, die den Kolben darstellt. Die unteren Abschnitte der Außenwand des Kolbens 7 sind mit L-förmigen Ansaugkammern 72A ausgebildet wobei jede aus einem rechteckigen Ausschnitt 72a und aus Längsrillen 72b, die sich aus der Aussparung 72a in einer Umfangsrichtung des Kolbens 7 erstrecken, gebildet ist.
Die 16 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVI-XVI aus der 13. 17 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVII-XVII aus der 13. Wenn sich der Kolben 7, wie in 16 gezeigt, dem oberen Totpunkt nähert, sind die entsprechenden Abschnitte der Längsrillen 72b der Ansaugkammern 72A auf gleicher Linie mit den Öffnungen 11c der Ausschnitt 11b, so dass die Luft A, die in den Ausschnitt 11b eingeführt wurde, aus den Öfnungen 11c durch die Ausschnitte 72a der Ansaugkammern 72 zu den zweiten Öffnungen 22a der zweiten Gasdurchführungen 22 gebracht wird, so wie mit Pfeilen dargestellt, und weiter von hier in das Innere der zweiten Gasdurchführungen 22. Auch wird während des Auspuffhubes, wenn der Kolben 7 sich abwärts bewegt, so wie in der 17 dargestellt, die Brennkammer 1a von den Abgasen mittels der Luft A gereinigt, die durch die zweiten Austrittsöffnungen 22a eingeblasen wird und auch mittels des Luft-Treibstoff-Gemisches M, das nachher durch die ersten Austrittsöffnungen 21a nach der Luft A eingeführt wird.
Im Weiteren wird die Funktion des Zweitakt-Verbrennungsmotors mit der oben dargestellten Struktur beschrieben.
Erstens: wenn während des Einlasshubes der Kolben 7 aus dem Inneren des Zylinderblocks 1 sich dem oberen Totpunkt nähert, wird das Luft-Treibstoff-Gemisch M direkt aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Öffnung 20, die in die innere Umfangswand des Zylinderblocks 1 mündet, in die Kurbelkammer 2a eingeführt, so wie in der 10 dargestellt. Nachdem dieses Luft-Treibstoff-Gemisch eingeführt wurde, können die Kugellager 81 der Kurbelwelle 8 und der Kurbelzapfen 82 mittels einer einfachen Struktur ausreichend geschmiert werden, so wie es bei der ersten beschriebenen Ausführungsform der Fall ist.
Während des Einlasshubes sind die im Kolben 7 ausgebildeten Ansaugkammern 72A mit den Lufteintrittaöffnungen 11c der Luftdurchführung 11 des Zylinderblocks 1 verbunden. Entsprechend wird die Luft A, eingeführt in Ausschnitt 11b, infolge des Unterdrucks aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a weiterhin durch die zweiten Austrittsöffnungen 22a in die zweiten Gasdurchführungen 22 und in die Kurbelkammer 2a eingeführt.
Anschließend werden das Luft-Treibstoff-Gemisch M und die Luft A, so wie in der 17 dargestellt, während des Auspuffhubes aus den ersten und zweiten Austrittsöffnungen 21a und 22a der ersten und zweiten Gasdurchführungen 21 und 22 in die Brennkammer 1a eingeführt. Noch genauer, die Luft A wird als Erste aus den zweiten Austrittsöffnungen 22a eingeführt. Danach wird das Luft-Treibstoff-Gemisch M aus den ersten Austrittsöffnungen 21a eingeführt, und zwar getrennt von der Luft A. Infolge der vor dem Luft-Treibstoff-Gemisch M eingeführten Luft A kann das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches M durch die Austrittsöffnung 21a vermieden werden. Wenn die Luft A in die Brennkammer 1a durch die zweiten Gasdurchführungen 22, dargestellt in der 11, eingeführt wird, strömt ein Teil des Luft-Treibstoff-Gemisches M aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a durch die Zwischenräume zwischen den inneren und äußeren Ringen der entsprechenden Kugellager 81 in die zweiten Gasdurchführungen 22. Somit werden die Kugellager 81 mittels des Treibstoffs aus dem Luft-Treibstoff-Gemisch geschmiert.
Im Weiteren wird der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Er ist ähnlich der zweiten oben beschriebenen Ausführungsform, aber dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle der Ansaugkammern 72, definiert in der Umfangswand des Kolbens 7, für das Abschließen der Luftdurchführung, wenn der Druck aus dem Inneren der Luftdurchführung auf einen Wert fällt, der gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist, ein Lamellenventil verwendet wird, wobei andere Strukturmerkmale des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß der dritten Ausführungsform ähnlich denen in der zweiten Ausführungsform definierten sind.
Die 18 ist eine Ansicht im Frontalschnitt des Zweitakt-Verbrennungsmotors entsprechend der dritten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Zylinderblock 1 und der hierbei verwendete Kolben dargestellt werden. 19 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIX-XIX aus der 18. So wie in der 18 dargestellt, ist der Kolben 7 mit keiner Ansaugkammer ausgestattet. So wie in der 19 dargestellt, sind die gegenüberliegenden seitlichen Abschnitte des Ausschnitts 11b (18) für die Luft aus dem Zylinderblock 1 mit zwei entprechenden Lufteintrittsöffnungen 11d und 11d versehen. Die entsprechenden äußeren Wände der zweiten Gasdurchführungen 22 sind mit zwei Luftaustrittsöffnungen 11e und 11e versehen, wobei die benachbarten Eintritts- und Austrittsöffnungen für die Luft 11d und 11e fließend mit einem entsprechenden Verbindungsrohr 30 verbunden sind. Ein Adapter 31 der Luftdurchführung 11, der mit dem Vergaser 3 kommuniziert, ist auf einem äußeren seitlichen Abschnitt der Aussparung 11b angebracht. Ein Lamellenventil 32 zum Schließen der Luftdurchführung 11, wenn der Druck aus dem Inneren der Luftdurchführung 11 auf einen Wert fällt, der gleich oder kleiner ist als ein vorgegebener Wert, ist auf einem Abschnitt aus dem Inneren des Adapters 31 gegenüber der Aussparung 11b angebracht.
Entsprechend der dritten oben beschriebenen Ausführungsform, wenn während des Einlasshubes im Inneren des Zylinderblocks 1 und im Kurbelgehäuse 2a ein Unterdruck entsteht, so wie in der 10 dargestellt, ist das Lamellenventil 32 aus der 18 geöffnet, um der Luft A, die durch die Luftdurchführung 11 strömt, zu gestatten, durch die Aussparung 11b, danach durch die Verbindungsrohre 30 (19) und schließlich durch die zweite zugehörige Gasdurchführung 22 in die Kurbelkammer 2a zu strömen. In entsprechender Weise, während beim Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der zweiten Ausführungsform keine Luft in die zweiten Gasdurchführungen 22 eingeführt wird, wenn die Ansaugkammern 72A aus dem Kolben 7 sich von den Austrittsöffnungen 22a der zweiten Gasdurchführungen 22 entfernen (10), ist der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der dritten Ausführungsform so gestaltet, dass im Moment, wenn das Lamellenventil 32 aus der 18 sich infolge des Unterdrucks aus der Kurbelkammer 2a während des Einlasshubes öffnet, die Luft A ständig in die zweiten Gasdurchführungen 22 eingeführt wird. Aus diesem Grund kann eine ausreichende Luftmenge im Inneren der zweiten Gasdurchführungen 22 sicher gestellt werden, um ein Austreten zu vermeiden. Da keine Ansaugkammer 72A im Kolben 7 benötigt wird, kann die Strömungsstruktur für das Einführen der Luft vereinfacht werden und der Kolben 7 kann mit einem kleineren Gewicht hergestellt werden.
Im Weiteren wird der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß einer vierten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieser Zweitakt-Verbrennungsmotor ist dadurch definiert, dass beim Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der zweiten vorher beschriebenen Ausführungsform ein Luftsteuerventil verwendet wird, das die Luftdurchführung schließen kann, wenn der Druck aus dem Inneren der Luftdurchführung auf einen Wert fällt, der gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Die anderen Strukturmerkmale des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß der vierten Ausführungsform sind ähnlich denen, die beim Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der zweiten Ausführungsform definiert wurden.
Die 20A ist eine Vorderansicht, die den Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der vierten Ausführungsform mit einem geöffneten Abschnitt darstellt. Bei dem vorgestellten Zweitakt-Verbrennungsmotor besitzt der Zylinderblock 1 einen äußeren Teil, an den ein Adapter 40 montiert ist, der eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 in Verbindung mit dem Vergaser 3 aufweist, und eine Luftzuführung 41, die ein unteres Ende hat das mit der Aussparung 11b verbunden ist, die die Luftzuführung 11 bildet, im Zylinderblock 1 vorgesehen ist, während ein äußeres Ende, das über ein Luftfilter 45 mit der Atmosphäre verbunden ist, über der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 aus dem Adapter 40 ausgebildet ist. Ein Luftsteuerventil 44 ist im Inneren dieser Luftzuführung 41 angeordnet.
Das Luftsteuerventil 44 umfasst einen Ventilkörper, mit der Form eines Blattes 42 und eine Schraubenfeder 43 und ist derart gestaltet, dass dann, wenn der Druck aus der Luftdurchführung 11, beeinflusst durch den Unterdruck aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a, einen vorgegebenen Wert übersteigt oder wenn der absolute Wert des Unterdrucks unter den absoluten Wert eines solchen vorgegebenen Wertes fällt, der Ventilkörper 42 von der Kraft der Feder 43 gegen einen Anschlag 47 bewegt wird, um einen äußeren Umfangsabschnitt des Ventilkörpers 42 zu öffnen, so wie in der 20B dargestellt, so dass die Luft A aus dem Luftfilter 45 aus der 20A in die Luftzuführung 41, in die Luftdurchführung 11, in die Ansaugkammern 72A und danach in die zweiten Gasdurchführungen 22 eingeführt werden kann. Andererseits, wenn der Druck aus dem Inneren der Luftdurchführung 11 aus der 20A auf einen Wert unterhalb des vorgegebenen Wertes fällt, wird der Ventilkörper 42 gegen die Kraft der Feder 43 zu einem Ventilsitz 48 hin bewegt, und zwar infolge des atmosphärischen Drucks, der von der rechten Seite des Ventilkörpers 42 einwirkt, so dass dadurch das Ventil geschlossen wird und die Luftzufuhr in die zweiten Gasdurchführungen 22 verhindert wird.
Im Allgemeinen wird die Zufuhr einer größeren Luftmenge in die Brennkammer 1a bei einem starken Abfall der übertragenen Leistung nicht für nötig gehalten, wie zum Beispiel beim Leerlaufbetrieb, weil im Allgemeinen die Luft-Treibstoff-Gemisch-Menge aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a abnimmt. Im Fall dieses vierten Zweitakt-Verbrennungsmotors wird während des rapiden Abfalls der übertragenen Leistung, also dann wenn der Druck aus dem Inneren der Luftdurchführung 11 auf einen Wert fällt, der gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist, die Luftdurchführung 11 vom Luftsteuerventil 44 geschlossen. Dadurch wird die Luftzufuhr A in die zweiten Gasdurchführungen 22 unterbrochen. Aus diesem Grund kann die Verdünnung des Luft-Treibstoff-Gemisches aus dem Inneren der Brennkammer 1a während des rapiden Abfalls der übertragenen Leistung, wie etwa beim Leerlaufbetrieb, vermieden werden, um somit die Drehzahl des Zweitakt-Verbrennungsmotors zu stabilisieren.
Im Weiteren wird der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß einer fünften vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieser Zweitakt-Verbrennungsmotor ist ähnlich der ersten vorhin beschriebenen Ausführung aber dadurch definiert, dass Paare von zweiten und dritten Gasdurchführungen mit verschiedenen Eintrittspositionen verwendet werden, um die Verbindung zwischen der Brennkammer und der Kurbelkammer herzustellen. Die anderen als die genannten Strukturmerkmale des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß der fünften Ausführungsform sind ähnlich der ersten Ausführungsform.
Die 21 ist eine Ansicht im Frontalschnitt, die den hierbei verwendeten Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellt, die 22 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXII-XXII aus der 21 und die 23 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXIII-XXIII aus der 21. Im Fall des Zweitakt-Verbrennungsmotors aus der 21 ist der Zylinderblock 1 mit den ersten Gasdurchführungen 13 ausgestattet, um die fließende Verbindung zwischen der Brennkammer 1a und der Kurbelkammer 2a über die Lager 81 der Kurbelwelle 8 herzustellen, und mit den entsprechenden Paaren von zweiten und dritten Gasdurchführungen 14 und 15, um die direkte fluidmäßige Verbindung zwischen der Brennkammer 1a und der Kurbelkammer 2a herzustellen.
Die ersten bis dritten Gasdurchführungen, 13 bis 15, erstrecken sich im Wesentlichen vertikal parallel zueinander und sind, wie in der 22 und 23 dargestellt, als Paare angeordnet. Eine zweite Austrittsöffnung 14a, vorgesehen an einem oberen Ende jeder zweiten Gasdurchführung 14, hat einen oberen Rand derselben in einer tieferen Position definiert als der obere Rand der Austrittsöffnung 12a. Eine erste Austrittsöffnung 13a, vorgesehen an einem oberen Ende jeder ersten Gasdurchführung 13 hat einen oberen Rand derselben in einer tieferen Position definiert als der obere Rand der zweiten Austrittsöffnung 14a. Eine dritte Austrittsöffnung 15a, vorgesehen an einem oberen Ende jeder dritten Gasdurchführung 15 hat einen oberen Rand derselben in einer tieferen Position definiert als der obere Rand der zweiten Austrittsöffnung 14a, aber auf demselben Niveau mit oder wenig tiefer als der obere Rand der ersten Austrittsöffnung 13a.
So wie in der 22 dargestellt, wird das Luft-Treibstoff-Gemisch M aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 durch die Ansaugkammern 72, ausgebildet im Kolben 7, in die ersten Gasdurchführungen 13 eingeführt. Auch sind die ersten bis dritten Austrittsöffnungen, 13a bis 15a, der entsprechenden Gasdurchführungen 13 bis 15, so wie in der 23 dargestellt, in der spezifischen Reihenfolge von einer der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung benachbarten Position zu einer der Austrittsöffnung 12a der Gasdurchführung 12 benachbarten Position ausgebildet, wobei die dritten Austrittsöffnungen 15a neben der Austrittsöffnung 12a münden. Die dritten Austrittsöffnungen 15a werden derart geöffnet, dass die Luft A in der Nähe der Austrittsöffnung 12a auf einer zur Mittellinie der Gasdurchführung 12 senkrechten Richtung eingebracht werden kann, während die ersten und zweiten Austrittsöffnungen 13a und 14a derart geöffnet werden, dass das Luft-Treibstoff-Gemisch M und die Luft A auf einer zur Brennkammer 1a hin gerichteten und der Austrittsöffnung 12a gegenüberliegenden Richtung eingeführt werden.
Weil im Fall dieses fünften Zweitakt-Verbrennungsmotors noch vor dem Einführen des Luft-Treibstoff-Gemisches M aus dem Inneren der ersten Gasdurchführungen 13 durch die ersten Austrittsöffnungen 13a in die Brennkammer 1a die Luft A aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a durch die zweiten Austrittsöffnungen 14a der zweiten Gasdurchführungen 14 in die Brennkammer 1a eingeführt wird, und zugleich mit dem Beginn des Einführens des Luft-Treibstoff-Gemisches M oder später die Luft A aus den dritten Austrittsöffnungen 15a der dritten Gasdurchführungen 15 in die Brennkammer 1a eingeführt wird, kann das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches wirksam mittels der aus den zweiten und dritten Austrittsöffnungen 14a und 15a eingebrachten Luft vermieden werden. Im Besonderen, weil die dritten Austrittsöffnungen 15a der dritten Gasdurchführungen 15 in der Nähe der Auspufföffnung 12a münden und weil die Luft A aus den dritten Austrittsöffnungen 15a in der Nähe der Ausstoßöffnung 12a auf einer zur Mittellinie der Ausstoßdurchführung 12a senkrechten Richtung eingebracht wird, um dadurch das Strömen des Luft-Treibstoff-Gemisches M zur Auspufföffnung 12a zu unterbrechen, kann weiterhin ein Austreten wirksam vermieden werden.
In der Ausführungsform aus der 21 sind Lufteinlassöffnungen 14b der zweiten Gasdurchführungen 14 und Lufteinlassöffnungen 15b der dritten Gasdurchführungen 15 in einem unteren Abschnitt des Zylinderblocks 1 ausgebildet. Die Lufteinlassöffnungen 14b der zweiten Gasdurchführungen 14 werden vom Kolben 7 verschlossen, wenn sich der Kolben 7 dem unteren Totpunkt nähert. Andererseits weist ein unterer Abschnitt des Kolbens 7 Rillen 7b auf, welche die Lufteinlassöffnungen 15b der entsprechenden dritten Gasdurchführungen 15 öffnen, wenn sich der Kolben dem unteren Totpunkt nähert.
Gemäß des obigen Aufbaus, wenn sich der Kolben dem unteren Totpunkt nähert, werden die Lufteinlassöffnungen 14b, also die zweiten Gasdurchführungen 14, geschlossen und andererseits bleiben infolge der Rillen 7b die Kurbelkammer 2a und die Brennkammer 1a miteinander verbunden, ohne dass die dritten Gasdurchführungen 15 geschlossen werden. Anders gesagt, weil der Druck aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a in dem Maße steigt, wie der Kolben 7 sich dem unteren Totpunkt nähert, kann das Schließen der zweiten Gasdurchführungen 14 durch den Kolben 7, der sich dem unteren Totpunkt nähert, eine wirksame Steigerung des Einlassdrucks der Luft aus den dritten Austrittsöffnungen 15a der dritten Gasdurchführungen 15, die an den entsprechenden Stellen neben der Auspufföffnung 12a münden, bewirken. Aus diesem Grund kann in einem späteren Takt, wenn die Luft-Treibstoff-Gemisch-Menge M, die in die Brennkammer 1a eintritt, steigt, das Strömen des Luft-Treibstoff-Gemisches M zur Auspufföffnung 12a verhindert werden. Dadurch kann das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches M weiterhin wirksam und ausreichend vermieden werden.
In der Ausführungsform aus der 21 wie auch in 2, ist der Kolben 7 mit einer Schmierdurchführung 73 ausgestattet, die sich von jeder der Ansaugkammern 72 zum Kolbenbolzen 71 erstreckt, so dass der im Luft-Treibstoff-Gemisch M, das in die Ansaugkammern 72 eintritt, enthaltene Treibstoff für das Schmieren des kleinen Endlagers 90 des Kolbenbolzens 71 verwendet werden kann.
Es wird im Weiteren ein Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß einer sechsten vorteilhaften Ausführungsform beschrieben. Dieser Zweitakt-Verbrennungsmotor ist ähnlich demjenigen gemäß der dritten Ausführungsform, aber dadurch definiert, dass ein erstes Lamellenventil in der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung angeordnet ist und ein zweites Lamellenventil in der Luftzuführung angeordnet ist, wobei andere Strukturmerkmale des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß der sechsten Ausführungsform ähnlich jenen der dritten Ausführungsform sind.
Die 24 veranschaulicht eine Ansicht im Frontalschnitt, die den Zylinderblock und das Kurbelgehäuse des Zweitakt-Verbrennungsmotors darstellt und die 25 veranschaulicht eine Vorderansicht des Zylinderblocks. Im Fall des in der 24 dargestellten Zweitakt-Verbrennungsmotors sind erste und zweite Aussparungen 1d und 1e auf einer seitlichen Außenwand des Zylinderblocks 1 ausgebildet. Ein Adapter 60 mit den ersten und zweiten Durchführungen 61 und 62, welche die entsprechenden Teile der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 und der Luftdurchführung 11 zusammen mit den Aussparungen 1d und 1e bilden, ist im Außenbereich des Zylinderblocks 1 befestigt. Der Vergaser 3 ist an einer steigenden Stelle des Adapters 60 (auf der rechten Seite) montiert.
In einem Bereich zwischen diesem Adapter 60 und dem Zylinderblock 1 ist das erste Lamellenventil 63, das sich während des Einlasshubes öffnet, zwischen der ersten Aussparung 1d und der ersten Durchführung 61 vorgesehen, so dass es einen Teil der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 bildet. Das zweite Lamellenventil 64, das sich während des Einlasshubes öffnet, ist zwischen der zweiten Aussparung 1e und der zweiten Durchführung 62 vorgesehen, so dass es einen Teil der Luftdurchführung 11 bildet.
So wie in der 25 dargestellt, sind die gegenüberliegenden seitlichen Wände der ersten Aussparung 1d des Zylinderblocks 1 mit den entsprechenden Eintrittsöffnungen für das Luft-Treibstoff-Gemisch aa und aa entgegengesetzt zueinander ausgebildet und die gegenüberliegenden seitlichen Wände der zweiten Aussparung 1e des Zylinderblocks 1 sind mit den entsprechenden Eintrittsöffnungen für die Luft bb und bb entgegengesetzt zueinander ausgebildet.
Die 26 ist eine Schnittzeichnung entlang der Linie XXVI-XXVI aus der 24. So wie dort dargestellt, sind Ausstoßöffnungen des Luft-Treibstoff-Gemisches cc und cc in den entsprechenden äußeren Seitenwänden der ersten Gasdurchführungen 21 ausgebildet und entprechend fließend mit den Eintrittsöffnungen des Luft-Treibstoff-Gemisches aa mittels der ersten Verbindungsrohre 65 verbunden. In ähnlicher Weise sind Luftausstoßöffnungen dd und dd in den entsprechenden äußeren Seitenwänden der zweiten Gasdurchführungen 22 ausgebildet und entsprechend fließend mit den Lufteinlassöffnungen bb mittels der zweiten Verbindungsrohre 66 verbunden.
Die 27 und 28 sind seitliche Querschnittsansichten, die den Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellen, wobei die 27 die ersten Gasdurchführungen 21 und die 28 die zweiten Gasdurchführungen 22 darstellt. Das Luft-Treibstoff-Gemisch M, das aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 mittels des ersten Lamellenventils 63 eingeführt wurde, dargestellt in der 24, wird in die zweiten Gasdurchführungen 22 über die ersten Verbindungsrohre 65 eingebracht, dargestellt in der 27, sowie durch die zugehörigen Ausstoßöffnungen des Luft-Treibstoff-Gemisches cc aus dem Zylinderblock 1. Die Luft A, die aus der Luftdurchführung 11 mittels des zweiten Lamellenventils 64 eingeführt wurde, dargestellt in der 24, wird über die zweiten Verbindungsrohre 66, dargestellt in der 28, und die zugehörigen Luftausstoßöffnungen dd aus dem Zylinderblock 1 in die zweiten Gasdurchführungen 22 eingebracht.
Gemäß dem obigen Aufbau ist das erste Lamellenventil 63 aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 während des Einlasshubes geöffnet, wenn in der Kurbelkammer 2a, dargestellt in der 24, ein Unterdruck entsteht. Das Luft-Treibstoff-Gemisch wird der Reihe nach durch die erste Durchführung 61 aus dem Adapter 60 in die erste Aussparung 1d, danach durch die ersten zugehörigen Verbindungsrohre 65, dargestellt in der 27, in die ersten Gasdurchführungen 21 eingeführt. Ein Teil des derart in die ersten Gasdurchführungen 21 eingeführten Luft-Treibstoff-Gemisches M gelangt aus den Einlassöffnungen 21e in die Kurbelkammer 2a. Die zweiten Gasdurchführungen 22, dargestellt in der 28, sind über die entsprechenden Zwischenräume zwischen den inneren und äußeren Ringen der Lager 81 mit der Kurbelkammer 2a verbunden. Wenn sich dementsprechend der Kolben 7 während des Auspuffhubes abwärts bewegt, werden die Lager 81 von dem Luft-Treibstoff-Gemisch M aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a geschmiert, wenn dieses in die zweiten Gasdurchführungen 22 über die Lager 81 eintritt. Während des Einlasshubes ist das zweite Lamellenventil 64, das in der Luftdurchführung 11 angeordnet ist, dargestellt in der 24, ebenfalls geöffnet, so dass die Luft A aus der zweiten Durchführung 62 des Adapters 60 in die zweite Aussparung 1e eingeführt werden kann und danach durch die zweiten zugehörigen Verbindungsrohre 66, dargestellt in der 24, in die zweiten Gasdurchführungen 28.
Somit können nur die grundsätzlich benötigten Mengen des Luft-Treibstoff-Gemisches M und der Luft A die erste und die zweite Gasdurchführung 21 und 22 füllen. Es kann somit das Eintreten eines übermäßig fetten Luft-Treibstoff-Gemisches in die Brennkammer 1a am Ende des Auspuffhubes und danach das Austreten desselben durch die Auspufföffnung 12a verhindert werden. Während des Auspuffhubes wird die Luft A, die in die zweiten Gasdurchführungen 22 eingetreten ist, wie in der 28 dargestellt, als Erste in die Brennkammer 1a eingeführt, wonach das Luft-Treibstoff-Gemisch M durch die ersten Gasdurchführungen 21, dargestellt in der 27, eingeführt wird. Weil sich dabei das Luft-Treibstoff-Gemisch M so verhält, dass das fette Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der ersten Gasdurchführungen 21 in die Brennkammer 1a eintritt und erst danach das Luft-Treibstoff-Gemisch M aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a, das ein treibstoffarmes Gemisch ist, durch die ersten Gasdurchführungen 21 in die Brennkammer 1a eintritt, kann das Austreten des fetten Luft-Treibstoff-Gemisches verhindert werden, was zu einem Anstieg der Effizienz der Treibstoffversorgung führt.
Im Weiteren wird der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß einer siebenten vorteilhaften Ausführungsform beschrieben. Dieser Zweitakt-Verbrennungsmotor ist ähnlich demjenigen gemäß der dritten Ausführungsform, aber dadurch definiert, dass als Hauptlager zum Lagern der Kurbelwelle 8 Nadellager 51 verwendet werden. Andere Strukturmerkmale des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß der siebenten Ausführungsform sind ähnlich denen der dritten Ausführungsform mit Ausnahme einer tieferen Position der Enden der Gasdurchführungen.
Die 29 ist eine Ansicht im Frontalschnitt, die den Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellt. Die 30 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die den Zylinderblock und das Kurbelgehäuse darstellt. Während bei jeder der ersten bis sechsten Ausführungsformen für jedes der Lager 81 zum Lagern der Kurbelwelle 8 ein Kugellager verwendet wurde, wird in dieser siebenten Ausführungsform die Kurbelwelle 8, dargestellt in der 8, von Nadellagern 51 gelagert. Zusätzlich werden Druckscheiben 52 eingesetzt, um den axialen Druck, dem die Kurbelwelle 8 ausgesetzt ist, aufzunehmen. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass jedes der Nadellager 51 als Hauptmerkmal einen kleineren äußeren Durchmesser als ein Kugellager hat, erstrecken sich die ersten und zweiten Gasdurchführungen 23 und 24 gerade nach unten, so wie in der 29 dargestellt, auf einer Distanz entsprechend der Differenz zwischen dem äußeren Durchmesser der Nadellager 51 und dem der Kugellager.
Anders gesagt, während die zweiten Austrittsöffnungen 23a und 24a von den entsprechenden oberen Enden der Gasdurchführungen 23 und 24, jede als Paar verwendet, an einer Stelle angeordnet sind, die genau auf gleicher Höhe mit jenen der dritten Ausführungsform liegt (18), sind die Einlassöffnungen 23b und 24b von den entsprechenden unteren Enden derselben in der Nähe der äußeren radialen Ränder der benachbarten Nadellager 51 angeordnet, also unmittelbar oberhalb diese. Sie haben die Form eines Bogens, der dem Verlauf eines äußeren Umfangs von jedem Nadellager 51 folgt. Auch umfassen die ersten und die zweiten Gasdurchführungen 23 und 24, so wie in der 30 dargestellt, kleine Verbindungslöcher 23c und 24c, um ein Luft-Treibstoff-Gemisch aus den entsprechenden Stellen nahe den Einlassöffnungen 23b und 24b zu den Nadellagern 51 zu bringen.
Gemäß dem vorigen entsprechend der siebenten Ausführungsform definierten Aufbau ist das Lamellenventil 32 aus der Luftdurchführung 11 geöffnet, wenn in der Kurbelkammer 2a, dargestellt in der 29, während des Einlasshubes ein Unterdruck entsteht, um es der Luft A, die durch die Luftdurchführung 11 strömt, zu ermöglichen, aus den Lufteinlassöffnungen 24b durch die Aussparung 11b, die Lufteinlassöffnungen 11d, die Verbindungsrohre 30 (30), die Luftausstoßöffnungen 11e (30) und die zweiten Gasdurchführungen 24 in Bereiche zu strömen, die den äußeren radialen Rändern der Nadellager 51 aus dem Inneren des Kurbelgehäuses 2a benachbart sind, also in Bereiche, die der Kurbelwelle 8 benachbart sind. Wie bei der dritten Ausführungsform (18), wird in dieser Zeit, während eines Zeitraums, in dem das Lamellenventil 32 infolge des Unterdrucks aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a während des Einlasshubes offen ist, die Luft A ständig in die zweiten Gasdurchführungen 24 eingeführt. Weil sich die zweiten Gasdurchführungen 24 nach unten auf einer solchen Distanz erstrecken, dass ihre Kapazität beträchtlich ist, kann eine ausreichende Luftmenge im Inneren der zweiten Gasdurchführungen 24 bereit gestellt werden, um ein Austreten zu verhindern. Andererseits strömt das Luft-Treibstoff-Gemisch M während des Einlasshubes durch die Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 und wird danach aus den Luft-Treibstoff-Gemisch-Öffnungen 20, dargestellt in der 30, die in einer inneren Umfangswand des Zylinderblocks 1 münden, direkt in die Kurbelkammer 2a eingeführt, so wie mit den Pfeilen dargestellt. Die Kurbelnabe 82 wird somit ausreichend von dem eingeführten Luft-Treibstoff-Gemisch geschmiert.
Während des anschließenden Aupuffhubes wird eine ausreichende Luftmenge aus dem Inneren der zweiten Gasdurchführungen 24 allmählich durch die zweiten Austrittsöffnungen 24a in die Brennkammer 1a eingeführt Danach strömt das treibstoffarme Luft-Treibstoff-Gemisch M, das in der Nähe der äußeren radialen Abschnitte der Nadellager 51, also in einem zentralen Bereich der Kurbelkammer 2a, vorhanden ist, aus den Einlassöffnungen 23a in die ersten Gasdurchführungen 23. Es wird danach durch die ersten Austrittsöffnungen 23a in die Brennkammer 1a eingeführt. Am Ende des Auspuffhubes wird das fette Luft-Treibstoff-Gemisch M, infolge der Zentrifugalkräfte, die von der Rotation der Kurbelscheiben 84 erzeugt werden, gezwungen, in einem Bereich nahe der inneren Umfangswand der Kurbelkammer 2a zu strömen, in getrennter Weise in die Brennkammer 1a eingeführt. Aufgrund dieser Aspekte kann das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches M wirksam vermieden werden. Dabei strömt ein Teil des Luft-Treibstoff-Gemisches M aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a durch die Einlassöffnungen 23b und 24b und danach durch die ersten und zweiten Gasdurchführungen 23 und 24 und die zugehörigen Verbindungslöcher 23c und 24c in die Nadellager 51, wodurch die Nadellager 51 geschmiert werden.
Weil in dieser Ausführungsform die ersten und zweiten Gasdurchführungen 23 und 24 als gerade Durchführungen, die sich auf einer gegebenen Distanz abwärts erstrecken, ausgebildet werden können, im Vergleich zum Fall, wenn die Durchführungen krummlinig ausgebildet sind und sich dann abwärts erstrecken, um so die großen Kugellager zu umkrummen, kann der Strömungswiderstand in der Durchführung und damit der Leistungsabfall verringert werden, es wird die Herstellung erleichtert. Weil die Nadellager 51 leichter als die Kugellager sind, kann ein Motor mit einem kleineren Gewicht hergestellt werden.
Im Weiteren wird der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß einer achten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dargestellt in den 31 und 32, beschrieben. Dieser Zweitakt-Verbrennungsmotor ist ähnlich jenem der siebenten Ausführungsform, dargestellt in der 30, aber dadurch definiert, dass die Kurbelscheiben 84 wie ein Ventil verwendet werden, so dass der Ablauf des Ausstoßes der Abgase mittels der Luft und des Luft-Treibstoff-Gemisches von den Kurbelscheiben 84 gesteuert werden kann. Die anderen Strukturmerkmale des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß der achten Ausführungsform sind ähnlich denen der siebenten Ausführungsform.
Der Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der achten Ausführungsform unterscheidet sich von demjenigen gemäß der siebenten Ausführungsform dadurch, dass die entsprechenden unteren Enden der ersten und zweiten Gasdurchführungen 23 und 24, so wie in der 32 dargestellt, sich zentral aus dem Kurbelgehäuse 2 erstrecken, im Vergleich zu jenen aus der siebenten Ausführungsform (30), bei denen die Einlassöffnungen 23b und 24b möglichst nahe den äußeren Seitenflächen 84a der Kurbelscheiben 84 angeordnet sind, und dadurch, dass diese Einlassöffnungen 23b und 24b die Form eines Bogens haben, der die Krümmung des äußeren Umfangs der entsprechenden Nadellager 51 verfolgt, so wie in der 31 dargestellt, und länger sind als diejenigen aus der siebenten Ausführungsform (29). Die Einlassöffnung 24a für die Luft A hat eine längere Form als diejenige der Einlassöffnung für das Luft-Treibstoff-Gemisch M. Entsprechend wirken bei diesem Zweitakt-Verbrennungsmotor die Kurbelscheiben 84 als entsprechende Ventile, die während ihrer Rotation wahlweise die Einlassöffnungen 23b und 24b öffnen oder schließen. Die Einlassöffnungen 23b und 24b haben die Form eines Bogens und können wahlweise in einem vorgegebenen Ablauf während der Rotation der Kurbelscheiben 84 geöffnet oder geschlossen werden. Desgleichen sind die entsprechenden oberen Kanten der Austrittsöffnungen 23a und 24a der ersten und zweiten Gasdurchführungen 23 und 24 auf gleicher Höhe angeordnet.
Im Weiteren wird die Funktion des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß der achten Ausführungsform mit Bezug auf das Ablaufdiagramm aus der 33 beschrieben. Wenn während des Einlasshubes der Kolben 7, dargestellt in der 31, den oberen Totpunkt (OTP) bei einem Kurbelwinkel von 360° (0°) erreicht, ist das Lamellenventil 32 offen, so wie in der 33(a) und (c) dargestellt. Die Einlassöffnungen 24b der zweiten Gasdurchführungen 24 sind teilweise durch die Kurbelscheiben 84 geöffnet. Dementsprechend, so wie der Unterdruck im Inneren des Zylinderblocks 1 und der Kurbelkammer 2a auftritt, kann die Luft A, die durch die Luftdurchführung 11 strömt, aus der Luftzufuhröffnung 11d in einen radial auswärts gelegenen Bereich der Nadellagern 51 eingeführt werden, also aus den Einlassöffnungen 24b aus der Nähe der Kurbelwelle 8, durch die Verbindungsrohre 30, die Luftausstoßöffnungen 11e und die zweiten Gasdurchführungen 24 in die Kurbelkammer 2a. Dabei, so wie es auch im Fall der dritten Ausführungsform (18) geschieht, wird während des Zeitraums, in dem das Lamellenventil 32 (31) infolge des Unterdrucks im Inneren der Kurbelkammer 2a während des Einlasshubes geöffnet ist, die Luft A ständig in den zweiten Gasdurchführungen 24 gehalten. Weil sich andererseits die zweiten Gasdurchführungen 24 auf einer solchen Distanz erstrecken, dass sie eine beträchtliche Kapazität aufweisen, kann im Inneren der zweiten Gasdurchführungen 24 eine ausreichende Luftmenge bereitgestellt werden, um ein Austreten zu verhindern.
Andererseits, weil während des Einlasshubes, so wie in der 33(a) und (c) dargestellt, die Luft-Treibstoff-Gemisch-Öffnung 20 aus der 32 geöffnet ist und die Einlassöffnungen 23b der ersten Gasdurchführungen 23 von den Kurbelscheiben 84 geöffnet werden, wird das Luft-Treibstoff-Gemisch M, das durch die Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung 10 aus der 31 strömt, infolge des Unterdrucks, der im Inneren der Kurbelkammer 2a entsteht, durch die Luft-Treibstoff-Gemisch-Öffnung 20, die in der inneren Umfangswand des Zylinderblocks 1 mündet, direkt in die Kurbelkammer 2a eingeführt, so wie in der 32 mit Pfeilen dargestellt. Die Kurbelnabe 82 wird von dem derart eingeführten Luft-Treibstoff-Gemisch M ausreichend geschmiert.
Während des anschließenden Auspuffhubes, wie in der 33(e) dargestellt, beginnt sich die Ausstoßöffnung 12a aus der 31 im Moment, wenn der Kurbelwinkel 100° beträgt, zu öffnen. Obwohl in diesem Moment, so wie in der 33(c) dargestellt, die Einlassöffnungen 24a für die Luft A der zweiten Gasdurchführungen 24 geöffnet sind, werden die Einlassöffnungen 23b für das Luft-Treibstoff-Gemisch M der ersten Gasdurchführungen 23 von den Kurbelscheiben 84 geschlossen, so wie in der 33(b) dargestellt. Zusätzlich sind, wie in der 33(d) dargestellt, die ersten und die zweiten Austrittsöffnungen 23a und 24a solange geschlossen, bis der Kurbelwinkel effektiv einen Wert von ungefähr 130° erreicht. Dementsprechend wird die Luft A aus dem Inneren der zweiten Gasdurchführungen 24 während eines Zeitraums, in dem der Kurbelwinkel sich von 100° auf 130° verändert, vom Druck des sich abwätrs bewegenden Kolbens 7 verdichtet. In dem Moment, wenn die zweiten Austrittsöffnungen 24a geöffnet werden, kann nur die Luft A, die im Inneren der zweiten Gasdurchführungen 24 verdichtet wurde, mit hoher Geschwindigkeit in die Brennkammer 1a eingeblasen werden, woraufhin die Brennkammer 1a rapide von Abgasen gereinigt wird. Da im Inneren der zweiten Gasdurchführungen 24 eine ausreichende Luftmenge A gespeichert wird, kann das Luft-Treibstoff-Gemisch M den Luftstrom A nicht daran hindern, ein Austreten wirksam zu vermeiden.
Wenn sich anschließend der Kolben 7 abwärts zum unteren Totpunkt (UTP) bewegt, sind die Einlassöffnungen 23b für das Luft-Treibstoff-Gemisch M geöffnet, so wie in der 33(b) dargestellt. In dem Moment, wenn der Kolben 7 den unteren Totpunkt (UTP) überschritten hat, werden die Einlassöffnungen 24b für die Luft A geschlossen, so wie in der 33(c) dargestellt. Da das Innere der Brennkammer 1a von Abgasen vollständig gereinigt wurde, wird auch das Luft-Treibstoff-Gemisch M aus dem Inneren der Kurbelkammer 2a mit hoher Geschwindigkeit aus den ersten Ausstoßöffnungen 23a durch die Einlassöffnungen 23b über die ersten Gasdurchführungen 23 in die Brennkammer 1a eingeblasen, wodurch die Effizienz der Versorgung mit dem Luft-Treibstoff-Gemisch deutlich gesteigert wird.
Weil in dieser Ausführungsform, so wie oben beschrieben, die beiden Einlassöffnungen 23b für das Luft-Treibstoff-Gemisch M und die Einlassöffnungen 24b für die Luft A, die in die Kurbelkammer 2a münden, von den Kurbelscheiben 84 gesteuert werden, wobei die Einlassöffnungen 24b vor den Einlassöffnungen 23b geöffnet werden, sind die entsprechenden oberen Kanten der ersten und zweiten Austrittsöffnungen 23a und 24a auf gleicher Höhe angeordnet, damit sie somit im gleichen Moment bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 7 geöffnet werden. Dieses Auslasssystem ist wirksamer als ein Kolben-Ventil-System, bei dem die Positionen der oberen Kanten der Öffnungen für das Luft-Treibstoff-Gemisch und, entsprechend, für die Luft gegeneinander versetzt sind. Anders gesagt, beim Kolben-Ventil-System ist der Druck im Inneren des Kurbelgehäuses im Zeitraum, wenn die Auslassöffnungen für die Luft geöffnet sind, kleiner als der Druck im Inneren des Kurbelgehäuses im Zeitraum, wenn die Auslassöffnungen für das Luft-Treibstoff-Gemisch geöffnet sind. Daher besteht die Möglichkeit, dass weder ein rapides Reinigen von Abgasen der Brennkammer mittels Luftspülung erfolgt, noch das Vermeiden des Blow-off gesichert ist.
Im Weiteren wird ein Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß einer neunten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 34 und 35 beschrieben. Dieser Zweitakt-Verbrennungsmotor ist dadurch definiert, dass das Kurbelgehäuse 2, dargestellt in der 34, einen zweiteiligen Aufbau hat, um es den zweiten Gasdurchführungen 24 zu ermöglichen, sich abwärts auf einer größerem Distanz als jener der siebenten Ausführungsform (29) zu erstrecken, wobei andere Strukturmerkmale des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß der neunten Ausführungsform ähnlich denen der siebenten Ausführungsform sind.
So wie in der 34 deutlich dargestellt, hat das Kurbelgehäuse 2 einen zweiteiligen Aufbau, der einen oberen Gehäusekörper 2A und einen unteren Gehäusekörper 2B aufweist, die miteinander verbunden sind, wobei die zweiten Gasdurchführungen 24 aus den entsprechenden Verbindungsabschnitten, definiert in den Gehäusekörpern 2A und 2B, gebildet sind und diese untereinander kommunizieren. Die zweiten Gasdurchführungen 24 besitzen einen unteren Endabschnitt, der so geformt ist, dass er sich abwärts erstreckt, die Nadellager 51 umkrümmend, und so dass sich die Einlassöffnungen 24b der zweiten Gasdurchführungen 24 in entsprechend radial unterhalb der Nadellager 51 gelegenen Positionen öffnen. Die Einlassöffnungen 23b von den unteren Enden der ersten Gasdurchführungen 23 öffnen sich in entsprechend höher gelegenen Positionen als diejenigen der siebenten Ausführungsform (29). Andere Strukturmerkmale des Zweitakt-Verbrennungsmotors gemäß der neunten Ausführungsform sind ähnlich jenen der siebenten Ausführungsform.
Weil sich gemäß des vorigen für die neunte Ausführungsform definierten Aufbaus die zweiten Gasdurchführungen 24, dargestellt in der 35, abwärts zu einer in Bezug auf die Nadellager 51 radialen Position erstrecken, kann auch dann, wenn die Drehzahl des Motors steigt, eine ausreichende Luftmenge im Inneren der zweiten Gasdurchführungen 24 während des Einlasshubes bereit gestellt werden, um ein Austreten zu verhindern. Andererseits kann das Luft-Treibstoff-Gemisch M während des Einlasshubes durch die Öffnung für das Luft-Treibstoff-Gemisch 20 aus der inneren Umfangswand des Zylinderblocks 1 direkt in die Kurbelkammer 2a eingeführt werden, so wie mittels der Pfeile dargestellt. Die Kurbelnabe 82 kann mittels des derartig eingeführten Luft-Treibstoff-Gemisches ausreichend geschmiert werden.
Während des anschließenden Auspuffhubes, wenn die Einlassöffnung 24b der zweiten Gasdurchführung 24 von den Kurbelscheiben 84 geöffnet wird, gelangt ein Teil des Luft-Treibstoff-Gemisches M aus der Kurbelkammer 2a durch die Verbindungslöcher 24c in die Nadellager 51, um somit die Nadellager 51 zu schmieren.
Es ist zu bemerken, dass, obwohl bei jeder von der siebenten bis zur neunten Ausführungsform Beispiele vorgestellt wurden, welche die gleichen Basisstrukturen aufweisen wie die dritte Ausführungsform, die wesentliche Struktur dieser Ausführungsformen, bei denen die Kurbelwelle 8 von Nadellagern 51 gelagert wird und wenigstens die zweiten Gasdurchführungen 23 und 24 sich hauptsächlich abwärts erstrecken, gleichermaßen vorteilhaft beim Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der ersten, zweiten und vierten bis sechsten Ausführungsform angewendet werden kann, aber die Struktur, bei welcher die ersten oder zweiten Gasdurchführungen über die Kugellager mit der Kurbelkammer kommunizieren, ist dabei ausgeschlossen. Wenn die obige wesentliche Struktur bei der ersten Ausführungsform angewendet wird, wird das Luft-Treibstoff-Gemisch während des Einlasshubes in die ersten Gasdurchführungen und nicht in die Kurbelkammer eingeführt, und die Luft wird in die Kurbelkammer eingeführt. Und obwohl das nicht in die vorliegende Erfindung einbezogen wurde, kann die obige wesentliche Struktur bei jedem Standard-Zweitakt-Verbrennungsmotor angewendet werden, von einem Typ, bei dem der Ausstoß der Abgase nur mittels des in die Brennkammer eingeführten Luft-Treibstoff-Gemisches erfolgt, ein anderer Typ als derjenige, bei dem der Ausstoß der Abgase mittels der Luft A noch vor dem Ausblasen mittels des Luft-Treibstoff-Gemisches M erfolgt. Wenn die obige Struktur bei diesem Standard-Zweitakt-Verbrennungsmotor angewendet wird, kann das treibstoffarme Luft-Treibstoff-Gemisch, welches gezwungen wird, in einen der Innenwand der Kurbelkammer benachbarten Bereich zu strömen, in die Brennkammer eingeführt werden, nachdem das treibstoffarme Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren eines zentralen Bereichs der Kurbelkammer vorher in die Brennkammer eingeführt wurde und es kann somit das Austreten des Luft-Treibstoff-Gemisches vermieden werden.

Claims

Zweitakt-Verbrennungsmotor, umfassend: – ein Kugellager (81), um eine Kurbelwelle (8) im Inneren eines Kurbelgehäuses (2) zu lagern; – eine erste Gasdurchführung (13), um die Verbindung zwischen einer Brennkammer (1a) und einer Kurbelkammer (2a) herzustellen; – eine zweite Gasdurchführung (14), um die direkte Verbindung zwischen der Brennkammer (1a) und der Kurbelkammer (2a) herzustellen; – eine Ansaugkammer (72), gebildet in einer Seitenwandung eines Kolbens (7); – eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung (10) zum Einführen eines Luft-Treibstoff-Gemisches M in die Ansaugkammer (72); und – eine Luftdurchführung (11) für das Einführen von Luft in die Kurbelkammer (2a); – wobei während eines Einlasshubes des Motors das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung (10) in die erste Gasdurchführung (13) eingeführt wird und die Luft aus der Luftdurchführung (11) in die Kurbelkammer (2a) eingeführt wird; und – wobei während eines Auspuffhubes des Motors das Einführen der Luft aus dem Inneren der Kurbelkammer (2a) in die Brennkammer (1a) durch die zweite Gasdurchführung (14) noch vor dem Einführen des Luft-Treibstoff- Gemisches aus dem Inneren der ersten Gasdurchführung (13) in die Brennkammer (1a) stattfindet; – dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gasdurchführung (13) die Verbindung zwischen der Brennkammer (1a) und der Kurbelkammer (2a) über das Kugellager (81) der Kurbelwelle (8) herstellt; und – während des Einlasshubes des Motors das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung (10) in die erste Gasdurchführung (13) durch die Ansaugkammer (72) eingeführt wird.
Zweitakt-Verbrennungsmotor, umfassend: – ein Kugellager (81), um eine Kurbelwelle (8) im Inneren eines Kurbelgehäuses (2) zu lagern; – eine erste Gasdurchführung (21), um die direkte Verbindung zwischen einer Brennkammer (1a) und einer Kurbelkammer (2a) herzustellen; – eine zweite Gasdurchführung, um die Verbindung zwischen der Brennkammer (1a) und der Kurbelkammer (2a) herzustellen; – eine Ansaugkammer (72A), gebildet in einer Seitenwandung eines Kolbens (7); – eine Luftdurchführung (11) für das Einführen von Luft in die Ansaugkammer (72A); und – eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung (10) für das Einführen eines Luft-Treibstoff-Gemisches in die Kurbelkammer; – wobei während eines Einlasshubes des Motors die Luft aus der Luftdurchführung (11) in die zweite Gasdurchführung (22) durch die Ansaugkammer (72A) eingeführt wird und das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung (10) in die Kurbelkammer (2a) eingeführt wird; und – wobei während eines Auspuffhubes des Motors das Einführen der Luft aus dem Inneren der zweiten Gasdurchführung (22) in die Brennkammer (1a) noch vor dem Einführen des Luft-Treibstoff-Gemisches aus dem Inneren der Kurbelkammer (2a) in die Brennkammer (2a) durch die erste Gasdurchführung (21) stattfindet; – dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gasdurchführung (22) die Verbindung zwischen der Brennkammer (1a) und der Kurbelkammer (2a) über das Kugellager (81) der Kurbelwelle (8) herstellt.
Zweitakt-Verbrennungsmotor, umfassend: – ein Kugellager (812), um eine Kurbelwelle (8) im Inneren eines Kurbelgehäuses (2) zu lagern; – eine erste Gasdurchführung (21), um die direkte Verbindung zwischen einer Brennkammer (1a) und einer Kurbelkammer (2a) herzustellen; – eine zweite Gasdurchführung (22), um die Verbindung zwischen der Brennkammer (1a) und der Kurbelkammer (2a) herzustellen; – eine Luftdurchführung (11) zum Einführen von Luft in die zweite Gasdurchführung (22); – ein Lamellenventil (32), angeordnet in der Luftdurchführung (11); und – eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung (10) zum Einführen eines Luft-Treibstoff-Gemisches in die Kurbelkammer (2a); – wobei während eines Einlasshubes des Motors die Luft aus der Luftdurchführung (11) in die zweite Gasdurchführung (22) über das Lamellenventil (32) eingeführt wird und das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung (10) in die Kurbelkammer (2a) eingeführt wird; und – wobei während eines Auspuffhubes des Motors das Einführen der Luft aus dem Inneren der zweiten Gasdurchführung (22) in die Brennkammer (2a) noch vor dem Einführen des Luft-Treibstoff-Gemisches aus dem Inneren der Kurbelkammer (2a) über die erste Gasdurchführung (21) in die Brennkammer (1a) stattfindet; – dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gasdurchführung (22) die Verbindung zwischen der Brennkammer (1a) und der Kurbelkammer (2a) über das Kugellager (81) der Kurbelwelle (8) herstellt.
Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, zusätzlich umfassend eine dritte Gasdurchführung, um die direkte Verbindung zwischen der Brennkammer und der Kurbelkammer herzustellen, – wobei die dritte Gasdurchführung in einer Position angeordnet ist, die der Auspufföffnung in Umfangsrichtung der Brennkammer näher liegt als die zweite Gasdurchführung; und – wobei während des Einlasshubes des Motors das Einführen der Luft aus dem Inneren der Kurbelkammer in die Brennkammer über die zweite Gasdurchführung noch vor einem Takt des Einführens des Luft-Treibstoff-Gemisches, bei dem das Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der ersten Gasdurchführung in die Brennkammer eingeführt wird, und gleichzeitig mit dem Takt des Einführens des Luft-Treibstoff-Gemisches oder während eines späteren Taktes das Einführen der Luft aus dem Inneren der Kurbelkammer über die dritte Gasdurchführung stattfindet.
Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei der Kolben eine Schmierungsdurchführung aufweist, die in diesem ausgebildet ist, um das Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren der Ansaugkammer zu einem kleinen Endkugellager zu führen, welches zwischen einem Kolbenstift und einer Pleuelstange angeordnet ist.
Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 2, weiterhin umfassend ein Luftsteuerventil zum Schließen der Luftdurchführung, wenn der Druck im Inneren der Luftdurchführung auf einen gleichen oder kleineren Wert im Vergleich mit einem vorgegebenen Wert fällt.
Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei eine Öffnung der ersten Gasdurchführung zur Kurbelkammer vom Kolben verschlossen wird, bevor der Kolben den unteren Totpunkt erreicht.
Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, wobei eine Öffnung der zweiten Gasdurchführung zur Kurbelkammer vom Kolben verschlossen wird, bevor der Kolben den unteren Totpunkt erreicht.
Zweitakt-Verbrennungsmotor, umfassend: – ein Kugellager (81), um eine Kurbelwelle (8) im Inneren eines Kurbelgehäuses (2) zu lagern; – eine erste Gasdurchführung (21), um die direkte Verbindung zwischen einer Brennkammer (1a) und einer Kurbelkammer (2a) herzustellen; – eine zweite Gasdurchführng (22), um die Verbindung zwischen der Brennkammer (1a) und der Kurbelkammer (2a) herzustellen; – eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung (10) zum Einführen eines Luft-Treibstoff-Gemisches in die erste Gasdurchführung (21): – eine Luftdurchführung (11) zum Einführen von Luft in die zweite Gasdurchführung (22); – ein erstes Lamellenventil (63), angeordnet in der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung (10); ein zweites Lamellenventil (64), angeordnet in der Luftdurchführung (11); – wobei während eines Einlasshubes des Motors das Luft-Treibstoff-Gemisch aus der Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung (10) in die erste Gasdurchführung (21) eingeführt wird und die Luft aus der Luftdurchführung (11) in die zweite Gasdurchführung (22) eingeführt wird; und – wobei während eines Auspuffhubes des Motors das Einführen der Luft aus dem Inneren der zweiten Gasdurchführung (22) in die Brennkammer (1a) noch vor dem Einführen des Luft-Treibstoff-.Gemisches aus dem Inneren der ersten Gasdurchführung (21) in die Brennkammer (1a) stattfindet; – dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gasdurchführung (22) eine Verbindung zwischen der Brennkammer (1a) und der Kurbelkammer (2a) über das Kugellager (81) der Kurbelwelle (8) herstellt.
Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 9, wobei die zweite Gasdurchführung in einer Position angeordnet ist, die in einer Umfangsrichtung der Brennkammer einer Auspufföffnung näher liegt als die erste Gasdurchführung.
Zweitakt-Verbrennungsmotor, umfassend – ein Nadellager (51), um eine Kurbelwelle (8) im Inneren eines Kurbelgehäuses (2) zu lagern; – die erste und die zweite Gasdurchführung (23, 24), um die Verbindung zwischen einer Brennkammer (1a) und einer Kurbelkammer (2a) herzustellen; – eine Luft-Treibstoff-Gemisch-Durchführung (10) zum Einführen eines Luft-Treibstoff-Gemisches in die Kurbelkammer (2a) oder in die erste Gasdurchführung (23) während eines Ansaughubes des Motors; und – eine Luftdurchführung (11) zum Einführen von Luft in die zweite Gasdurchführung (24) oder in die Kurbelkammer (2a) während des Ansaughubes; – wobei während eines Auspuffhubes des Motors das Einführen der Luft aus dem Inneren der zweiten Gasdurchführung (24) in die Brennkammer (1a) noch vor dem Einführen des Luft-Treibstoff-Gemisches aus der ersten Gasdurchführung (23) in die Brennkammer stattfindet; – dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder die zweite Gasdurchführung (23 oder 24) mit einer Verbindungsöffnung (23c oder 24c) ausgestattet sind, um fluidmäßig die erste oder die zweite Gasdurchführung (23 oder 24) mit dem Nadellager zu verbinden; und – dass eine Öffnung eines unteren Endes der zweiten Gasdurchführung (24) zur Kurbelkammer (2a) in einer Position angeordnet ist, die einem radial äußeren Bereich des Nadellagers (51) benachbart ist.