EP2497932A1 - Zweitaktmotor mit einem Schalldämpfer - Google Patents

Zweitaktmotor mit einem Schalldämpfer Download PDF

Info

Publication number
EP2497932A1
EP2497932A1 EP12158255A EP12158255A EP2497932A1 EP 2497932 A1 EP2497932 A1 EP 2497932A1 EP 12158255 A EP12158255 A EP 12158255A EP 12158255 A EP12158255 A EP 12158255A EP 2497932 A1 EP2497932 A1 EP 2497932A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
chamber
stroke engine
muffler
flow channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12158255A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Schönfeld
Christian Kellermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Makita Corp
Original Assignee
Makita Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Makita Corp filed Critical Makita Corp
Publication of EP2497932A1 publication Critical patent/EP2497932A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

Definitions

  • two-stroke engines of the present type are designed for use in engine working devices with pistons which have the lowest possible weight. For this purpose, it is regularly provided to bring in the piston skirt window to save further weight to form the piston. In particular, openings are provided in the area of the piston pins, which serve for the articulated connection of the piston with the connecting rod, in order to further reduce the piston mass.
  • window pistons are commonly used in the construction of two-stroke engines for the present application, and according to the invention, the use of such window pistons is dispensed with and it is proposed to use pistons with a closed piston skirt.
  • a piston pin For articulated connection of the piston with the connecting rod, a piston pin is usually provided, wherein according to an advantageous embodiment, the piston skirt is executed closed at least from its upper piston edge to below the piston pin.
  • the piston with closed piston skirt can have a cylindrical basic shape, and the piston edge forms the top of the piston, which limits the piston surface radially, which in turn limits the combustion chamber of the two-stroke engine movable. Consequently, the piston edge also forms the edge which opens and closes the opening of the combustion chamber in the direction of the muffler by the stroke movement of the piston.
  • the advantages of using a closed piston skirt can already be given when the piston skirt is closed at least in the region from the upper edge to below the piston pin.
  • the piston pin is thereby located approximately at half the height of the piston between the piston edge and the lower end edge of the piston, which limits the piston downwards and the piston edge is arranged opposite to the top of the piston.
  • the piston skirt may have a lower-side end edge, which is formed rotationally symmetrical circumferential and has a constant over the circumference of the piston distance to the piston edge.
  • the piston may correspond to the basic shape of a cylinder, and the circular end edge is formed parallel to the piston edge, which closes the top of the piston skirt.
  • the end edge can have indentations, wherein the regions of the indentations are preferably formed by the regions in which the openings are made in the piston skirt.
  • the areas of the recesses, which are formed opposite the piston, in the extension direction of the piston pin are formed opposite the piston, in the extension direction of the piston pin.
  • Both the flats and the recesses in the trailing edge on the underside of the piston form the areas of the piston which are located laterally to the outlet and in particular also to the inlet in the cylinder of the two-stroke engine.
  • the areas of the piston that open and close the outlet towards the muffler, but also the inlet for the entry of the fuel-air mixture from the crankcase by the lifting movement in the cylinder are formed by the areas of the piston that neither flats nor indentations in the Have the end edge of the piston.
  • the invention provides that the areas adjacent to the areas of the piston, which open and close the openings in the cylinder by the lifting movement, are windowless.
  • FIG. 1 shows a two-stroke engine 100 in a schematic, cross-sectional view, and the two-stroke engine 100, a muffler 10 is attached.
  • the two-stroke engine 100 has a cylinder 18 in which a combustion chamber 13 is formed.
  • the combustion chamber 13 is movably bounded by the piston 21, which is connected via a connecting rod 23 with a crankshaft 22 to form a crank mechanism, and the crankshaft 22 is mounted in a crankcase 24.
  • an outlet is arranged, on which the muffler 10 is flanged via a muffler inlet 11 in a manner not shown in detail. If the piston 21 is in the region of the bottom dead center, the piston 21 releases the outlet of the combustion chamber 13 and the exhaust gas can pass from the combustion chamber 13 through the muffler inlet 11 into the muffler 10.
  • the flow channel 12 extends in a straight training between the first chamber 15 and the muffler inlet 11, and is thus designed so aerodynamic that the exhaust gas flowing into the muffler inlet 11 due to its inertia predominantly flows into the first chamber 15 and generates an overpressure in this.
  • the exhaust gas can flow back toward the silencer inlet 11, and thereby form a back pressure against the combustion chamber 13. This avoids that fuel-air mixture passes unburned in the muffler 10 or already in the muffler 10 occurred fuel-air mixture is pushed back into the combustion chamber 13. Only after backflow of the exhaust gas against the outlet of the combustion chamber 13, the exhaust gas can leave the flow channel 12 and the first chamber 15 through a main outlet 17 and enter the second chamber 16.
  • the exhaust gas finally leaves the muffler 10 through an outlet 19 introduced in the second chamber 16, and the exhaust gas can escape through the outlet 19.
  • FIG. 3 shows a piston 21 in various half sections with features of the present invention.
  • the piston skirt 25 is designed to be closed except for the opening 28 for receiving the piston pin 26, and extends from the upper-side piston edge 27 to the lower-side end edge 31. Slightly below the upper-side piston edge 27, the piston 21 has an annular groove 33 for receiving piston rings.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

Um einen Zweitaktmotor (100), insbesondere für ein handbetriebenes Motorarbeitsgerät wie ein Garten- und Grünanlagenpflegegerät oder für ein Kleinkraftrad, einen Bootsmotor und dergleichen, - mit einem Zylinder (18), in dem ein Kolben (21) hubbeweglich geführt ist und zur Bildung eines Kurbeltriebes über eine Pleuel (23) mit einer Kurbelwelle (22) verbunden ist, und - mit einem Schalldämpfer (10), wobei - der Schalldämpfer (10) einen Schalldämpfereinlass (11) aufweist, an den sich ein Strömungskanal (12) anschließt, sodass - der Strömungskanal (12) mittels dem Schalldämpfereinlass (11) an einen Auslass eines Brennraumes (13) des Zweitaktmotors anbringbar ist, - wobei der Strömungskanal (12) am dem Schalldämpfereinlass (11) gegenüberliegenden Kanalende (14) in eine erste Kammer (15) mündet, - wobei ferner eine zweite Kammer (16) vorgesehen ist, - in die Abgas durch ein vom Strömungskanal (12) abgezweigter Hauptauslass (17) einströmt, - wobei die erste Kammer (15) durch die zweite Kammer (16) vorzugsweise umschlossen ist, und wobei - der Strömungskanal (12) zwischen dem Schalldämpfereinlass (11) und der ersten Kammer (15) derart strömungsgünstig ausgeformt ist, dass das in den Schalldämpfereinlass (11) einströmende Abgas aufgrund seiner Massenträgheit überwiegend in die erste Kammer (15) einströmt und nach einer Befüllung der ersten Kammer (15) wieder zurück strömt, und sich hierdurch in Richtung zum Brennraum (13) ein Gegendruck bildet, derart weiterzubilden, dass dieser mit einem Schalldämpfer der vorbezeichneten Bauart vorteilhaft betrieben werden kann, wird vorgeschlagen, dass der Kolben (21) ein Kolbenhemd (25) aufweist, das im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zweitaktmotor, insbesondere für ein handbetriebenes Motorarbeitsgerät wie ein Garten- und Grünanlagenpflegegerät oder für ein Kleinkraftrad, mit einem Bootsmotor und dergleichen, mit einem Zylinder, in dem ein Kolben hubbeweglich geführt ist und zur Bildung eines Kurbeltriebes über eine Pleuel mit einer Kurbelwelle verbunden ist, und mit einem Schalldämpfer, wobei der Schalldämpfer einen Schalldämpfereinlass aufweist, an den sich ein Strömungskanal anschließt, sodass der Strömungskanal mittels dem Schalldämpfereinlass an einen Auslass eines Brennraumes des Zweitaktmotors anbringbar ist, wobei der Strömungskanal am dem Schalldämpfereinlass gegenüberliegenden Kanalende in eine erste Kammer mündet, wobei ferner eine zweite Kammer vorgesehen ist, in die Abgas durch ein vom Strömungskanal abgezweigter Hauptauslass einströmt, wobei die erste Kammer durch die zweite Kammer beispielhaft umschlossen ist, und wobei der Strömungskanal zwischen dem Schalldämpfereinlass und der ersten Kammer derart strömungsgünstig ausgeformt ist, dass das in den Schalldämpfereinlass einströmende Abgas aufgrund seiner Massenträgheit überwiegend in die erste Kammer einströmt und nach einer Befüllung der ersten Kammer wieder zurückströmt, und sich hierdurch in Richtung zum Brennraum ein Gegendruck bildet, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
    • STAND DER TECHNIK
  • Aus der DE 20 2008 005 168 U1 ist ein gattungsbildender Zweitaktmotor mit einem Schalldämpfer der hier interessierenden Bauart gezeigt. Der Zweitaktmotor ist vereinfacht dargestellt und der Schalldämpfer ist am Auslass des Zweitaktmotors angeordnet, sodass das im Brennraum des Zweitaktmotors verbrannte Kraftstoff-Luftgemisch in den Schalldämpfer eintreten kann. Dabei tritt das Abgas in einen Strömungskanal des Schalldämpfers, über den der Schalldämpfer mittels des Schalldämpfereinlass am Zylinder des Zweitaktmotors angebracht ist. An den Schalldämpfereinlass schließt sich ein Strömungskanal an, der über ein Kanalende in eine erste Kammer mündet. Zwischen dem Schalldämpfereinlass und dem Kanalende ist am Strömungskanal ein Hauptauslass angeordnet, und Abgas kann durch den Hauptauslass vom Strömungskanal in eine zweite Kammer gelangen, die größer ausgebildet ist als die erste Kammer, und die die erste Kammer umschließt.
  • Der Strömungskanal ist gerade ausgeführt, sodass das über den Schalldämpfereinlass in den Strömungskanal einschießende Abgas zunächst wenigstens überwiegend in die erste Kammer einströmt und in der ersten Kammer einen Überdruck erzeugt. Durch diesen Überdruck strömt ein Großteil des Abgases zurück in Richtung zum Schalldämpfereinlass und bildet eine Gasbarriere, durch die verhindert wird, dass in den Brennraum des Zylinders nachgeladenes Kraftstoff-Luftgemisch unverbrannt in den Schalldämpfer gelangt. Die geometrische Ausgestaltung des Strömungskanals und der ersten Kammer mit den jeweiligen Volumina ist derart bestimmt, dass ein Strömungsverhalten des Abgases im Strömungskanal und der ersten Kammer entsteht, das mit der Hubbewegung des Kolbens und dem Öffnen des Auslasses des Brennraumes im Bereich des unteren Totpunktes des Kolbens korrespondiert. Damit werden bessere Emissionswerte erreicht, insbesondere kann der Wirkungsgrad des Zweitaktmotors durch eine Verringerung des Ausstoßes unverbrannten Kraftstoffes gegenüber konventionellen Schalldämpfern erhöht werden.
  • Die vorliegende Bauart des Schalldämpfers bewirkt durch die vorgestellte spezifische Ausgestaltung des Strömungskanals zwischen dem Schalldämpfereinlass und der ersten Kammer insbesondere in Abhängigkeit des Drehzahlfeldes des Zweitaktmotors eine sehr starke Rückströmung des Abgases in Richtung zum Brennraum. In Abhängigkeit davon, in welchem Bereich des Drehzahlfeldes der Zweitaktmotor betrieben wird, kann es vorkommen, dass die Rückströmung des Abgases wenigstens teilweise bereits den hubbeweglich im Zylinder geführten Kolben beaufschlagt, der bei Verlassen des unteren Totpunktes den Auslass des Brennraumes und damit den Schalldämpfereinlass wieder verschließt. Korrespondiert die Strömung des Abgases im Strömungskanal nicht genau mit der Hubbewegung des Kolbens, so erfolgt ein Druckstoß des Abgases gegen den Kolben. Dabei haben Untersuchungen ergeben, dass Kolben, die Durchbrüche im Kolbenhemd aufweisen, Ablagerungen und Freiwaschungen aufweisen können. Daraus konnte geschlossen werden, dass ein Eindringen des Abgases in den Kolbenlauf und sogar in das Kurbelgehäuse erfolgt, sodass sogar eine Durchmischung von Kraftstoff-Luftgemisch und Abgas erfolgen kann.
    • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zweitaktmotor derart weiterzubilden, dass dieser mit einem Schalldämpfer der vorbezeichneten Bauart vorteilhaft betrieben werden kann. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, durch die Gestaltung des Kolbens eine Durchmischung von Kraftstoff-Luftgemisch und Abgas zu verhindern.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Zweitaktmotor mit einem Schalldämpfer der vorbezeichneten Bauart gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Kolben ein Kolbenhemd aufweist, das im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist.
  • Bei der Verwendung eines Kolbens mit einem im Wesentlichen geschlossen ausgebildeten Kolbenhemd konnte beim Betrieb des Zweitaktmotors mit dem vorbezeichneten Schalldämpfer festgestellt werden, dass sich keine Ablagerungen und Freiwaschungen am Kolben mehr gebildet haben. Insbesondere konnte festgestellt werden, dass das Eindringen von Abgasen in den Kurbelraum des Kurbelgehäuses vermieden werden kann und insbesondere konnte vermieden werden, dass ein zusätzlicher Austritt von Kraftstoff-Luftgemisch aus dem Kurbelgehäuseraum stattfindet. Grundsätzlich werden Zweitaktmotoren der vorliegenden Bauart für den Einsatz in Motorarbeitsgeräten mit Kolben ausgebildet, die ein möglichst geringes Gewicht aufweisen. Hierzu wird regelmäßig vorgesehen, im Kolbenhemd Fenster einzubringen, um weiteres Gewicht zur Ausbildung der Kolben einzusparen. Insbesondere werden im Bereich der Kolbenbolzen, die zur gelenkigen Verbindung des Kolbens mit der Pleuel dienen, Durchbrüche vorgesehen, um die Kolbenmasse weiter zu verringern. Diese sogenannten Fensterkolben finden üblicherweise Anwendung zum Bau von Zweitaktmotoren für die vorliegende Anwendung, und erfindungsgemäß wird von der Verwendung derartiger Fensterkolben abgesehen und es wird vorgeschlagen, Kolben mit einem geschlossenen Kolbenhemd zu verwenden.
  • Zur gelenkigen Verbindung des Kolbens mit der Pleuel ist meist ein Kolbenbolzen vorgesehen sein, wobei gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform das Kolbenhemd wenigstens von seiner oberen Kolbenkante bis unter den Kolbenbolzen geschlossen ausgeführt ist. Der Kolben mit geschlossenem Kolbenhemd kann eine zylinderförmige Grundform aufweisen, und die Kolbenkante bildet die Oberseite des Kolbens, die die Kolbenfläche radial begrenzt, welche wiederum den Brennraum des Zweitaktmotors beweglich begrenzt. Folglich bildet die Kolbenkante auch die Kante, die die Öffnung des Brennraumes in Richtung zum Schalldämpfer durch die Hubbewegung des Kolbens öffnet und schließt. Die Vorteile der Verwendung eines geschlossenen Kolbenhemdes können bereits dann gegeben sein, wenn das Kolbenhemd wenigstens im Bereich von der Oberkante bis unter den Kolbenbolzen geschlossen ausgeführt ist. Der Kolbenbolzen befindet sich dabei etwa auf der halben Höhe des Kolbens zwischen der Kolbenkante und der unteren Abschlusskante des Kolbens, die den Kolben nach unten begrenzt und der Kolbenkante auf der Oberseite des Kolbens gegenüberliegend angeordnet ist.
  • Mit weiterem Vorteil kann der Kolben im Kolbenhemd vorgesehene Öffnungen zur Aufnahme des Kolbenbolzens aufweisen, und das Kolbenhemd ist bis auf die Öffnungen vollständig geschlossen ausgebildet. Die Öffnungen im Kolbenhemd sind notwendig, um den Kolbenbolzen zu montieren, und der Kolbenbolzen wird durch die Öffnungen eingeführt, und erstreckt sich bei montierter Pleuel zusätzlich durch ein Pleuelauge, sodass zwischen dem Pleuelauge und dem Kolbenbolzen die Gelenkverbindung entsteht. Anschließend kann der Kolbenbolzen durch Sicherungsringe in seiner axialen Position im Kolben gesichert werden, sodass durch die Anordnung des Kolbenbolzens die Öffnungen im Kolbenhemd wieder verschlossen werden, und es ist keine Verbindung zwischen der Öffnung im Kolbenhemd und dem Kurbelraum mehr gegeben, sodass die erreichten Vorteile durch ein ansonsten geschlossenes Kolbenhemd erhalten bleiben.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Maßnahme kann der Kolben im Kolbenhemd Abflachungen aufweisen, und die Abflachungen sind insbesondere in zwei sich gegenüberliegenden Bereichen des Kolbens vorgesehen, die durch die Bereiche gebildet sind, in denen die Öffnungen im Kolbenhemd eingebracht sind. Damit kann ein sogenannter Kastenkolben gebildet werden, und im Gegensatz zu Kolben mit rundem Schaft sind Kastenkolben im Schaftbereich in Bolzenrichtung zurückgesetzt. Damit kann der Kolben auf der oberen Seite einen kreisrunden Querschnitt für den Zylinderkopf aufweisen, und geht in Richtung zur unterseitigen Abschlusskante in einen rechteckigen Querschnitt über. Dabei besitzt der rechteckige Querschnitt für den Zylinderlauf eine Längsseite, die der Erstreckungsrichtung des Kolbenbolzens entspricht. Durch diese Maßnahme kann der Kolben mit geringerer Masse ausgeführt werden, wobei festgestellt wurde, dass das Vorsehen von Abflachungen keine negativen Auswirkungen auf den erzielten positiven Effekt hat, trotz Verwendung des vorbezeichneten Schalldämpfers die Ablagerungen und Freiwaschungen in der Oberfläche des Kolbenhemdes zu vermeiden. Dieser positive Effekt wird insbesondere dann beibehalten, wenn das Kolbenhemd im Bereich der Abflachungen geschlossen ausgebildet ist, insbesondere kann das Kolbenhemd im Bereich der Abflachungen frei von Fenstern ausgeführt sein.
  • Das Kolbenhemd kann eine unterseitige Abschlusskante aufweisen, die rotationssymmetrisch umlaufend ausgebildet ist und einen über den Umfang des Kolbens gleichbleibenden Abstand zur Kolbenkante besitzt. Damit kann der Kolben der Grundform eines Zylinders entsprechen, und die kreisförmige Abschlusskante ist parallel zur Kolbenkante ausgebildet, die die Oberseite des Kolbenhemdes abschließt. Alternativ kann die Abschlusskante Einbuchtungen aufweisen, wobei die Bereiche der Einbuchtungen vorzugsweise durch die Bereiche gebildet sind, in denen die Öffnungen im Kolbenhemd eingebracht sind. Damit befinden sich die Bereiche der Einbuchtungen, die gegenüberliegend am Kolben ausgebildet sind, in Erstreckungsrichtung des Kolbenbolzens.
  • Sowohl die Abflachungen als auch die Einbuchtungen in der Abschlusskante auf der Unterseite des Kolbens bilden die Bereiche des Kolbens, die sich seitlich zum Auslass und insbesondere auch zum Einlass im Zylinder des Zweitaktmotors befinden. Die Bereiche des Kolbens, die den Auslass in Richtung zum Schalldämpfer, jedoch auch den Einlass zum Eintritt des Kraftstoff-Luftgemisches aus dem Kurbelgehäuse durch die Hubbewegung im Zylinder öffnen und schließen, werden durch die Bereiche des Kolbens gebildet, die weder Abflachungen noch Einbuchtungen in der Abschlusskante des Kolbens besitzen. Jedoch ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass auch die Bereiche benachbart zu den Bereichen des Kolbens, die die Öffnungen im Zylinder durch die Hubbewegung öffnen und schließen, fensterlos ausgeführt sind.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
    • Figur 1 einen Zweitaktmotor mit einem Schalldämpfer und einem Kolben der erfindungsgemäßen Ausführung,
    • Figur 2 eine Detailansicht eines Kolbens gemäß dem Stand der Technik,
    • Figur 3 eine Seitenansicht eines Kolbens mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung und
    • Figur 4 ein Kolben gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht.
    BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
  • Figur 1 zeigt einen Zweitaktmotor 100 in einer schematischen, quergeschnittenen Ansicht, und am Zweitaktmotor 100 ist ein Schalldämpfer 10 angebracht. Der Zweitaktmotor 100 weist einen Zylinder 18 auf, in dem ein Brennraum 13 gebildet ist. Der Brennraum 13 ist beweglich begrenzt durch den Kolben 21, der über eine Pleuel 23 mit einer Kurbelwelle 22 zur Bildung eines Kurbeltriebs verbunden ist, und die Kurbelwelle 22 ist in einem Kurbelgehäuse 24 gelagert. In der Wandung des Zylinders 18 ist ein Auslass angeordnet, an dem der Schalldämpfer 10 über einen Schalldämpfereinlass 11 in nicht näher gezeigter Weise angeflanscht ist. Befindet sich der Kolben 21 im Bereich des unteren Totpunktes, so gibt der Kolben 21 den Auslass des Brennraumes 13 frei, und das Abgas kann vom Brennraum 13 durch den Schalldämpfereinlass 11 in den Schalldämpfer 10 gelangen.
  • An den Schalldämpfereinlass 11 schließt sich ein Strömungskanal 12 an, der mit einem Schalldämpfereinlass 11 gegenüberliegenden Kanalende 14 in eine erste Kammer 15 mündet. Ferner weist der Schalldämpfer 10 eine zweite Kammer 16 auf, die größer ausgebildet ist als die erste Kammer 15 und die die erste Kammer 15 beispielhaft vollständig sowie ebenfalls einen Teil des Strömungskanals 12 ebenfalls beispielhaft umschließt. Das in den Schalldämpfereinlass 11 eintretende Abgas kann zunächst wenigstens zum größeren Teil in die erste Kammer 15 gelangen, wobei am Strömungskanal 12 ein Hauptauslass 17 angeordnet ist, und das Abgas kann aus dem Strömungskanal 12 durch den Hauptauslass 17 in die zweite Kammer 16 gelangen. Ferner besitzt die erste Kammer 15 einen Nebenauslass 20, sodass Abgas auch aus der ersten Kammer 15 direkt in die zweite Kammer 16 einströmen kann. Das Abgas kann durch einen Auslass 19, der in der Wandung der zweiten Kammer 16 eingebracht ist, den Schalldämpfer 10 verlassen und ins Freie gelangen.
  • Der Strömungskanal 12 erstreckt sich in gerader Ausbildung zwischen der ersten Kammer 15 und dem Schalldämpfereinlass 11, und ist damit derart strömungsgünstig ausgeformt, dass das in den Schalldämpfereinlass 11 einströmende Abgas aufgrund seiner Massenträgheit überwiegend in die erste Kammer 15 einströmt und in dieser einen Überdruck erzeugt. Nach der Befüllung der ersten Kammer 15 kann das Abgas wieder in Richtung zum Schalldämpfereinlass 11 zurückströmen, und hierdurch gegen den Brennraum 13 einen Gegendruck bilden. Damit wird vermieden, dass Kraftstoff-Luftgemisch unverbrannt in den Schalldämpfer 10 gelangt oder bereits in den Schalldämpfer 10 eingetretenes Kraftstoff-Luftgemisch wird in den Brennraum 13 zurückgedrückt. Erst nach Rückströmung des Abgases gegen den Auslass des Brennraumes 13 kann das Abgas den Strömungskanal 12 beziehungsweise die erste Kammer 15 durch einen Hauptauslass 17 verlassen und in die zweite Kammer 16 eintreten. Das Abgas verlässt den Schalldämpfer 10 endgültig durch einen Auslass 19, der in der zweiten Kammer 16 eingebracht ist, und das Abgas kann durch den Auslass 19 ins Freie gelangen.
  • Der Kolben 21 des Zweitaktmotors 100 ist mit einem erfindungsgemäßen Kolbenhemd 25 dargestellt, und die einzige verbleibende Öffnung im Kolbenhemd 25 ist die Öffnung 28, die zur Aufnahme eines Kolbenbolzens 26 dient.
  • Figur 2 zeigt einen Kolben 21 gemäß dem Stand der Technik, der standardmäßig für Zweitaktmotoren im Einsatz in handgehaltenen Motorarbeitsgeräten Verwendung findet. Der Kolben 21 besitzt ein Kolbenhemd 25, das sich von einer oberseitigen Kolbenkante 27 bis zu einer unterseitigen Abschlusskante 31 erstreckt. Etwa auf mittlerer Höhe befindet sich im Kolbenhemd 25 die Öffnung 28 zur Aufnahme eines Kolbenbolzens. Ferner gezeigt sind benachbart zur Öffnung 28 in das Kolbenhemd 25 eingebrachte Fenster 30, sodass solche Kolben 21 gemäß dem Stand der Technik auch als Fensterkolben bezeichnet werden. Ein derartiger Kolben 21 wird standardmäßig für schnell laufende, kleiner bauende Zweitaktmotoren 100 verwendet, und durch die eingebrachten Fenster 30 kann die bewegte Masse des Kolbens 21 reduziert werden.
  • Figur 3 zeigt einen Kolben 21 in verschiedenen Halbschnitten mit Merkmalen der vorliegenden Erfindung. Das Kolbenhemd 25 ist bis auf die Öffnung 28 zur Aufnahme des Kolbenbolzens 26 geschlossen ausgeführt, und erstreckt sich von der oberseitigen Kolbenkante 27 bis zur unterseitigen Abschlusskante 31. Leicht unterhalb der oberseitigen Kolbenkante 27 besitzt der Kolben 21 eine Ringnut 33 zur Aufnahme von Kolbenringen.
  • Der linksseitige Halbschnitt des dargestellten Kolbens 21 entspricht einem Ausführungsbeispiel, bei dem die Abschlusskante 31 auf der Unterseite des Kolbens 21 eine Einbuchtung 32 zur Gewichtsersparnis aufweist. Trotz des damit kürzer ausgebildeten Kolbenhemdes 25 konnten keine negativen Einflüsse festgestellt werden, insbesondere wurde nicht festgestellt, dass Abgas vom Schalldämpfer 10 zurück in das Kurbelgehäuse 24 des Zweitaktmotors 100 gelangen konnte.
  • Das Ausführungsbeispiel des Kolbens 21 im rechtsseitigen Halbschnitt zeigt einen Kastenkolben mit einer Abflachung 29, und die Abflachung 29 ist auf der Seite des Kolbens 21 eingebracht, auf der sich die Öffnung 28 zur Aufnahme des Kolbenbolzens 26 befindet. Die Abschlusskante 31 ist dabei ohne Einbuchtung 32 ausgeführt, und die Maßnahme der Abflachung 29 führt zu einer weiteren Reduzierung des Gewichtes des Kolbens 21, ohne dass der Effekt negativ beeinflusst wird, das Eintreten von Abgas vom Schalldämpfer 10 in das Kurbelgehäuse 24 des Zweitaktmotors 100 zu verhindern.
  • Figur 4 zeigt einen Kolben 21 mit einem vollständig geschlossenen Kolbenhemd 25, wobei lediglich die Öffnung 28 zur Aufnahme eines Kolbenbolzens im Kolbenhemd verbleibt. Das Kolbenhemd 25 erstreckt sich damit geschlossen und rotationssymmetrisch von der Kolbenkante 27 auf der Oberseite bis zur Abschlusskante 31 auf der Unterseite des Kolbens 21, und die Abschlusskante 31 ist ohne Einbuchtung 32 ausgeführt.
  • Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend an-gegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 100
    Zweitaktmotor
    10
    Schalldämpfer
    11
    Schalldämpfereinlass
    12
    Strömungskanal
    12'
    Kanalöffnung
    13
    Brennraum
    14
    Kanalende
    15
    erste Kammer
    16
    zweite Kammer
    17
    Hauptauslass
    18
    Zylinder
    19
    Auslass
    20
    Nebenauslass
    21
    Kolben
    22
    Kurbelwelle
    23
    Pleuel
    24
    Kurbelgehäuse
    25
    Kolbenhemd
    26
    Kolbenbolzen
    27
    Kolbenkante
    28
    Öffnung
    29
    Abflachung
    30
    Fenster
    31
    Abschlusskante
    32
    Einbuchtung
    33
    Ringnut

Claims (8)

  1. Zweitaktmotor (100), insbesondere für ein handbetriebenes Motorarbeitsgerät wie ein Garten- und Grünanlagenpflegegerät oder für ein Kleinkraftrad, einen Bootsmotor und dergleichen,
    - mit einem Zylinder (18), in dem ein Kolben (21) hubbeweglich geführt ist und zur Bildung eines Kurbeltriebes über eine Pleuel (23) mit einer Kurbelwelle (22) verbunden ist, und
    - mit einem Schalldämpfer (10), wobei
    - der Schalldämpfer (10) einen Schalldämpfereinlass (11) aufweist, an den sich ein Strömungskanal (12) anschließt, sodass
    - der Strömungskanal (12) mittels dem Schalldämpfereinlass (11) an einen Auslass eines Brennraumes (13) des Zweitaktmotors anbringbar ist,
    - wobei der Strömungskanal (12) am dem Schalldämpfereinlass (11) gegenüberliegenden Kanalende (14) in eine erste Kammer (15) mündet,
    - wobei ferner eine zweite Kammer (16) vorgesehen ist,
    - in die Abgas durch ein vom Strömungskanal (12) abgezweigter Hauptauslass (17) einströmt,
    - wobei die erste Kammer (15) durch die zweite Kammer (16) vorzugsweise umschlossen ist, und wobei
    - der Strömungskanal (12) zwischen dem Schalldämpfereinlass (11) und der ersten Kammer (15) derart strömungsgünstig ausgeformt ist, dass das in den Schalldämpfereinlass (11) einströmende Abgas aufgrund seiner Massenträgheit überwiegend in die erste Kammer (15) einströmt und nach einer Befüllung der ersten Kammer (15) wieder zurück strömt, und sich hierdurch in Richtung zum Brennraum (13) ein Gegendruck bildet,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (21) ein Kolbenhemd (25) aufweist, das im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist.
  2. Zweitaktmotor (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolbenbolzen (26) vorgesehen ist, mittels dem der Kolben (21) mit der Pleuel (23) gelenkig verbunden ist, wobei das Kolbenhemd (25) wenigstens von seiner Kolbenkante (27) bis unter den Kolbenbolzen (25) geschlossen ausgeführt ist.
  3. Zweitaktmotor (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Koben (21) im Kolbenhemd (25) vorgesehene Öffnungen (28) zur Aufnahme des Kolbenbolzens (26) aufweist, und das Kolbenhemd (25) ist bis auf die Öffnungen (28) vollständig geschossen ausgebildet.
  4. Zweitaktmotor (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (21) im Kolbenhemd (25) Abflachungen (29) aufweist, und die Abflachungen (29) sind insbesondere in zwei sich gegenüberliegenden Bereichen des Kolbens (21) vorgesehen, die durch die Bereiche gebildet sind, in denen die Öffnungen (28) im Kolbenhemd (25) eingebracht sind.
  5. Zweitaktmotor (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (21) als Kastenkolben ausgebildet ist.
  6. Zweitaktmotor (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenhemd (25) im Bereich der Abflachungen (29) geschlossen ausgebildet ist, insbesondere dass das Kolbenhemd (25) im Bereich der Abflachungen (29) frei von Fenstern (30) ausgeführt ist.
  7. Zweitaktmotor (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenhemd (25) eine unterseitige Abschlusskante (31) aufweist, die rotationssymmetrisch umlaufend ausgebildet ist und einen über dem Umfang des Kolbens (21) gleichbleibenden Abstand zur Kolbenkante (27) aufweist.
  8. Zweitaktmotor (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskante (31) Einbuchtungen (32) aufweist, wobei die Bereiche der Einbuchtungen (32) vorzugsweise durch die Bereiche gebildet sind, in denen die Öffnungen (28) im Kolbenhemd (25) eingebracht sind.
EP12158255A 2011-03-09 2012-03-06 Zweitaktmotor mit einem Schalldämpfer Withdrawn EP2497932A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202011000528U DE202011000528U1 (de) 2011-03-09 2011-03-09 Zweitaktmotor mit einem Schalldämpfer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2497932A1 true EP2497932A1 (de) 2012-09-12

Family

ID=45819037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12158255A Withdrawn EP2497932A1 (de) 2011-03-09 2012-03-06 Zweitaktmotor mit einem Schalldämpfer

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20120241248A1 (de)
EP (1) EP2497932A1 (de)
CN (1) CN102678380B (de)
DE (1) DE202011000528U1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103415682B (zh) * 2011-03-09 2016-06-01 株式会社牧田 包括消声器的二冲程发动机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2745849A1 (fr) * 1996-03-08 1997-09-12 Honda Motor Co Ltd Moteur a combustion interne a deux temps, a allumage par etincelles et a precompression dans la chambre de vilebrequin
US20070113734A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Piston for a two-stroke engine and a method of making the same
US20090095269A1 (en) * 2005-12-28 2009-04-16 Zenoah Co., Ltd. Two-Cycle Engine
DE202008005168U1 (de) 2008-04-14 2009-08-27 Dolmar Gmbh Schalldämpfer für ein Motorgerät
US20100024759A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Dobransky Gary E Two-stroke engine

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2720193A (en) * 1950-03-24 1955-10-11 Maybach Karl Oil cooled piston for high speed internal combustion engines
US3056638A (en) * 1961-01-23 1962-10-02 Gen Motors Corp Piston and connecting rod assembly
US3204619A (en) * 1962-07-02 1965-09-07 American Mach & Foundry Internal combustion engine
BE649108A (de) * 1963-06-10
US3257997A (en) * 1965-02-04 1966-06-28 Mcculloch Corp Piston for internal combustion engine
US3442184A (en) * 1967-09-15 1969-05-06 Arnold J Pritchard Piston pin silencer
DE2557262A1 (de) * 1975-12-19 1977-06-30 Schmidt Gmbh Karl Kolben und zylinder fuer zweitakt- brennkraftmaschinen
DE2643240A1 (de) * 1976-09-25 1978-04-06 Stihl Maschf Andreas Schalldaempfer, insbesondere fuer tragbare motorkettensaegen
DE3100851A1 (de) * 1981-01-14 1982-08-12 Norbert Dipl.-Ing. 3014 Laatzen Kania "verfahren zur geraeuschminderung beim betrieb von schlitzgesteuerten zweitaktbrennkraftmaschinen, insbesondere fuer kettensaegen und zweitaktbrennkraftmaschinen zur durchfuehrung des verfahrens"
US4779703A (en) * 1987-04-06 1988-10-25 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Silencing device for internal combustion engine
JP2876563B2 (ja) * 1990-07-31 1999-03-31 ヤマハ発動機株式会社 ２サイクルディーゼルエンジン
JPH08118967A (ja) * 1994-10-27 1996-05-14 Yamaha Motor Co Ltd エンジンの車載構造
JPH08144842A (ja) * 1994-11-24 1996-06-04 Yamaha Motor Co Ltd ディーゼルエンジン
US5794605A (en) * 1995-03-07 1998-08-18 Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel control for marine engine
US5769041A (en) * 1996-04-26 1998-06-23 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Two cycle fuel injection engine
JP2001065412A (ja) * 1999-08-26 2001-03-16 Sanshin Ind Co Ltd エンジン
AT413233B (de) * 2000-07-03 2005-12-15 Verdichter Oe Ges M B H Kolbenfreistellung
US20050039708A1 (en) * 2003-08-08 2005-02-24 Green William Delaplaine Piston exhaust system
DE202005005328U1 (de) * 2005-04-04 2006-08-10 Dolmar Gmbh Zweitaktmotor
EP2021606B1 (de) * 2006-05-12 2019-06-12 Husqvarna AB Verfahren zum verstellen des luft/kraftstoffverhältnisses eines brennkraftmotors

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2745849A1 (fr) * 1996-03-08 1997-09-12 Honda Motor Co Ltd Moteur a combustion interne a deux temps, a allumage par etincelles et a precompression dans la chambre de vilebrequin
US20070113734A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Piston for a two-stroke engine and a method of making the same
US20090095269A1 (en) * 2005-12-28 2009-04-16 Zenoah Co., Ltd. Two-Cycle Engine
DE202008005168U1 (de) 2008-04-14 2009-08-27 Dolmar Gmbh Schalldämpfer für ein Motorgerät
US20100024759A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Dobransky Gary E Two-stroke engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE202011000528U1 (de) 2012-06-12
CN102678380A (zh) 2012-09-19
CN102678380B (zh) 2016-12-14
US20120241248A1 (en) 2012-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10123646B4 (de) Zweitakt-Verbrennungsmotor
DE202008005168U1 (de) Schalldämpfer für ein Motorgerät
DE2627792A1 (de) Brennkraftmaschine
DE69614676T2 (de) Zylinder
EP3284938B1 (de) Kolben für einen mit spülvorlage arbeitenden zweitaktmotor und zweitaktmotor
DE102017112350B4 (de) Zylinderkopf für eine Verbrennungskraftmaschine, Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine
DE60022668T2 (de) Zweitaktmotor mit variabler zwangsbelüftung
DE19751392B4 (de) Zweitakt-Verbrennungsmotor für eine tragbare Arbeitsmaschine
DE102008058612A1 (de) Verbrennungsmotor
DE102012006852A1 (de) Verbrennungsmotor
EP2497932A1 (de) Zweitaktmotor mit einem Schalldämpfer
DE102016202430A1 (de) Rückschlagventil und Steuersystem
DE102004037494A1 (de) Zweitakt-Verbrennungsmotor
DE102007052420A1 (de) Verbrennungsmotor
DE202013101949U1 (de) Zweitaktmotor mit verbesserter Kraftstoffführung
DE102008024763B4 (de) Zylinder für einen Zweitaktmotor
WO2005003523A1 (de) Brennkraftmaschine mit horizontellen ventilen
DE1426082A1 (de) Brennkraftmaschine
DE102019202318A1 (de) Hochdruckeinlassventil zum einbringen hochvorverdichteter verbrennungsluft in einen brennraum einer verbrennungskraftmaschine und verbrennungskraftmaschine mit einem derartigen hochdruckeinlassventil
DE202011000535U1 (de) Zweitaktmotor mit einem Schalldämpfer
DE202011000530U1 (de) Schalldämpfer für ein Motorgerät
DE2449628B2 (de) Zweitakt-brennkraftmaschine
DE102007034181B4 (de) Zweitaktmotor mit einem verbesserten Überströmkanal
WO2018099514A1 (de) Verbrennungsmotor
DE202022001648U1 (de) Vorrichtung zur Wirkungsgradverbesserung an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

17P Request for examination filed

Effective date: 20130219

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20161121

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20181002