EP2497932A1 - Two-stroke engine with a silencer - Google Patents
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- 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
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- piston
- chamber
- stroke engine
- muffler
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- 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.
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Abstract
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.The present invention relates to a two-stroke engine, in particular for a hand-operated engine working device such as a garden and green area maintenance device or for a moped, with a boat engine and the like, with a cylinder in which a piston is guided in a liftable manner and to form a crank mechanism via a connecting rod with a Crankshaft is connected, and with a muffler, wherein the muffler has a muffler inlet, which is followed by a flow channel, so that the flow channel is attachable by means of the muffler inlet to an outlet of a combustion chamber of the two-stroke engine, wherein the flow channel at the muffler inlet opposite channel end in a first Chamber further opens, wherein further a second chamber is provided, flows into the exhaust gas through a branched off from the flow channel main outlet, wherein the first chamber is enclosed by the second chamber by way of example, and wherein the flow channel between the muffler inlet and the first chamber is formed so aerodynamically favorable that the exhaust gas flowing into the muffler inlet flows mainly into the first chamber due to its inertia and flows back again after filling the first chamber, and thereby forms a back pressure in the direction of the combustion chamber, according to the preamble of claim 1.
Aus der
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.The flow channel is currently running so that the exhaust gas that enters the flow channel via the muffler inlet first flows into the first chamber at least predominantly and generates an overpressure in the first chamber. As a result of this overpressure, a large part of the exhaust gas flows back in the direction of the muffler inlet and forms a gas barrier which prevents the fuel-air mixture charged into the combustion chamber of the cylinder from passing unburned into the muffler. The geometric configuration of the flow channel and the first chamber with the respective volumes is determined such that a flow behavior of the exhaust gas in the flow channel and the first chamber is formed with the stroke of the piston and the opening of the outlet of the combustion chamber in the region of the bottom dead center of the piston corresponds. Thus, better emission levels are achieved, in particular, the efficiency of the two-stroke engine can be increased by reducing the emission of unburned fuel over conventional mufflers.
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.The present design of the muffler causes by the presented specific embodiment of the flow channel between the muffler inlet and the first chamber, in particular depending on the speed field of the two-stroke engine, a very strong backflow of the exhaust gas in the direction of the combustion chamber. Depending on in which region of the speed field of the two-stroke engine is operated, it may happen that the return flow of the exhaust gas at least partially already applied to the stroke movable in the cylinder piston, the exit of the bottom dead center closes the outlet of the combustion chamber and thus the silencer inlet again , Corresponds to the flow of the exhaust gas in the flow channel not exactly with the stroke of the piston, so there is a pressure surge of the exhaust gas against the piston. Studies have shown that pistons, which have breakthroughs in the piston skirt, can have deposits and free washings. From this it could be concluded that an intrusion of the Exhaust gas into the piston barrel and even into the crankcase takes place, so that even a thorough mixing of fuel-air mixture and exhaust gas can take place.
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.It is therefore an object of the present invention to develop a two-stroke engine such that it can be operated advantageously with a silencer of the aforementioned type. In particular, it is the object of the invention to prevent by the design of the piston mixing of fuel-air mixture and exhaust gas.
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.This object is achieved on the basis of a two-stroke engine with a silencer of the aforementioned type according to the preamble of claim 1 in conjunction with the characterizing features. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Kolben ein Kolbenhemd aufweist, das im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist.The invention includes the technical teaching that the piston has a piston skirt, which is formed substantially closed.
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.When using a piston with a substantially closed trained piston skirt could be found in the operation of the two-stroke engine with the aforementioned silencer that no deposits and free washings have formed on the piston more. In particular, it has been found that the ingress of exhaust gases into the crankcase of the crankcase can be avoided, and in particular it has been possible to avoid that an additional outlet of fuel-air mixture takes place from the crankcase space. Basically, 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. These so-called 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.
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.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.
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.With further advantage, the piston in the piston skirt provided openings for receiving the piston pin, and the piston skirt is formed completely closed except for the openings. The openings in the piston skirt are necessary to mount the piston pin, and the piston pin is inserted through the openings, and extends with connecting rod additionally by a connecting rod, so that between the connecting rod eye and the piston pin, the hinge connection. Subsequently, the piston pin can be secured by retaining rings in its axial position in the piston, so that the openings in the piston skirt are closed again by the arrangement of the piston pin, and there is no connection between the opening in the piston skirt and the crank more, so that the advantages achieved by remain an otherwise closed piston skirt.
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.According to a further advantageous measure, the piston may have flattened areas in the piston skirt, and the flattenings are provided in particular in two opposite areas of the piston, which are formed by the areas in which the openings are made in the piston skirt are. Thus, a so-called box piston can be formed, and in contrast to pistons with round shaft box piston in the shaft area are reset in the bolt direction. Thus, the piston on the upper side may have a circular cross-section for the cylinder head, and is in the direction of the lower-side end edge in a rectangular cross section over. In this case, the rectangular cross-section for the cylinder barrel has a longitudinal side corresponding to the extension direction of the piston pin. By doing so, the piston can be made of lesser mass, it being found that the provision of flats has no adverse effect on the positive effect achieved, despite the use of the aforementioned silencer to avoid the deposits and free washings in the surface of the piston skirt. This positive effect is maintained, in particular, when the piston skirt is designed to be closed in the region of the flats; in particular, the piston skirt can be made free of windows in the region of the flattened areas.
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.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. Thus, 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. Alternatively, 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. Thus, the areas of the recesses, which are formed opposite the piston, in the extension direction of the piston pin.
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.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. However, 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.
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.
-
FIG. 1 a two-stroke engine with a silencer and a piston of the embodiment according to the invention, -
FIG. 2 a detailed view of a piston according to the prior art, -
FIG. 3 a side view of a piston with the features of the present invention and -
FIG. 4 a piston according to the present invention in a perspective view.
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.The
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.The
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.The
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.The left half-section of the illustrated
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.The embodiment of the
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.The invention is not limited in its execution to the above-given preferred embodiment. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. Any features and / or advantages resulting from the claims, the description or the drawings, including constructive details or spatial arrangements, can be essential to the invention, both individually and in the most diverse combinations.
- 100100
- ZweitaktmotorTwo-stroke engine
- 1010
- Schalldämpfersilencer
- 1111
- Schalldämpfereinlassmuffler inlet
- 1212
- Strömungskanalflow channel
- 12'12 '
- Kanalöffnungchannel opening
- 1313
- Brennraumcombustion chamber
- 1414
- Kanalendechannel end
- 1515
- erste Kammerfirst chamber
- 1616
- zweite Kammersecond chamber
- 1717
- Hauptauslassmain outlet
- 1818
- Zylindercylinder
- 1919
- Auslassoutlet
- 2020
- Nebenauslassauxiliary outlet
- 2121
- Kolbenpiston
- 2222
- Kurbelwellecrankshaft
- 2323
- Pleuelpleuel
- 2424
- Kurbelgehäusecrankcase
- 2525
- Kolbenhemdskirt
- 2626
- Kolbenbolzenpiston pin
- 2727
- Kolbenkantepiston edge
- 2828
- Öffnungopening
- 2929
- Abflachungflattening
- 3030
- Fensterwindow
- 3131
- Abschlusskanteterminal edge
- 3232
- Einbuchtungindentation
- 3333
- Ringnutring groove
Claims (8)
dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (21) ein Kolbenhemd (25) aufweist, das im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist.
characterized in that the piston (21) has a piston skirt (25) which is formed substantially closed.
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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EP2497932A1 true EP2497932A1 (en) | 2012-09-12 |
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