SE516698C2 - Förbränningsmotor - Google Patents

Description

516 698 "-.-" '215 52' .=II att uppnå den önskvärda effekten. På grund av de mycket stora skillnader som råder vid utläggningen av tvåtaktsmotorer med avstämda avgassystem respektive utan avstämda avgassystem, så är det svårt att överföra erfarenheter från det ena 5 området till det andra.

Ett välkänt problem med tvåtaktsmotorer är deras relativt höga bränsleförbrukning orsakad av höga spolförluster, dvs spolgas som går rakt uti avgassysternet. Detta medför också höga ernissioner speciellt av kolväten.

Svårighetema med att komma tillrätta med detta problem som ovan antytts, 10 speciellt stora för tvåtaktsmotorer med lätta och kompakta ljuddämpare, dvs icke avstämda avgassystem. De höga emissionema av kolväten medför också speciella problem då en ljuddämpare med katalytisk avgasrening används. De mycket energirika avgaserna leder nämligen till en mycket hög värmeutveckling i katalysatom och i den omgivande ljuddämparen. Den höga värmeutvecklingen 15 kan leda till att omvandlingsgraden i katalysatorn måste hållas ned. De höga spolförlusterna ökar alltså både bränsleförbrukningen och försvårar samverkan med en avgaskatalysator.

U finnin ens s e 20 Syftet med föreliggande uppfinning är att väsentligt minska ovarmärnnda problem för en vevhusspolad förbränningsmotor av tvåtaktstyp, med en lätt och kompakt ljuddämpare.

Sammanfattning av i¿|¿pfinninge_n Ovannämnda syfte uppnås genom att anordningen enligt upp- 25 finningen uppvisar de i bifogade patentkrav angivna kännetecknen.

Den vevhusspolade förbränningsmotorn enligt uppfinningen ut- märkes sålunda väsentligen av, att motorn är utförd med speciellt hög vevhus- kornpression skapad av att åtminstone en utfyllnad är inplacerad i kompressions- utrymmet under motoms kolv i form av en fylld balans och/eller kolvutfyllnad S16 698 och/eller kolvbricka och/eller en stationär utfyllnad, samtidigt som motorn är försedd med speciellt kraftig strypning utförd i motorns avgassida, dvs i dess avgasport och/eller i ett eventuellt avgasrör och/eller i ljuddärnparen. Två 5 åtgärder görs alltså samtidigt. Den första är att skapa en speciellt hög vevhus- kompression genom en eller flera utfyllnader i kompressionsutrymmet under motorns kolv. Försök att utnyttja denna åtgärd ensam leder till helt oacceptabla motoregenskaper, och har därför inte kommit till användning. Den andra åtgärden är att skapa en speciellt kraftig strypning i motoms avgassida. Denna strypning är 10 mycket kraftig och ligger helt utanför de strypningsvariationer som används vid normal avstämning av denna motortyp. En sådan strypning ensam skulle leda till en oacceptabelt låg motoreffekt, nästan en halvering av effekten. Men genom kombination av dessa två åtgärder har motorer skapats vilka har en sänkt bränsleförbrukning med cirka 10- 15 procent och sänkta avgasemissioner 15 avseende kolväten med upp mot 40 procent. Detta har uppnåtts med ett för motortypen acceptabelt förlopp hos vridmomentskiirvan samt med bibehållen effekt. De lägre spolförlustema medför vidare att motorn samverkar bättre med en katalysatisk avgasrening än vad en konventionell motor gör. Ytterligare särdrag och fördelar för uppfinningen framgår av den detaljerade beskrivningen 20 av utföringsfornrer med stöd av ritningar.

Kort beskrivning av ritningen Uppfmningen kommer i det följande att närmare beskrivas genom utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning, på vilken samma sifferbeteckningar i de olika figurerna anger varandra motsvarande delar. 25 Figur l visar schematiskt en vevhusspolad förbränningsmotor av tvåtaktstyp enligt föreliggande uppfinning. Den är försedd med två olika typer av vevhusutfyllnader.

Figur 2 visar motom enligt figur l men försedd med ytterligare två olika typer av vevhusutfyllnader. 516 698 Figur 3 visar ett diagram med stryparea i motorns avgassida som funktion av motoms Cylindervolym. I diagrammet jämförs ett antal motorer enligt föreliggande uppfinning med motsvarande konventionella motorer. 5 I den schematiska figuren 1 betecknar l en förbränningsmotor av tvåtaktstyp. Den är vevhusspolad, dvs att en blandning 12 av luñ 13 och bränsle 14 från en förgasare 15 eller ett insprutningssystem förs till motorns vevhus.

Därifrån förs blandningen 12 genom en eller flera spolkanaler 16 upp till motorns förbränningsrum 17. Detta är försett med ett tändstift, vilket tänder den kompri- 10 merade gasblandningen. Avgaser 18 går ut genom avgasport 9 och genom en ljuddämpare 2. Motorn har en kolv 19, som via en vevstake 20 är infäst i en vevdel 21 med motvikt. Härigenom drivs vevaxeln rtmt. Allt detta är helt kon- ventionellt för en förbränningsmotor och genomgås därför inte närmare. l figur 1 intar kolven 19 ett mellanläge där strömning är möjlig både genom insugsport 22, 15 avgasport 9 och genom spolkanalen 16. lnloppskanalens 11 myrming i cylindern kallas för insugsport 22. Härigenom stängs alltså inloppskanalen ll av kolven 19.

Om vi betraktar insugssystemet närmare ser vi att luften 13 via ett inlopp 24 strömmar in i en filterkåpa 23 försedd med ett filter 25. Insugsluften 13 renas då den passerar filtret 25. Ofta har den också renats i ett försteg redan innan 20 den når inloppet 24 vanligen i en centrifugal eller avlänkningsrening. Från filterkåpan 23 strömmar luften 13 in i insugningsröret 11. Tvärsnittsarean i strömningsvägen ändras abrupt vid övergången från filterkåpan 23 till insugsröret 1 1. Längden L av insugningsröret 1 1 från den abrupta areaforändringen in till insugsporten 22 påverkar den så kallade Helmholzsresonansfrekvensen. 25 Resonansfrekvensen bestäms väsentligen av förhållandet mellan insugningsrörets längd L och vevhusvolymen, som väl avspeglas av slaglängden S. Resonans- frekvensen motsvarar ett varvtal, vid vilket insugsmatningen är så effektiv som möjligt. Vid detta erhåller motorn sitt högsta vridmoment. Vid oförändrad vev- husvolym så sänks varvtalet för maxmoment med ökande längd L av insugnings- 30 röret ll, medan varvtalet höjs vid minskande längd L. Vevhusvolymen är den volym som finns i vevhuset och under kolven 19. Den är i stort sett proportionell 516 698 mot slaglängden S, som har markerats i figuren i horisontell riktning av tydlig- hetsskäl. Vevdelen 21 med motvikt fyller delvis ut volymen i själva vevhuset.

I figur l har volymen i själva vevhuset till stor del fyllts upp genom en fylld i 5 balans 3. I det visade exemplet fyller denna ut utrymmet mellan vevdelen 21 och en cirkel 26 med centnnn i vevaxelcentrurn. Området visas skuggat i figuren.

Figuren visar också en stationär utfyllnad 6. Denna är placerad ovanför vevdelen 21 och är infast till cylinderväggen 27 med hjälp av ett eller flera stag 28. Urtag firms utförda i kolven for dessa stag, men visas inte av tydlighetsskäl. Den 10 stationära delen 6 står alltså stilla och fyller volymen mellan den fram- och återgående kolven 19 och den roterande vevdelen 21. Självfallet är den stationära utfyllnaden 6 så utförd att inte någon del av kolvens inre träffar utfyllnaden då kolven befinner sig i sitt understa läge, dvs närmast vevaxelcentrurn. Dessa båda utfyllnader kan användas var för sig eller i kombination med varandra. I figur 2 15 har ytterligare två olika typer av vevhusutfyllnader införts. Dessa är placerade i kolven 19 och de kan inte användas i kombination med den visade stationära utfyllnaden 6. Därför har utfyllnadema 5 och 4 visats streckprickade. I det visade fallet skulle utfyllnadema 4 och 5 helt enkelt slå i den stationära utfyllnaden 6 när kolven rör sig ytterligare nedåt. I figur 2 har de olika utfyllnadema visats på 20 ett pedagogiskt sätt fór att tydligt framträda. I ett verkligt fall kan en eller flera av de visade utfyllnadema kombineras med varandra genom anpassning av det utryrmne de fordrar. Ur teknisk synpunkt ligger det närmast till hands att enbart utnyttja den fyllda balansen 3, dvs som i figur 1 men utan utfyllnaden 6. Den fyllda balansen 3 utgöres lärnpligen av utfyllnadskroppar 3 som fyller ut ut- 25 ryrnrnet mellan vevdelen 21 och den omslutande vevhusväggen, naturligtvis med lämpligt spel. För att så långt möjligt minska utfyllnadskroppamas inverkan på vevaxelns balansering är de lärnpligen tillverkade av ett lätt material, exempelvis glasfiberarmerad plast, eller lättmetall, såsom aluminium eller magnesiurn.

Utfyllnadskroppamas fastsättning kan ske på en mängd olika sätt. En speciellt 30 enkel variant är att utfyllnadskroppania är anordnade i en skâlfonnig hållare, som uppvisar en ringfonnig perifer vägg avsedd att omsluta vevdelen 21, samt en 516 698 ändvägg med ett centralt hål för upptagande av vevaxeln. Denna anordning är enkel att montera i motorn och därmed väl lämpad för rationell serieproduktion.

En skålformig hållare pressas på vevpartiet från vardera sidan, så att därmed en 5 fylld balans enkelt skapas. Vevaxelns lager är monterade på normalt sätt på ömse sidor om respektive skålformig hållare. Den skålformiga hållaren med ytterdia- meter 26 är företrädesvis gjord av metall, exempelvis stålplåt eller lättrnetall, eller armerad plast såsom glasfiberarrnerad polyamid. Hållaren har en sådan diameter med ytterperiferi 26 att den med lämplig passning omsluter vevdelen 21. 10 Altemativt kan utlyllnadskropparna och hållaren tillverkas i ett stycke, antingen av lättrnetall medelst exempelvis pressgjutrring, eller av ovan nämnt plastmaterial genom formsprutning eller vakuurnforrnning. Fyllda balanser 3, dvs helt eller delvis fyllda, kan också åstadkommas genom att vevdelen 21 gjuts in i ett, eller pågjuts av, lätt material, tex plast eller aluminium. Ingjumingen/pågjutningen 15 kan även innehålla kaviteter i materialet för att minska vikten och kan exempelvis ske i en formsprutning av plast eller en pressgjutning av aluminium. De gjorda erfarenheterna pekar mot att åtminstone en utfyllnad skall vara inplacerad i kompressionsutrymmet i form av en väsentligen helt fylld balans 33, ensam eller i kombination med åtminstone någon av kolvutfyllnad 4, kolvbricka 5 och 20 stationär utfyllnad 6. Genom kombinationen kan vevhuskompressionen ökas ytterligare.

Utfyllnaden 6 är speciell genom att den är stationär. Det betyder att dess vikt inte påverkar kolvens eller vevaxelns rörelse, och därför är dess vikt inte lika kritisk som för de övriga utfyllnadema. Självfallet bör den ändå vara lätt med 25 tanke på motoms önskade låga totalvikt. Av tydlighetsskäl visas utfyllnaden 6 i figur 1 något mindre än vad som är lämpligt ur effektivitetssynpunkt. Kolvens kylning behöver inte påverkas negativt av utfyllnaden 6 efiersom spolgaser 12 ändå kan nå kolvens inre delar för att kyla dessa. Möjligen kan kolvens kylning rentav påverkas positivt genom utfyllnaden 6. När kolven 19 befinner sig i sitt 30 nedre läge kan nämligen strålningsvärme gå över till utfyllnaden 6 för att sedan ledas vidare via stagen 28 till svalare delar av motorn. Utfyllnaden 6 skulle till exempel kunna tillverkas i pressgjuten lättmetall med integrerade stag 28, vilka sedan på lämpliga ställen fästs in i cylinderväggen 27. Kolvutfyllnaden 4 i figur 2 5 är helt enkelt en utfyllnad av vissa delar av kolvens inre hålrum. Självfallet måste hänsyn tas till rörelsen hos kolvstaken 20. I princip kan hela kolvens inre ut- rymme fyllas upp bortsett från en slits för kolvstakens rörelse. Lämpligen används ett mycket lätt men samtidigt värrnetäligt material för utfyllnaden.

Utfyllnaden behöver heller inte vara massiv utan kan bestå av ett yttre skal med 10 irmeslutna hålrum. En nackdel med kolvutfyllnaden 4 är att den lätt leder till en försämrad kylning av kolven, vilket kan öka skärningsrisken för motorn.

Utfyllnadens vikt ökar också vikten hos kolven, vilket är till nackdel.

Utfyllnaden 5 kan liknas vid ett lock som är lagt på kolvens undersida. Självfallet finns det en slits i locket vilken gör att vevstaken 20 kan 15 vinklas fram och tillbaka genom utfyllnaden 5. Denna slits kan vara försedd med mer eller mindre sofistikerade avtätningar eller vara helt oavtätad. I de fall då slitsen inte är tät kommer ett visst läckage att ske in och ut genom slitsen. Det innebär att utfyllnaden 5, eller kolvbrickan 5, får en dynamisk karaktär, som skiljer den från de övriga utfyllnadema. I det visade exemplet har kolvbrickan 5 20 en enkelkrökt välvning, som passar ihop med formen hos vevdelen 21. Då utfyllnaden 5 används med detta utseende så används då inte utfyllnaden 6. Men självfallet kan utfyllnaden 5 placeras högre upp i kolven och utfyllnaden 6 minskas, så att de faktiskt kan användas samtidigt. Utfyllnaden 5 kan även utnyttjas tillsammans med utfyllnaden 4 även om det kanske är mest naturligt att 25 utnyttja dem var för sig. Kolvbrickan utförs lämpligen av ett lätt och starkt metall- eller plastmaterial. Den kan medföra en försämrad kylning av kolven.

Gemensamt för de visade utfyllnaderna 3, 4, 5 , 6 är att de var för sig eller tillsammans kan skapa en kraftig höjning av vevhuskompressionen. Den utfyllnad som bedöms mest praktiskt lämplig är en fylld balans 3. Härigenom 30 uppnås på ett relativt enkelt sätt en klart minskad vevhnsvolym som ger en speciellt hög vevhuskompression. Om denna åtgärd införs på en motor av detta slag, dvs med en liten och kompakt ljuddämpare, så leder det till en kraftig förskjutning av motorns momentkurva. Motorn tappar moment på lägre varvtal och f°ar högre moment vid högre varvtal. Momentkurvan förskjuts helt enkelt mot 5 högre varvtal. Samtidigt ökar rusvarvtalet. Det innebär att åtgärden inte kan göras ensam på grund av att motom får en helt oönskad karakteristik. Så vitt sökanden vet har heller inte någon sådan motor presenterats.

Motoms avgassida består av en avgasport 9 följd av ett avgasrör 10, som leder till en ljuddämpare 2. Ofta är ljuddämparen 2 direktmonterad till 10 avgasporten 9 och då utgår avgasröret 10. För arbetsredskap används sedan länge lätta och kompakta ljuddämpare 2. Det betyder att så kallade avstämda avgas- system inte kommer ifråga, eftersom de dels kräver en mycket stor rörlängd, i detta fall cirka 450 mm, plus en eftermonterad ljuddämpare för att uppnå en acceptabel ljudnivå. Detta leder till ett avgassystem som är alldeles tör stort och 15 tungt för att kunna utnyttjas. I och för sig möjliggör ett sådant avgassystem en effekthöjning hos motorn, så att en mindre cylindervolyrn kan användas. Men denna vinst är helt otillräcklig för att kunna skapa ett totalt sett lätt, kompakt och hanterbart arbetsredskap. De lätta och kompakta ljuddämpare 2 som används inom ornrådet bygger i stället på att ljudet dämpas främst genom strypning i 20 ljuddämparen. En krafiigare strypning leder till sänkt effekt. Ofta används en dominerande strypning i ljuddämparen 2. I figuren har denna markerats som strypningen 30 i en insatt mellanvägg 29 i ljuddärnparen. Figur 3 visar ett diagram där arean i kvadratcentimeter i den dominerande strypningen 30 har markerats som funktion av motoms cylindervolym för motorer mellan 20 och 25 cirka hundra kubikcentimeter. Ovanför den övre raka linjen fmns ett antal konventionella motorer markerade. Som framgår av diagrammet sprider punktema relativt lite och samtliga ligger ovanför den markerade linjen. Det är helt enkelt så att högt placerade punkter i förhållande till linjen ger högre etïekt men dålig ljuddämpning medan lågt placerade punkter ger motsatsen. Att det inte 30 finns några punkter under den markerade linjen beror helt enkelt på att det skulle leda till en oacceptabelt låg effekt i förhållande till cylindervolymen.

Tanken har fötts att kombinera de två var och en för sig helt oacceptabla åtgärderna att kraftigt höja vevhuskompressionen med att kraftigt öka strypningen i avgassystemet. Prov har därför gjorts med motorer försedda med 5 fyllda balanser 3 i kombination med en speciellt krafiig strypning utförd i motoms avgassida. Ingen av motorema har avgaskatalysator. Strypningen har placerats i ljuddämparen som en dominerande strypning 30. Den strypta arean i strypningen 30 har markerats för motorer motsvarande de konventionella i diagrammet. Som framgår av diagrammet är strypareorna endast en bråkdel av de 10 som används i den konventionella motorn. I samtliga fall är areoma klart mindre än hälften av de som används i motsvarande konventionella motorer. I kombina- tion med den fyllda balansen 3 har detta lett till intressanta förbättringar av motoms prestanda. Utan kombination med den fyllda balansen skulle i stället strypningen lett till en oacceptabelt låg effekt, ned mot hälften av den för den 15 konventionella motorn. Resultaten av försöken visar nämligen att med bibehållen effekt kan motoms bränsleförbrukning minskas med 10-15 procent och dess avgasemissioner minskas med upp mot 40 procent avseende kolväten. Resultaten har erhållits med en rad olika motorer med cylindervolymer mellan 20 och cirka 100 kubikcentimeter enligt figur 3. Samtidigt ligger motoms maxvarvtal och 20 rusvarvtal båda inom acceptabla områden. Dessa varvtal kan också påverkas något genom att förlänga insugningsrörets längd L, så att därmed Helmholz- resonansen sjunker. Detta uppnås lämpligen genom att motoms insugningsrör ll har en längd L större än 3,5 gånger motoms slaglängd S, företrädesvis större än 4 gånger slaglängden. 25 Förklaringen till det goda resultatet måste tillskrivas att den effektivare pumpningen i spolsystemet kombinerat med en kraftigare strypning lyckas minska förlusterna av oförbrända kolväten ut genom avgasporten 9. De mer exakta mekanismema bakom detta är svårgripbara. De erfarenheter som fanns av vardera åtgärden, dvs att utnyttja utfyllnader i vevhuset och att strypa 30 kraftigt, pekade mot att den ena åtgärden kraftigt höjer effekten och att den andra 516 698 10 ~ kraftigt sänker den. Däremot fanns inga indikationer på att en kombination av åtgärderna skulle kunna leda till sänkt bränsleförbrukning och minskade avgasemissioner vid oförändrad effekt. De aktuella åtgärderna leder också var för 5 sig till för motortypen normalt sett oacceptabla motoregenskaper. Andra utifyll- nader 4, 5, 6, som också ger en speciellt hög vevhuskompression bör också kunna ge samma gynnsamma effekt som den som erhålls med den fyllda balansen 3.

Detta baserar sig på bedömningen att hög vevhuskompression är den viktigaste faktorn bakom en effektivare pumpning i spolsystemet. Men samtidigt påverkas 10 effektiviteten säkerligen även av strömningen i vevhuset, och därmed av olika utfyllnader 3-6 och kombinationer av utfyllnader. Som fiamgår av figuerna 1-3 är strypningen på motorns avgassida i huvudsak förlagd till ett strypställe i ljud- dämparen, och dess area i cmz är mindre än 0.01 gånger motoms cylindervolym, företrädesvis mindre än 0.008 gånger motorns cylindervolym i cm3. Soiten för 15 yta och volym skall alltså vara samhörande, i detta fall cmz/cmg. Detta framgår genom att analysera figur 3. Det har visat sig gynnsamt att utföra strypningen, som en krafiig lokal strypning 30 i ljuddämparen. Men självfallet kan den också vara placerad vid ljuddämparens utlopp eller inlopp. Strypningen bör ha en kort utsträckning i sin längsled för att ge bästa verkan. Suypningen kan också vara 20 placerad i ett eventuellt avgasrör 10 eller i motoms avgasport 9. Det väsentliga för att uppnå fimktionen är att ett kraftigt mottiyck byggs upp på avgassidan.

Detta kan skapas genom en kraftig dominerande strypning 30 eller genom ett antal samverkande strypningar. Strypningen på motoms avgassida skall ha en ekvivalent stryparea, vilken är mindre än 0.01 gånger motoms cylindervolym, 25 företrädesvis mindre än 0.008 gånger motoms cylindervolym, med area och volym uttryckta i samhörande sorter. Strypningseffekten kan också skapas genom att avgasporten 9 ges en höjd i kolvens arbetsriktning, som är så liten att avga- sema har svårt att hinna ut. En kort avgasperiod leder alltså också till en stryp- effekt. Som ett mått på storleken av stiypningen i motoms avgassida används 30 lämpligen det medelmottryck som kan uppmätas på avgassidan. Normalt mäts detta i ljuddämparen 2 uppströms den dominerande strypningen 30. 516 698 :ff ::.~:.f_:.-;: ll Men självfallet kan medelmottrycket mätas längre uppströms i ett eventuellt avgasrör 10 eller i eller vid själva avgasporten 9. Medelrnottrycket mäts som en medelvärdesbildning av trycket under respektive motorvarv. I de fall då den 5 dominerande strypningen ligger i själva avgasporten 9 bör tryckmätriingen göras vid inloppet till porten 9 i cylindem. En fördel med att använda medelmottrycket som mått på strypningseffekten är att det tar hänsyn till strypeffekten oavsett hur denna skapas. Vid försök gjorda med och utan katalysator visar det sig nämligen att katalysatom bidrar till att bygga upp mottryck. Detta förklaras främst av att 10 uppvärmningen i katalysatom ökar avgasemas volym. Vid aktuella temperaturer motsvarar detta ungefär en 15 procentig minskning av stryparean utan katalysa- tor. Erfarenheterna fiån de gjorda försöken pekar mot att strypningen i motoms avgassida skall vara så kraftig att det maximala medelmottrycket på avgassidan är större än 13 kPa, företrädesvis större än 20 kPa. Normala motorer har medelmot- 15 tryck inom området 3-10 kPa, så detta motsvarar en kraftig höjning. Det maxi- mala medelmottrycket inträffar vid fullgasköming vid det varvtal som motsvarar maximal motoreffekt.

Motoms vevhuskompressionsförhållande är förhållandet mellan den maximala volymen i vevhuset under kolven och den minimala volymen. Volymen 20 är självfallet maximal vid kolvens övre dödpunkt och minimal vid den nedre dödpunkten. Vid de omtalade försöken enligt figur 3, så höjdes vevhuskom- pressionsförhållandet med i genomsnitt ca 13 % från drygt 1,4 till drygt 1,6. Det höjda kompressionsförhållandet varierar från 1,53 till 1,68. Höjningen kan före- falla liten, men motsvarar som nämnts en kraftig påverkan av motoms egen- 25 skaper. Vevhuskompressionsiörhållandet är lämpligen större än 1,5, företrädesvis större än 1,6 vid utnyttjande av uppfmningen.

Ljuddämparen 2 kan även vara försedd med katalytisk avgasrening.

Denna kan vara utförd på många sätt, exempelvis kan ett katalysatorelement vara inplacerat i en strömningspassage i ljuddämparen, eller så kan en mellanvägg, ,. .. en 0 ' ,. o ... .nu v 0 "',, .u ul 0 _ , u o: u n ' .nas ° ' 1 - -- ~'_: .. - ;'.' .

V. , u c I 51 6 1" .. __°',,' .Z . . . . . . . . . . .. 12 exempelvis mellanväggen 29, vara försedd med en mängd små hål genom vilka avgasema måste passera. Mellanväggen 29 är då lämpligen helt eller delvis belagd med ett katalytiskt skikt. Den totala strypta arean i hålen avpassas så att 5 det motsvarar en lämplig ekvivalent stryparea i den enda strypningen 30. Arian i hålen väljs lärnpligen så att medelmotnycket blir större än 20 kPa. Förbättringen av grundmotoms prestanda har speciellt stora fördelar i samband med användning av katalytisk avgasrening. Ett problem med konventionella tvåtaktsmotorer av denna typ är nämligen den höga halt av oförbrända kolväten som når ljuddämpa- 10 ren och dess katalysator. Den höga halten av oförbrända kolväten leder nämligen till en mycket kraftig temperaturutveckling i katalysatom. Denna temperaturut- veckling kan dels vara ett problem för själva katalysatorelementet men även vara ett problem för ljuddämparen genom uppvärmning av dess hölje. Genom den effektivare förbränning som skapats genom uppfinningen kommer alltså 15 avgaserna att innehålla en lägre halt av oförbrända kolväten, vilket avsevärt underlättar för katalysatom, samtidigt som naturligtvis bränsleförbrukningen minskar. I många fall måste omvandlingsgraden i katalysatom begränsas med tanke på de risker som en extrem uppvärmning av katalysatom innebär. Det innebär att om lika mycket avgaser förbrärms i katalysatom i fallet med den 20 förbättrade motorn enligt uppfinningen så kommer dess avgaser att bli renare.

Alternativt kan en något enklare katalysator användas som förbränner mindre än katalysatom för en konventionell motor, samtidigt som slutresultatet ändå blir lika höga avgasmängder. Vinsten är i detta fall dels en enklare katalysator, dels lägre värmeutveckling i katalysatom, samt naturligtvis lägre bränsleförbrukning. 25 Uppfmningen kan även utnyttjas för en vevhusspolad tvåtaktsmotor med direkt- insprutning i cylindern, eller insprutning i spolkanaler. Eftersom insprutningen ofta startar innan avgasporten stängts, så kan uppfinningen även i dessa fall bidra till lägre spolförluster, dvs ge minskad bränsleförbrukning och lägre avgas- emissioner.

Claims (8)

516 698 'li s' ' QÜÉHE 13 PATENTKRAV

1. Vevhusspolad förbränningsmotor(l) av tvåtaktstyp avsedd för ett arbetsredskap, företrädesvis motorsåg eller trimmer, och försedd med en lätt och 5 kompakt ljuddämpare(2), k ä n n e t e c k n a d av, att motom är utförd med speciellt hög vevhuskompression skapad genom att åtminstone en utfyllnad(3,4,5,6) är inplacerad i kompressionsutrymmet(7) under motorns kolv(8) i form av en fylld balans(3) och/ eller en kolvutfyllnad(4) och/ eller en kolvbricka(5) och/ eller en stationär utfyllnad(6), samtidigt som motorn är 10 försedd med speciellt kraftig strypning utförd i motorns avgassida, dvs i dess avgasport(9) och /eller i ett eventuellt avgasrör(10) och/ elleri ljuddämparen(2), och strypningen på motorns avgassida har en ekvivalent stryparea uttryckt i cmz, vilken är mindre än 0.01 gånger motoms cylindervolym uttryckt i cm3, företrädesvis mindre än 0.008 gånger motoms cylindervolym. 15

2. Vevhusspolad förbränningsmotorfl) enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av, att åtminstone en utfyllnad år inplacerad i kompressionsutrymmet i form av en väsentligen helt fylld balans(3), ensam eller i kombination med åtminstone någon av kolvutfyllnad(4), kolvbricka(5) och stationär utfyllnad(6). 20

3. Vevhusspolad förbränningsmotorfl) enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av, att strypningen i motoms avgassida är så kraftig att det maximala medelmottrycket på avgassidan är större än 13 kPa, företrädesvis större än 20 kPa.

4. Vevhusspolad förbränningsmotorfl) enligt något av föregående 25 patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av, att vevhuskompressionsförhållandet är större än 1.5, företrädesvis större än 1.6. - ø o a nu 516 698 14

5. Vevhusspolad förbränningsmotorfl) enligt något av föregående patentlcrav, k ä n n e t e c k n a d av, att strypningen på motorns avgassida i huvudsak är förlagd till ett strypställe i ljuddämparen(2), och dess area uttryckt i 5 cmzär mindre än 0.01 gånger motorns cylindervolym uttryckt i cm3 , företrädesvis mindre än 0.008 gånger motorns Cylindervolym.

6. Vevhusspolad förbränningsmotorfl) enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av, att motorns insugsrör(11) har en längd(L) större än 3.5 gånger motoms slaglängd(S), företrädesvis större än 4 10 gånger slaglängden.

7. Vevhusspolad förbränningsmotor(1) enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av, att ljuddämparen(2) är försedd med katalyti sk avgasrening.

8. Vevhusspolad förbränningsmotorfl) enligt något av föregående 15 patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av, att fyllda balanser(3) är utförda genom att vevdelen(21) är ingjuten i, eller pågjuten av, ett lätt material exempelvis plast eller aluminium.