SE521647C2 - Vevhusspolad förbränningsmotor - Google Patents

Description

(Fl l\> ON .ffm “\J önskvärt att stämma av spolkanalens längd och/eller area för varje applikation, för att på så sätt nå optimala motorprestanda. En sådan avstämning kan för ett visst vevhus endast uppnås genom att bearbeta öppningen till spolkanalen i 5 stället för att färdiggjuta den och detta är kostsamt. I det vertikaldelade vevhuset är ett lagerläge för respektive vevaxellager placerat i vardera vevhushalvan.

Det förekommer även förbränningsmotorer med så kallat horisontaldelat vevhus. Det innebär att vevhuset är delat vid vevaxelns 10 centrumlinje och består av endast en del. En cylinderdel innehåller då den övre vevhushalvan ned till vevaxelns centrumlinje. På detta sätt uppbyggs motorkroppen alltså bara av två delar i stället för tre då ett vertikaldelat vevhus används. Vevaxellagrens lagerläge ligger alltså i vardera motorkroppsdelen och lagren kläms fast mellan motorkroppsdelama. Sökanden känner inte till 15 något exempel på en förbränningsmotor med horisontaldelat vevhus, vilken har långa spolkanaler, fastän detta ju är önskvärt ur flera synpunkter.

Uppfinningens syfte Syftet med föreliggande uppfinning är att väsentligt minska ovannänmda problem, och uppnå fördelar i en rad avseenden. 20 Sammanfattning av uppfmningen Ovarmänmda syfte uppnås genom att den vevhusspolade förbränningsmotorn enligt uppfinningen uppvisar de i bifogade patentkrav angivna kärmetecknen.

Den vevhusspolade förbränningsmotorn enligt uppfinningen 25 utmärkes sålunda väsentligen av att vevhusdelen av åtminstone en spolkanal till stor del utgörs av en insatsdel med åtminstone en innervägg vänd mot U' 1 l \.J (Ti JL' “\l vevpartiet och försedd med inloppet, så att vevhusdelen av spolkanalen utgörs av insatsdelen ensam eller i kombination med vevhuskroppens insida och leder från inloppet till ett utlopp avsett att ansluta till spolkanalens cylinderdel. 5 Genom insatsdelen med en innervägg vänd mot vevpartiet och försedd med inloppet till spolkanalen, så skapas möjligheten att förse ett horisontaldelat vevhus med spolkanaler i vevhusdelen så att långa spolkanaler erhålles. För ett vertikaldelat vevhus innebär insatsdelen en ökad flexibilitet. Eftersom inloppet till spolkanalen är placerat i innerväggen i insatsdelen så kan inloppet till 10 spolkanalen flyttas genom att insatsdelen byts. Detta innebär att med hjälp av flera olika insatsdelar så kan ett visst vevhus avstämmas för flera olika motorapplikationer. Avstärrming av både spolkanallängd och/eller spolkanal- area kan göras, så att olika längd-area-förhållanden för spolkanalerna erhålles.

Detta är självfallet till stor fördel, både vid horisontaldelat vevhus och vid 15 vertikaldelat, eftersom det ger möjlighet att under utveckling och i serieproduktion snabbt och enkelt göra ändringar.

Kort beskrivningen av ritningen Uppfinningen kommer i det följande närmare att beskrivas genom utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning. 20 Figur 1 visar i perspektiv snett nedifrån en motorkropp till en motor med horisontaldelat vevhus. Av tydlighetsskäl visas inte den undre vevhushalvan. Därigenom framgår vevhusinsatsen tydligt.

Figur 2 visar i genomskärning sett i vevaxelns riktning motorkroppen enligt figur 1, men försedd med den undre vevhushalvan, kolv 25 och vevmekanism.

Figur 3 visar motorkroppen enligt figur 2 i genomskärning, men sedd från sidan vinkelrätt vevaxelns riktning.

C r | ik __! (Tw. .fl “xt Figur 4 visar ett vertikalt tvärsnitt genom ett vertikaldelat vevhus.

Tvärsnittet är taget längs vevaxelns centiumlinje och visar för tydlighets skull denna och vevaxellagren. insatsen med spolkanalöppning framgår tydligt. 5 Figur 5 visar ett tvärsnitt genom vevhus och insats enligt A-A i figur 4.

Beskrivning av utfiiringsformer I figur 1 betecknar 2 en motorkropp av en förbränningsmotor.

Motorkroppen är inte komplett eftersom vevhuskroppen 3 av tydlighetsskäl 10 saknas. Denna framgår i stället tydligt av figur 2 och 3. Motorkroppen 2 har ett så kallat horisontaldelat vevhus med delningsplan 22. Detta utgör delningsplan mellan motorns vevhuskropp 3 och cylinderkropp 5, vilka skruvas ihop med skruvar genom sknivhål i respektive fläns som möts i delningsplanet 22, på konventionellt sätt. Cylinderkroppen 5 är försedd med ett inlopp 20 för 15 luft/bränsle-blandning och ett avgasutlopp 21 för avgaser, samt övre halvan av vevhuset. Cylinderkroppen har vidare en mängd kylflänsar 19. Den har även två spolkanaler 7, 7', där den senare ligger på baksidan av kroppen och är skymd. Spolkanalen 7 är delvis utförd i ett lock 26, som är fastskruvat till cylinderkroppen. Locken 26 och 26' framgår av figur 3. Spolkanalema 7 och 7' 20 kan lika gärna vara gjutna helt och hållet i cylinderkroppen 5. I detta fall saknas alltså locken 26 och 26'. Det utmärkande för uppfinningen är nämligen utförandet av vevhuset.

Det horisontaldelade vevhuset 3 visas inte i figur 1, men däremot den insatsdel 9, som är placerad i vevhuset, jämför figur 2 och 3. Insatsdelen 9 25 utgörs av åtminstone en innervägg 10 vänd mot vevpartiet och försedd med sitt inlopp 8. Genom detta strömmar spolgasema in i en eller två spolkanaler i vevhusdelen. I det visade exemplet följer innerväggen 10 vevhuskroppen 3 i hela dess längd, dvs från delningsplanet 22 på ena sidan till delningsplanet 22 U i f\ ) ON -rl \ I på andra sidan. Härigenom kläms insatsdelen 9 fast mellan de båda husdelarna 3, 5 och hålls på så sätt fast på ett enkelt sätt. Detta bidrar också till en god tätning runt spolkanalen 6, 6' i delningsplanet 22 på den ena sidan, i detta fallet 5 den högra sidan, jämför figur 1 och 2. Men självfallet kan insatsdelen fästas på andra sätt till vevhuskroppen 3 och även ha en mindre vinkelomslutning än den visade maximala.

Som framgår av figur 1 och 3 har insatsdelen 9 tre sidoväggar 12, 13, 14. De tre sidoväggarna avgränsar två spolkanaler 6, 6'. Dessa leder 10 vardera från inloppet 8 och upp till ett utlopp 11, 11', där de ansluter till spolkanalens respektive cylinderdel 7, 7'. Närmast respektive utlopp 11, 11' har insatsdelen 9 även en yttervägg 15, 15' motsatt innervåggen 10. Denna yttervägg är här utförd lokalt för att förbättra tätningen i delningsplanet 22.

Men den kan också löpa betydligt längre, t ex ända fram till början av 15 sidoväggarna 12 och 14. I detta fall skapas två helt täta spolkanaler inom insatsdelen, vilket kan vara en fördel. Det visade exemplet bygger ju nämligen på att insatsdelen 9 i kombination med vevhuskroppens insida bildar de båda spolkanalerna 6, 6'. Detta kan självfallet leda till ett visst läckage där sidoväggama 12, 13, 14 möter vevhusdelens 3 insida. 20 Insatsdelen behöver inte ha tre sidoväggar utan kan ha färre sidoväggar. Det är dock lämpligt att den förutom innerväggen 10 har åtminstone en sidovägg 12, 13, 14 som ansluter mot innerväggen 10 och mot vevhuskroppens insida. Exempelvis skulle den kunna ha en sidovägg 13 placerad vid eller nära innerväggens 10 mitt, så att insatsdelen i sektion får ett 25 T-fonnigt utseende och sidoväggen 13 avskiljer en spolkanal på var sida om sig. Detta inses genom att i figur 3 ta bort sidovåggama 12 och 14. Tätning kommer då att ske mellan innerväggen 10 och vevhusdelens inre sidoytor.

Samma resultat skulle kunna erhållas om sidoväggen 13 i stället skulle vara infäst i vevhusdelen 3. Då skulle insatsdelen 9 helt sakna sidoväggar, men lå I* fi) fi i (f: dä. l bli' / skulle samverka med åtminstone en från vevhuskroppens insida uppskjutande vägg 16, så att åtminstone två spolkanaler avskiljs. Väggen 16 skulle då lämpligen vara gjuten i vevhusdelen 3 och ha en avpassad höjd så att den 5 precis når fram till innerväggen 10 hos insatsdelen. Självfallet skulle denna rnittvägg också kunna vara utförd både i insatsdelen och i vevhusdelen.

Exempelvis skulle en sidovägg 13 i insatsdelen kunna tränga ner mellan två uppskjutande väggar 16, 16' i vevhusdelen. Härigenom skulle en slags labyrinttätriing skapas mellan dessa väggar och väggarnas längd skulle kunna 10 minskas något, vilket är en fördel.

Uppdelningen i två spolkanaler skulle även kunna ske först vid övergången till cylinderkroppen 5. I detta fall krävs inte någon innervägg 13, 16, vilken avgränsar de båda spolkanalernai vevhuskroppen 3. Enligt vad som tidigare sagts kan insatsdelen 9 ha endast en innervägg 10 och därigenom 15 avskilja en enda spolkanal i vevhuskroppen 3. Men självfallet kan insatsdelen även ha två sidoväggar 12, 14 placerade vid eller nära vardera innerväggens 10 yttersidor, så att sidoväggama avskiljer en spolkanal mellan sig. Har insatsdelen 9 även en yttervägg 15 som förbinder innerväggarna 12, 14, så bildas en spolkanal inom insatsdelen. Detta minskar låckagerisken. 20 I figur 2 och 3 visas även förbränningsmotorns kolv 24, vevstake 25, vevaxel 23 med vevaxellager 30 och konventionell vevmekanism. Allt detta är konventionellt och kommenteras därför inte vidare.

Figur 4 och 5 visar ett vertikaldelat vevhus 3, 4 med en inplacerad insatsdel 9. Delningsplanet 22 mellan de båda vevhuskroppama 3, 4 och 25 cylinderkroppen 5 ligger här betydligt högre än i den tidigare utföringsformen med horisontaldelat vevhus. Den centrumlinje 27, som visar vevaxelns läge i figur 4, har det höjdläge som framgår av vevhusets centrumlinje 31.

Delningsplanet 22 har jämfört med det tidigare utföringsexemplet alltså flyttats upp från centrumlinjen 31. De båda vevhusdelarna 3 och 4 möts i det vertikala ( T I [\_ n få* \'l, delningsplanet 29. De är hopskruvade med hjälp av skruvar genom ett antal skruvhål 35. Varje vevhusdel 3, 4 har sitt eget vevaxellager 30 placerat helt inom sig. Allt detta är helt konventionellt och genomgås inte vidare. Eftersom 5 vevhuskroppen består av två delar, 3 och 4, så kan insatsdelen fästas in i vevhuset på fler sätt än i det tidigare utföringsexemplet. Insatsdelen 9 har här försetts med i sidled utskjutande kammar eller tappar 32. Dessa tränger i gjutna spår eller eventuellt lokala urtag. När vevhusdelama 3 och 4 förs samman så hålls då alltså insatsdelen 9 fast. Men insatsdelen skulle också 10 kunna gå ända upp till delningsplanet 22 på båda sidor och hållas fast på samma sätt som i det tidigare utföringsexemplet. Självfallet kan insatsdelen också förankras genom att skruvas eller limmas fast i den ena eller båda vevhusdelarna. Det som i det tidigare utföringsexemplet sagts om insatsdelens 9 utförande med tanke på innervägg och sidovåggar gäller i lika stor 15 utsträckning i detta fall. Den kan alltså bestå av endast en innervägg 10 och denna kan avskilja en eller två spolkanaler. I det senare fallet ersätts den uppskjutande väggen 16 av en vägg som kläms fast i delningsplanet 29.

Insatsdelen 9 kan alltså ha ett antal sidoväggar 12, 13, 14 och eventuella ytterväggar 15, 15' precis som i det tidigare utföringsexemplet. 20 Däremot kan insatsdelen 9 i detta fall samverka med en i vevhuset ingjuten spolkanal. Detta framgår av figur 5. Vevhuskroppens insida är här utförd med en extra insida 17 utförd från motorns delningsplan 22 mot cylinderkroppen 5 och ned en sträcka i vevhuset. En kavitet på ömse sidor om delningsplanet 29 har här skapats så att en gjuten spolkanal existerar innanför 25 den extra insidan 17. Insatsdelen 9 kan ansluta till den gjutna spolkanalen på en mängd olika sätt. I exemplet i figur 5 visas hur insatsdelens innervägg 10 är indragen och går något omlott med insidan 17. Detsamma gäller en eller flera sidoväggar. Sidoväggama och en eventuell innervägg 10 och/eller yttervägg 15 kan också ledas hela vägen upp till delningsplanet 22. Detta antyds genom de L i F J\ _í\ ~\l 8 streckade linjema uppe vid delningsplanet och är alltså en tänkbar utföringsvariant. Den gjutna delen av spolkanalen 6 bidrar till att förstyva vevhuset och kan därigenom vara till fördel. Men insatsdelen kan också som 5 nämnts gå ända upp till delningsplanet 22 så att någon gjuten spolkanal i vevhusdelen inte krävs.

En stor fördel med insatsdelen 9 är att den innehåller spolkanalens öppning 8. I figur 5 har markerats med pilama 36 hela den utbredning inom vilken öppningen 8 i detta fall kan placeras med hjälp av olika insatsdelar 9. 10 Denna variationsmöjlighet innebär en avsevärd fördel jämfört med en helt gjuten spolkanal. Den vevaxelvinkel som motsvarar utbredningen av pilarna 36 bör vara åtminstone 90°, men gäma 120”. I figur 5 framgår hur spolgasema 28 tränger in genom inloppet 8 och följer spolkanalen 6 upp till utloppet 11 vid delningsplanet 22. En utfyllnad 34 av spolkanalema 6, 6' är arrangerad i 15 anslutning till öppningens 8 ena sida. I detta fall utnyttjas ju inte hela den möjliga spolkanallängden. En tvärvägg i insatsdelen 9 vore också möjlig men skulle kunna ge visst läckage.

Genom att byta insatsdel, så kan alltså spolkanalens längd förändras. Men även dess area kan förändras. Detta kan ske genom att variera 20 tjockleken och/eller läget hos insatsens olika väggar, innervägg 10, sidoväggar 12, 13, 14 och eventuellt yttervägg 15, l5'. Detta gäller för alla beskrivna utföringsfonner.

I det fall då insatsdelen 9 täcker en stor del av vevhusets inre yta, så kan den inre storleken hos insatsdelen klart påverka vevhusets volym, så att 25 en anpassning av vevhuset till motorer med olika slaglängd kan göras.

Insatsdelen kan då bidra till att ett vevhus kan användas för flera närliggande motorer, utan att det därför har onödigt stor vevhusvolym för vissa av motorerna. Insatsdelen 9 är lämpligen tillverkad av en plast med tillräcklig värmetålighet såsom polyamid. Självfallet kan den också vara tillverkad av 30 metall såsom aluminium eller magnesium.

Claims (10)

U-”l ..._ s CW Jb \__'] PATENTKRAV

1. Vevhusspolad förbränningsmotorfl) främst avsedd för ett handhållet arbetsredskap såsom motorsåg, med en motorkropp(2) uppbyggd av 5 åtminstone en vevhuskropp(3, 4) och en cylinderkropp(5) sammanfogade med varandra och motorn är försedd med så kallade långa spolkanaler(6,7,6',7'), vilka under en del av sin längd, en vevhusdel(6,6'), löper i vevhuskroppen(3,4) och har sitt inlopp(8) där och under en arman del , en cylinderdel(7,7'), löper i cylinderkroppen(5), k ä n n e t e c k n a d av, att vevhusde1en(6,6') av 10 åtminstone en spolkanal till stor del utgörs av en insatsdel(9) med åtminstone en innervågg(10) vänd mot vevpartiet och försedd med inloppet(8), så att vevhusde1en(6,6') av spolkanalen utgörs av insatsdelen(9) ensam eller i kombination med vevhuskroppens insida och leder från inloppet(8) till ett utlopp(11, 11') avsett att ansluta till spolkanalens cylinderdel(7,7'). 15

2. Vevhusspolad förbränningsmotor (1) enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av, att insatsdelen(9) förutom innerväggen(10) har åtminstone en sidovägg(12, 13, 14), som ansluter mot innerväggen(10) och mot vevhuskroppens(3 ,4) insida.

3. Vevhusspolad förbränningsmotor (1) enligt patentkrav 2, 20 k ä n n e t e c k n a d av, att insatsdelen(9) har en sidovägg(13) placerad vid eller nära innerväggens(l0) mitt, så att insatsdelen i sektion får ett T-fonnigt utseende och sidoväggen(13) avskiljer en spolkanal på var sida om sig.

4. Vevhusspolad förbränningsmotor (1) enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d av, att insatsdelen(9) har två sidoväggar(l2,14) 25 placerade vid eller nära vardera av innervâggens(10) yttersidor, så att sidoväggarna(l2,l4) avfskiljer en spolkanal mellan sig. 10

5. Vevhusspolad förbränningsmotor (1) enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d av, att insatsde1en(9) har ytterligare en sidovägg(13) placerad vid eller nära innerväggens(l0) mitt, så att sidoväggarna(l2,l3,l4) 5 avskiljer två spolkanaler.

6. Vevhusspolad förbränningsmotor (1) enligt något av patentkrav 2-5, k ä n n e t e c k n a d av, att insatsdelen(9) även har en yttervägg(15,15') motsatt innerväggen(10).

7. Vevhusspolad förbrännjngsmotor (1) enligt patentkrav 1, 10 k ä n n e t e c k n a d av, att insatsdelen(9) samverkar med åtminstone en från vevhuskroppens insida uppskjutande vägg(16,l6'), så att åtminstone två spolkanaler avskiljs.

8. Vevhusspolad förbränningsmotor (1) enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av, att motorkroppen(2) är 15 uppbyggd av en vevhuskropp(3), i vilken insatsdelen(9) år placerad, och en cylinderkropp(5).

9. Vevhusspolad förbränningsmotor (1) enligt något av föregående patentkrav, k å n n e t e c k n a d av, att motorkroppen(2) är uppbyggd av två vevhuskroppar(3,4), mellan vilka insatsdelen(9) är placerad, 20 och en cylinderkropp(5).

10. Vevhusspolad förbränningsmotor ( 1) enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n a d av, att vevhuskroppens insida är utförd med en extra insida (17) utförd från motoms delningsplan (22) mot cylinderkroppen (5) och ned en sträcka i vevhuset för att åtminstone vid sitt slut i vevhuset samverka 25 med insatsdelen (9), så att de tillsammans bildar vevhusdelen (6, 6') av åtminstone en spolkanal.