BrennkraftmaschineInternal combustion engine
Die Erfindung betrifft eine Auspuffanlage für eine Brennkraftmaschine, insbeson¬ dere für ein handgeführtes Arbeitsgerät, mit einem zumindest eine Abgasnach¬ behandlungseinrichtung aufweisenden Abgasstrang, der einen ersten Abgas¬ strangteil stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung und einen zwei¬ ten Abgasstrangteil stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung auf¬ weist. Weiters betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einer variablen Einlassvorrichtung, mit einem Schaltorgan zum Umschalten zwischen zumindest zwei verschiedenen Ansauglängen, mit zumindest einem ersten Ansaugrohr pro Zylinder. Ferner betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine für ein Zweirad¬ fahrzeug, insbesondere für ein Moped oder Motorfahrrad, mit einem kombinier¬ ten Motor- und Getriebegehäuse zur Aufnahme zumindest eines Zylinders mit einem hin- und hergehenden Kolben, einer Kurbelwelle, zumindest einer Aus¬ gleichswelle und zumindest zwei, vorzugsweise drei Getriebewellen.The invention relates to an exhaust system for an internal combustion engine, in particular for a hand-held working device, with an exhaust gas treatment device having at least one exhaust gas upstream of the exhaust aftertreatment device and a zwe¬ th exhaust train part downstream of the exhaust aftertreatment auf¬ has. Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine having a variable intake device, with a switching member for switching between at least two different intake lengths, with at least one first intake pipe per cylinder. Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine for a Zweirad¬ vehicle, in particular for a moped or motorbike, with a kombinier¬ th engine and transmission housing for receiving at least one cylinder with a reciprocating piston, a crankshaft, at least one Aus¬ equal-wave and at least two, preferably three transmission shafts.
Um ein rasches Anspringen einer beispielsweise durch einen Katalysator gebil¬ deten Abgasnachbehandlungseinrichtung zu ermöglichen, ist eine möglichst brennkraftmaschinennahe Anordnung im Abgasstrang wünschenswert. Anderer¬ seits ist ein ausreichend bemessenes Resonanzvolumen im Abgasstrang zwischen Brennkraftmaschine und Nachbehandlungseinrichtung vorteilhaft für die Nutzung der gasdynamischen Aktivität im Abgasstrang.In order to enable a rapid start-up of an exhaust gas aftertreatment device formed, for example, by a catalytic converter, it is desirable to arrange it as close as possible to an internal combustion engine in the exhaust gas line. On the other hand, a sufficiently dimensioned resonance volume in the exhaust gas line between the internal combustion engine and the after-treatment device is advantageous for the use of the gas-dynamic activity in the exhaust gas line.
Die DE 42 03 507 Al beschreibt eine Auspuffanlage für Zweitakt-Verbrennungs¬ motoren mit einem zwischen Zylinder und Schalldämpfer angeordneten Kataly¬ sator. Zur Erhöhung der Zylinderfüllung mündet in den Rohrabschnitt zwischen Zylinder und Katalysator ein Schwingrohr, dessen Länge derart bemessen ist, dass die Reflexions-Druckwelle zum Zeitpunkt nach dem Schließen der Über¬ strömkanäle und vor dem Schließen des Auslassfensters zum Zylinder zurück¬ läuft.DE 42 03 507 A1 describes an exhaust system for two-stroke combustion engines with a catalyst arranged between the cylinder and the silencer. In order to increase the cylinder charge, an oscillating tube opens into the tube section between the cylinder and the catalytic converter, the length of which is dimensioned so that the reflection pressure wave returns to the cylinder at the time after the closing of the overflow channels and before the closing of the outlet window.
Aus der DE 88 08 796 Ul ist eine Auspuffanlage mit Katalysator für Zweitakt¬ motoren bekannt geworden, wobei die ausreichende Nähe des Katalysators zum Auspuff-Flansch am Zylinder, verbunden mit einem ausreichend großen Reso¬ nanzraum, in der Weise gelöst ist, dass der Katalysator innerhalb dieses Raumes auf einem Rohrfortsatz angeordnet ist, der in diesem Raum zu der Austrittsöff¬ nung des Zylinders hingerichtet ist und so von den noch relativ warmen Abgasen des Zylinders überstrichen wird.
Ähnliche Verhältnisse sind in der EP O 401 196 A2 beschrieben, wo der günstige Abstand des Katalysators zum Zylinder mit einem Anströmrohr kleinen Durch¬ messers erreicht werden soll.From DE 88 08 796 Ul an exhaust system with catalyst for two-stroke engines has become known, wherein the sufficient proximity of the catalyst to the exhaust flange on the cylinder, connected to a sufficiently large Reso¬ nanzraum, is solved in such a way that the catalyst is arranged within this space on a tubular extension, which is executed in this space to the Austrittsöff¬ tion of the cylinder and is thus swept by the still relatively warm exhaust gases of the cylinder. Similar conditions are described in EP O 401 196 A2, where the favorable distance of the catalyst to the cylinder with a small diameter Durchströmrohr is to be achieved.
Die bekannten Auspuffsysteme haben den Nachteil, dass sie viel Bauraum benö¬ tigen und somit für den Einbau in ein handgeführtes Arbeitsgerät nicht geeignet sind.The known exhaust systems have the disadvantage that they require a lot of space and thus are not suitable for installation in a hand-held implement.
Variable Einlassvorrichtungen werden beispielsweise eingesetzt, um zwischen unterschiedlichen resonanzwirksamen Ansaugrohrlängen umzuschalten, um da¬ durch für jede Motordrehzahl einen maximalen gasdynamischen Aufladeffekt zu erzielen.Variable intake devices are used, for example, to switch between different resonance-effective intake pipe lengths in order to achieve a maximum gas-dynamic charging effect for each engine speed.
Jeder Motordrehzahl ist eine bestimmte Ansauglänge mit einem maximal gasdy¬ namischen Aufladeeffekt zugeordnet. Um ein hohes Drehmoment im unteren Drehzahlbereich ohne gleichzeitiger Einbuße an Maximalleistung zu erreichen, muss die Saugrohrlänge veränderbar und an die jeweilige Drehzahl anpassbar sein. Bekannte Schaltsaugrohre realisieren diese Forderung durch Öffnen und Verschließen von Zusatzkanälen mittels Flachschieber, Drehschieber oder Dros¬ selklappen.Each engine speed is associated with a certain intake length with a maximum gasdy¬ namischen charging effect. In order to achieve a high torque in the lower speed range without simultaneous loss of maximum power, the intake manifold must be changeable and adaptable to the respective speed. Known shift intake pipes realize this requirement by opening and closing additional channels by means of flat slide, rotary valve or Dros¬ selklappen.
Aus der EP 0 201 180 Bl ist beispielsweise ein Schaltsaugrohr für eine Brenn¬ kraftmaschine bekannt, wobei über eine Umschaltklappe zwischen einem langen und einem kurzen Strömungsweg umgeschaltet wird. Nachteilig ist, dass Schalt¬ saugrohre dieser Art relativ viel Bauraum in Anspruch nehmen und herstellungs¬ mäßig aufwendig sind.From EP 0 201 180 Bl, for example, a shift intake manifold for a Brenn¬ engine is known, being switched over a switchover between a long and a short flow path. The disadvantage is that Schalt¬ suction of this type take a relatively large amount of space and are moderately expensive manufacture.
Aus der AT 3.397 Ul ist eine Brennkraftmaschine für ein Motorrad bekannt, bei der Baugruppen der Brennkraftmaschine modulartig und universell für zumindest zwei verschiedene Zylinderanordnungen ausgeführt sind. Dadurch können mit geringem Produktions- und logistischem Aufwand verschiedene Leistungsklassen und Zylinderanordnungen auf einfache Weise abgedeckt werden. Die Brenn¬ kraftmaschine eignet sich von der Konzeption her nur für Motorräder, nicht für andere Fahrzeugarten.From the AT 3.397 Ul an internal combustion engine for a motorcycle is known in which assemblies of the internal combustion engine are designed in a modular manner and universally for at least two different cylinder arrangements. As a result, different performance classes and cylinder arrangements can be covered in a simple manner with low production and logistical effort. The Brenn¬ engine is suitable from conception only for motorcycles, not for other types of vehicles.
Die AT 6.292 Ul beschreibt eine Brennkraftmaschine, welche ein die Baugruppen Motorgehäuse, Kurbeltrieb, Wechselgetriebe und Getriebeausgangsstrang bein¬ haltendes Hauptmodul und zumindest ein am Hauptmodul anbaubares Neben¬ modul aufweist, wobei Wechselgetriebe und Getriebeausgangsstrang innerhalb des Hauptmoduls mechanisch getrennt und durch Anbauen eines ersten Neben¬ moduls am Hauptmodul drehverbindbar sind. Durch die Kombination eines Hauptmoduls für einen Zylinder bzw. eines Hauptmoduls für zwei Zylinder mit verschiedenen Nebenmodulen kann eine möglichst große Anzahl von unter-
schiedlicher Fahrzeuganforderungen abgedeckt werden. Durch den modularen Aufbau des Konzeptes können dabei Diesel, Benzin, Ein- und Zweizylinder mit möglichst vielen Gleichteilen und nur zwei unterschiedlichen Motorgehäusen rea¬ lisiert werden. Der Motor eignet sich in erster Linie für sogenannte ATV-Fahr- zeuge (All Terrain Vehicles), Kleintraktoren, Autorikschas, Kleinstautos oder der¬ gleichen. Für Zweiradfahrzeuge ist dieses Konzept nicht geeignet.AT 6.292 U1 describes an internal combustion engine which has a main module including the engine housing, crank drive, change gear and transmission output line and at least one auxiliary module which can be attached to the main module, the change gear and transmission output line being mechanically separated within the main module and by mounting a first auxiliary Module on the main module are drehverbindbar. The combination of a main module for one cylinder and a main module for two cylinders with different sub-modules allows the largest possible number of sub-modules to be different vehicle requirements are covered. The modular construction of the concept makes it possible to realize diesel, gasoline, one-cylinder and two-cylinder engines with as many identical parts as possible and only two different engine housings. The engine is primarily suitable for so-called ATV (All Terrain Vehicles) vehicles, compact tractors, auto-rickshaws, micro-cars or the like. For two-wheeled vehicles, this concept is not suitable.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Auspuffan¬ lage zu schaffen, mit welcher einerseits die gasdynamische Aktivität im Auspuff¬ trakt genutzt und andererseits ein rasches Aufheizen der Nachbehandlungsein¬ richtung ermöglicht wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine variable Einlassvorrichtung zu entwickeln, mit welcher auf kleinstem Bauraum und mit minimalem Fertigungsaufwand zwischen einem langen und einem kurzen Strö¬ mungsweg umgeschaltet werden kann. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung für Zweiradfahrzeuge, insbesondere für Mopeds oder Motorfahrräder eine mit gerin¬ gem Produktionsaufwand herstellbare und für viele Ausführungen geeignete Brennkraftmaschine zu schaffen.The object of the invention is to avoid these disadvantages and to provide an exhaust system with which on the one hand the gas-dynamic activity in the exhaust tract is utilized and on the other hand a rapid heating of the aftertreatment device is made possible. A further object of the invention is to develop a variable inlet device with which it is possible to switch over between a long and a short flow path in the smallest possible space and with minimal production outlay. It is also an object of the invention for two-wheeled vehicles, especially for mopeds or motorcycles to produce a gerin¬ gem production costs producible and suitable for many designs internal combustion engine.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Abgasstrang, vorzugs¬ weise der erste Abgasstrangteil des Abgasstrangs, zumindest teilweise die Ab¬ gasnachbehandlungsanlage umschlingt.According to the invention, this is achieved in that the exhaust gas line, preferably the first exhaust gas line section of the exhaust gas line, at least partially wraps around the exhaust gas aftertreatment system.
Durch das Umschlingen der Abgasnachbehandlungsanlage wird die Abgasnach¬ behandlungseinrichtung erwärmt, noch bevor das Abgas in die Abgasnachbe¬ handlungseinrichtung eintritt. Somit wird ein rasches Ansprechverhalten ermög¬ licht. Trotz der motornahen Anordnung des Katalysators bildet der erste Abgas¬ strangteil zwischen dem Zylinderaustritt und dem Eintritt in die Abgasnachbe¬ handlungseinrichtung durch die schleifen- bzw. schlingenartige Anordnung und der vergleichsweise großen Rohrlänge des ersten Abgasstrangteiles ein relativ großes Resonanzvolumen aus, so dass die Auspuffanlage als Schwingrohrauspuff konzipiert werden kann.By looping around the exhaust aftertreatment system, the exhaust aftertreatment device is heated even before the exhaust gas enters the exhaust aftertreatment device. Thus, a quick response is possible. Despite the arrangement of the catalyst close to the engine, the first exhaust gas part between the cylinder outlet and the inlet into the exhaust after-treatment device forms a relatively large resonance volume due to the loop or loop-like arrangement and the comparatively large pipe length of the first exhaust line part, so that the exhaust system Swing tube exhaust can be designed.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgese¬ hen, dass der die Abgasnachbehandlungsanlage umschlingende Teil des Abgas¬ stranges zumindest vier, vorzugsweise zumindest fünf, besonders vorzugsweise zumindest sechs Umlenkbögen aufweist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Umlenkbögen Umlenkwinkeln von etwa 90° +/- 30° ausbilden.In a particularly advantageous embodiment variant of the invention, it is provided that the part of the exhaust line that surrounds the exhaust aftertreatment system has at least four, preferably at least five, more preferably at least six deflection bends, wherein it is preferably provided that the deflection bends have deflection angles of about 90 ° / - 30 ° training.
Zumindest zwei aufeinanderfolgende Umlenkbögen spannen jeweils zwei ver¬ schieden orientierte Ebenen auf, welche miteinander einen Winkel von etwa 90° +/- 30° einschließen.
In einer besonders einfach zu bauenden Ausführung ist vorgesehen, dass zumin¬ dest drei aufeinanderfolgende Umlenbögen drei verschieden orientierte Ebenen aufspannen, welche miteinander Winkel von etwa 90° +/- 30° einschließen.At least two successive deflecting bends each span two differently oriented planes which enclose an angle of approximately 90 ° +/- 30 ° with each other. In a particularly simple design, it is provided that at least three successive deflections span three differently oriented planes which enclose angles of approximately 90 ° +/- 30 ° with each other.
Eine einfache Herstellung ist möglich, wenn der erste Abgasstrangteil zumindest teilweise aus zusammengefügten Halbschalen besteht.A simple production is possible if the first exhaust line part consists at least partially of assembled half-shells.
Da die IMachbehandlungseinrichtung im Zentrum des umschlingenden Teils des Abgasstrangs angeordnet ist, können Wärmeverluste in die Umgebung möglichst gering gehalten werden.Since the IMach treatment device is arranged in the center of the entangling part of the exhaust line, heat losses into the environment can be kept as low as possible.
Im Rahmen der Erfindung kann weiters vorgesehen sein, dass die Abgasnachbe¬ handlungseinrichtung und der diese umschlingende Teil das Abgasstranges zu¬ mindest teilweise in einem Gehäuse angeordnet ist. Das Gehäuse hat die Funk¬ tion eines Hitzeschildes, wobei zur Senkung der Oberflächentemperatur weiters vorgesehen sein kann, dass zumindest der die Abgasnachbehandlungseinrichtung umschlingende Teil des Abgasstranges von Kühlluft und/oder Abgas umströmt ist, wobei vorzugsweise die Kühlluft und/oder das den Abgasstrang umströmende Abgas durch Öffnungen auf einer Seite des Gehäuses austritt.In the context of the invention, it can further be provided that the exhaust gas after-treatment device and the part that surrounds it are arranged at least partially in a housing for the exhaust gas line. The housing has the function of a heat shield, it also being possible to reduce the surface temperature so that at least the part of the exhaust line enclosing the exhaust aftertreatment system is surrounded by cooling air and / or exhaust gas, preferably the cooling air and / or the exhaust gas flowing around the exhaust line through openings on one side of the housing.
Ein Umschalten zwischen einem langen und einem kurzen Strömungsweg auf kleinstem Bauraum und mit minimalem Fertigungsaufwand lässt sich erreichen, wenn das vorzugsweise im Wesentlichen als Ansaugtrichter ausgebildete erste Ansaugrohr an seinem Anfangsbereich von einem topfartigen zweiten Ansaugrohr mit Abstand teilweise umgeben ist, wobei eine einen ersten Strömungsweg defi¬ nierende erste Ansaugöffnung durch das Schaltorgan verschließbar ist, und wo¬ bei ein zweiter Strömungsweg vorzugsweise durch einen Ringspalt zwischen dem ersten und dem zweiten Ansaugrohr gebildet ist, wobei vorzugsweise die erste Ansaugöffnung fluchtend mit dem ersten Ansaugrohr im zweiten Ansaugrohr an¬ geordnet ist.Switching between a long and a short flow path in the smallest installation space and with minimal manufacturing effort can be achieved if the first intake pipe, which is preferably designed essentially as an intake funnel, is partially surrounded at its start region by a cup-like second intake pipe, wherein a first flow path defi The first intake opening can be closed by the switching element, and wherein a second flow path is preferably formed by an annular gap between the first and second intake pipes, wherein preferably the first intake opening is arranged in alignment with the first intake pipe in the second intake pipe.
Dabei ist vorgesehen, dass das zweite Ansaugrohr im Wesentlichen topfartig ausgebildet ist, wobei die erste Ansaugöffnung in einer Stirnfläche des Topfes angeordnet ist.It is provided that the second intake pipe is substantially pot-shaped, wherein the first intake opening is arranged in an end face of the pot.
Eine kompakte Ausführung kann erreicht werden, wenn das zweite Ansaugrohr über das erste Ansaugrohr übergestülpt ist.A compact design can be achieved when the second intake pipe is slipped over the first intake pipe.
In weiterer Ausführung kann vorgesehen sein, dass eine den Beginn des zweiten Strömungsweges definierende zweite Ansaugöffnung durch den Rand des zweiten Ansaugrohres und die Außenwand des ersten Ansaugrohres gebildet ist, wobei vorzugsweise die Innenwand des zweiten Ansaugrohres und/oder die Außenwand des ersten Ansaugrohres vorzugsweise in gleichem Sinne konisch geneigt sind.
Die Strömung des zweiten Strömungsweges ist der Ansaugströmung entgegen¬ gerichtet. Dadurch kann auf sehr kleinem Bauraum eine deutliche Verlängerung des Ansaugströmungsweges erreicht werden.In a further embodiment it can be provided that a second intake opening defining the start of the second flow path is formed by the edge of the second intake pipe and the outer wall of the first intake pipe, preferably the inner wall of the second intake pipe and / or the outer wall of the first intake pipe preferably in the same Senses are conically inclined. The flow of the second flow path is directed counter to the intake flow. This can be achieved in a very small space a significant extension of Ansaugströmungsweges.
In weiterer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltorgane von verschiedenen ersten Ansaugrohren, insbesondere von verschiedenen Zylindern miteinander verbunden sind.In a further embodiment of the invention it is provided that the switching elements of different first intake pipes, in particular of different cylinders are connected to each other.
Der Querschnitt des ersten und/oder zweiten Ansaugrohres kann oval, elliptisch oder rechteckig mit abgerundeten Ecken sein. Dabei ist vorzugsweise vorgese¬ hen, dass der Querschnitt des ersten und/oder zweiten Strömungsweges sich in Strömungsrichtung, vorzugsweise stetig, verjüngend ausgebildet ist.The cross section of the first and / or second intake pipe may be oval, elliptical or rectangular with rounded corners. In this case, it is preferably provided that the cross section of the first and / or second flow path is designed to be tapered in the direction of flow, preferably continuously.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass Schaltorgan an seiner Innenseite zumindest eine vorzugsweise rotationssym¬ metrische Strömungsleitfläche aufweist. Die Strömungsleitfläche ist dabei vor¬ zugsweise verlaufend mit der Stirnfläche des zweiten Ansaugrohres ausgebildet, um die Strömung des zweiten Strömungsweges möglichst verlustfrei in das erste Ansaugrohr umzulenken.In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the switching element has on its inside at least one preferably rotationally symmetrical flow guide surface. The flow guide surface is preferably designed to extend with the end face of the second intake pipe, in order to divert the flow of the second flow path as loss-free as possible into the first intake pipe.
Um den Strömungswiderstand der Ansaugströmung zu reduzieren, kann vorge¬ sehen sein, dass die Oberfläche des ersten und/oder zweiten Strömungsweges, zumindest abschnittsweise, eine definierte Struktur und/oder eine definierte Rauhtiefe aufweist. Dadurch kann der Grenzschichtaufbau im Bereich der Ober¬ fläche der Strömungswege wirksam verhindert werden.In order to reduce the flow resistance of the intake flow, it can be provided that the surface of the first and / or second flow path has, at least in sections, a defined structure and / or a defined roughness depth. As a result, the boundary layer structure in the region of the surface of the flow paths can be effectively prevented.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Oberfläche eine vorzugs¬ weise golfballartige Struktur mit definierten, vorzugsweise dellenförmigen, Ver¬ tiefungen und/oder vorzugsweise noppenartige Erhebungen aufweist, wobei die Struktur eine Tiefe bzw. Höhe von 0,1 mm bis 0,4 mm, vorzugsweise 0,2 mm aufweisen kann. Sehr vorteilhaft für die Unterbindung des Grenzschichtaufbaus ist es, wenn die Vertiefungen bzw. Erhöhungen im Wesentlichen kreisförmig sind und jeweils einen Durchmesser zwischen 2 mm bis 7 mm, vorzugsweise 3 mm bis 6 mm, besonders vorzugsweise etwa 4 mm bis 5 mm aufweisen. In einer be¬ sonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vertiefungen bzw. Erhöhungen in zwei versetzten Reihen angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen zwei benachbarten Vertiefungen oder Erhöhungen größer ist als deren Durchmesser und vorzugsweise zwischen etwa 9 mm bis 13 mm besonders vorzugsweise 10 mm bis 12 mm beträgt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass die Rauhtiefe vorzugsweise zwischen 10 μm bis 20 μm beträgt.
Um eine einfache Produktion zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Brenn¬ kraftmaschine einen modulartigen Aufbau aufweist, und dass zumindest ein Ge¬ häuseteil des Motor-Getriebegehäuses für Motorvarianten mit verschiedenen Zy¬ lindern, Bohrungen, Hüben und/oder Arbeitsverfahren ausgebildet ist, wobei vor¬ zugsweise zumindest drei Wellen, vorzugsweise zumindest die Kurbelwelle, eine Ausgleichswelle, eine erste Getriebewelle, eine zweite Getriebewelle und eine dritte Getriebewelle, in einer parallel zur Achse des Hinterrades angeordneten Teilungsebene zwischen einem Oberteil und einem Unterteil des Motor-Getriebe¬ gehäuses liegen.In this case, provision may in particular be made for the surface to have a preferably golf ball-like structure with defined, preferably dent-shaped, recesses and / or preferably knob-like elevations, the structure having a depth or height of 0.1 mm to 0.4 mm , preferably 0.2 mm. It is very advantageous for the inhibition of the boundary layer structure, if the depressions or elevations are substantially circular and each have a diameter between 2 mm to 7 mm, preferably 3 mm to 6 mm, particularly preferably about 4 mm to 5 mm. In a particularly advantageous embodiment variant of the invention, it is provided that the recesses or elevations are arranged in two staggered rows, wherein the distance between two adjacent depressions or elevations is greater than their diameter and preferably between about 9 mm to 13 mm, particularly preferably 10 mm to 12 mm. Alternatively or additionally, it may be provided that the roughness depth is preferably between 10 μm and 20 μm. To enable simple production, it is provided that the internal combustion engine has a modular construction, and that at least one housing part of the engine transmission housing is designed for engine variants with different cylinders, boreholes, strokes and / or working methods vor¬ preferably at least three waves, preferably at least the crankshaft, a balancer shaft, a first gear shaft, a second gear shaft and a third gear shaft, in a parallel to the axis of the rear wheel arranged parting plane between an upper part and a lower part of the motor Getriebe¬ housing.
Ein modulartiger Aufbau der Brennkraftmaschine wird erreicht, wenn der Oberteil des Motor-Getriebegehäuses Zylinderblock und Getriebeoberbau beinhaltet, wo¬ bei der Unterteil des Motor-Getriebegehäuses den Getriebeunterbau beinhaltet.A modular design of the internal combustion engine is achieved when the upper part of the engine-transmission housing includes the cylinder block and the transmission superstructure, wherein the lower part of the engine-transmission housing includes the transmission substructure.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Unterteil des Motor-Getriebegehäuses für zumindest zwei Motorvarianten mit unterschiedlichen Zylindern, Zylinderbohrun¬ gen, Hüben oder Arbeitsverfahren einsetzbar ist.It is particularly advantageous if the lower part of the engine transmission housing can be used for at least two engine variants with different cylinders, cylinder bores, strokes or working methods.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Teilungsebene zu einer zur Aufstands¬ fläche parallelen, die Achse des Hinterrades beinhaltenden Bezugsebene einen Winkel zwischen -45° und +45° aufweist. Die Brennkraftmaschine kann beson¬ ders vorteilhaft in Motorfahrrädern eingesetzt werden, wenn der Zylinder vom Getriebeoberbau abgewandt angeordnet ist, wobei die Zylinderachse mit der Trennebene vorzugsweise einen Winkel größer als 120°, vorzugsweise zwischen 120° und 150°, einschließt. Je nach Neigung der Trennebene zur Bezugsebene kann der Zylinderkopf im oder unterhalb des Durchstieges des Motorfahrrades angeordnet sein.It is preferably provided that the dividing plane has an angle between -45 ° and + 45 ° to a reference plane parallel to the contact surface and containing the axis of the rear wheel. The internal combustion engine can be used particularly advantageous in motorcycles when the cylinder is arranged away from the transmission superstructure, wherein the cylinder axis with the parting plane preferably includes an angle greater than 120 °, preferably between 120 ° and 150 °. Depending on the inclination of the parting plane relative to the reference plane, the cylinder head may be arranged in or below the passage of the motor bicycle.
Eine besonders einfache Herstellung ist möglich, wenn die Lager zumindest einer Welle als Halbschalen ausgebildet sind, wobei eine erste Halbschale jeweils im Unterteil und die zweite Halbschale im Oberteil des Motor-Getriebegehäuses an¬ geordnet ist. Durch Kombination von zwei Bohrungen und zwei Hüben können mit dem erfindungsgemäßen Modulsystem vier Motorengrößen verwirklicht wer¬ den. Der Unterteil des Motor-Getriebegehäuses ist dabei jeweils gleich, wobei die Leistung zwischen der Minimal- und der Maximalvariante verdoppelbar ist.A particularly simple production is possible if the bearings of at least one shaft are formed as half-shells, wherein a first half-shell is arranged in each case in the lower part and the second half-shell in the upper part of the motor-gear housing. By combining two bores and two strokes, four motor sizes can be realized with the modular system according to the invention. The lower part of the motor-gear housing is in each case the same, wherein the power between the minimum and the maximum variant can be doubled.
In der Zweitakt-Variante können mit einem Unterteil des Motor-Getriebegehäu¬ ses wahlweise ein oder zwei Zylinderköpfe für ein bis zwei Zylinder eingesetzt werden. Das Getriebe ist für beide Ausführungen identisch.In the two-stroke variant, one or two cylinder heads for one to two cylinders can optionally be used with a lower part of the engine transmission housing. The gearbox is identical for both versions.
Bei der Viertakt-Ausführung ist ein Zylinder für Kurz- als auch für Langhub ein¬ setzbar. Der Oberteil des Motor-Getriebegehäuses, welcher Zylinderblock und
Getriebeoberbau beinhaltet, ist, wie der Unterteil des Motor-Getriebegehäuses für beide Varianten einsetzbar.In the four-stroke version, a cylinder for short as well as for long stroke ein¬ settable. The upper part of the engine-transmission housing, which cylinder block and Transmission superstructure is, like the lower part of the motor-gear housing for both variants used.
Die Brennkraftmaschine kann fahrtwindgekühlt, gebläsegekühlt oder wasserge¬ kühlt ausgebildet sein.The internal combustion engine may be formed by air-cooled, fan-cooled or wasserge¬ cooled.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. Show it:
Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Auspuffan¬ lage in einem Längsschnitt durch einen Zylinder;1 shows an internal combustion engine with an exhaust system according to the invention in a longitudinal section through a cylinder;
Fig. 2 die Auspuffanlage in einer Ansicht gemäß dem Pfeil II in Fig. 3 und Fig. 5;2 shows the exhaust system in a view according to the arrow II in Fig. 3 and Fig. 5;
Fig. 3 eine Ansicht der Auspuffanlage gemäß dem Pfeil III in Fig. 2 und Fig. 4;3 is a view of the exhaust system according to the arrow III in Fig. 2 and Fig. 4;
Fig. 4 eine Ansicht der Auspuffanlage gemäß dem Pfeil IV in Fig. 3 und Fig. 5;4 is a view of the exhaust system according to the arrow IV in Fig. 3 and Fig. 5;
Fig. 5 eine Ansicht der Auspuffanlage gemäß dem Pfeil V in Fig. 4 und Fig. 2;5 is a view of the exhaust system according to the arrow V in Fig. 4 and Fig. 2.
Fig. 6 eine Schrägansicht der Auspuffanlage;Fig. 6 is an oblique view of the exhaust system;
Fig. 7 eine weitere Schrägansicht der Auspuffanlage;7 shows a further oblique view of the exhaust system;
Fig. 8 eine erfindungsgemäße variable Einlassvorrichtung in einer ersten Ausführungsvariante in einem Längsschnitt in einer ersten Be¬ triebsstellung;8 shows a variable intake device according to the invention in a first embodiment in a longitudinal section in a first operating position;
Fig. 9 diese variable Einlassvorrichtung im Längsschnitt in einer zweiten Betriebsstellung;9 shows this variable intake device in longitudinal section in a second operating position;
Fig. 10 eine variable Einlassvorrichtung in einer zweiten Ausführungsva¬ riante im Längsschnitt in einer ersten Betriebsstellung;10 shows a variable inlet device in a second embodiment in longitudinal section in a first operating position;
Fig. 11 diese variable Einlassvorrichtung im Längsschnitt in einer zweiten Betriebsstellung;11 shows this variable intake device in longitudinal section in a second operating position;
Fig. 12 ein Detail der Oberfläche der Strömungswege;Fig. 12 is a detail of the surface of the flow paths;
Fig. 13 die Oberfläche in einem Schnitt gemäß Linie XIII-XIII in Fig. 12;FIG. 13 shows the surface in a section according to line XIII-XIII in FIG. 12; FIG.
Fig. 14 ein Zweiradfahrzeug mit eingebauter erfindungsgemäßer Brenn¬ kraftmaschine;
Fig. 15 die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer Ausführungsva- riante; und14 shows a two-wheeled vehicle with built-in internal combustion engine according to the invention; 15 shows the internal combustion engine according to the invention in an embodiment variant; and
Fig. 16 die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer zweiten Aus¬ führungsvariante.16 shows the internal combustion engine according to the invention in a second embodiment variant.
Fig. 1 zeigt eine schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine 2 mit einem in einem Zylinder 4 hin- und hergehenden Kolben 6, welcher eine Einlassöffnung 8 und eine Auslassöffnung 10 aufsteuert.1 shows a slot-controlled two-stroke internal combustion engine 2 with a piston 6 which reciprocates in a cylinder 4 and which opens an inlet opening 8 and an outlet opening 10.
An den Auslasskanal 12 ist eine Auspuffanlage 14 angeschlossen, welche einen Abgasstrang 16 mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 18 aufweist. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 18 kann beispielsweise aus einem Katalysator bestehen. Der Abgasstrang weist zwischen Auslasskanal 12 und Abgasnachbe- handlungseinrichtung 18 einen ersten Abgasstrangteil 20 und stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 18 einen - nicht weiter dargestellten - zwei¬ ten Abgasstrangteil auf, welcher an einen Flansch 22 der Abgasnachbehand¬ lungseinrichtung 18 angeschlossen werden kann. Der erste Abgasstrangteil 20 ist so gestaltet, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung 18 von ihm zumindest teilweise umschlungen wird, so dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung 18 annähernd im Zentrum des umschlingenden Teils des Abgasstranges 14 ange¬ ordnet ist. Durch den umschlingenden ersten Abgasstrangteil 20 wird einerseits die Abgasnachbehandlungseinrichtung 18 nach dem Startvorgang der Brenn¬ kraftmaschine 2 sehr rasch auf Betriebstemperatur erwärmt. Andererseits bildet der erste Abgasstrangteil 20 durch die relativ lange Rohrlänge einen schwingfä¬ higen Resonanzraum, welcher zur Ausnutzung der gasdynamischen Aktivität der Brennkraftmaschine 2 zur Verfügung steht.To the outlet channel 12, an exhaust system 14 is connected, which has an exhaust line 16 with an exhaust gas aftertreatment device 18. The exhaust aftertreatment device 18 may for example consist of a catalyst. The exhaust gas line has a first exhaust gas line part 20 between outlet channel 12 and exhaust gas aftertreatment device 18 and a second exhaust gas line part downstream of the exhaust gas aftertreatment device 18, which can be connected to a flange 22 of the exhaust gas aftertreatment device 18. The first exhaust-gas tract part 20 is designed such that the exhaust-gas aftertreatment device 18 is at least partially surrounded by it, so that the exhaust-gas aftertreatment device 18 is arranged approximately in the center of the wrap-around part of the exhaust line 14. On the one hand, the exhaust-gas aftertreatment device 18 is heated very quickly to operating temperature by the entraining first exhaust-gas tract part 20 after the starting process of the internal combustion engine 2. On the other hand, due to the relatively long tube length, the first exhaust-gas system part 20 forms a resonant resonating chamber which is available for utilizing the gas-dynamic activity of the internal combustion engine 2.
Der erste Abgasstrangteil 20 weist dabei aufeinanderfolgende Umlenkbögen 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 und 38 auf, wobei das Anfangsrohrstück 24 an den Aus¬ lasskanal 12 angeflanscht ist. Das Endrohrstück 38 mündet in die Abgasnachbe- handlungseinrichtung 18. Der Eintritt in die Auspuffanlage 14 ist mit dem Pfeil I, der Austritt der Abgasnachbehandlungsanlage 18 mit dem Pfeil O bezeichnet. Die Austrittsöffnung aus der Abgasnachbehandlungseinrichtung 18 ist weiters mit Bezugszeichen 40 versehen. Die Eintrittsöffnung in den ersten Abgasstrangteil 20 trägt das Bezugszeichen 42.In this case, the first exhaust-gas tract part 20 has successive deflecting curves 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 and 38, the starting-pipe section 24 being flanged to the outlet channel 12. The tail pipe section 38 opens into the exhaust after-treatment device 18. The entry into the exhaust system 14 is indicated by the arrow I, the exit of the exhaust aftertreatment system 18 by the arrow O. The outlet opening from the exhaust gas aftertreatment device 18 is further provided with reference numeral 40. The inlet opening in the first exhaust-gas system part 20 bears the reference numeral 42.
Die Umlenkbögen 28 bis 36 weisen jeweils Umlenkwinkel δ von etwa 90° +/- 30° auf. Zumindest zwei aufeinanderfolgende Umlenkbögen 28, 30; 30, 32; 32, 34; spannen jeweils zwei verschieden orientierte Ebenen εi, ε2, ε3, ε4 auf, welche mit¬ einander Winkel alr α2, 013 von etwa 90° +/- 30° einschließen.
Zumindest drei aufeinanderfolgende Umlenkbögen 28, 30, 32; 30, 32, 34 span¬ nen jeweils drei verschieden orientierte Ebenen εlr ε2, ε3, ε4 auf, welche miteinan¬ der Winkel von etwa 90° +/- 30° einschließen.The Umlenkbögen 28 to 36 each have deflection angle δ of about 90 ° +/- 30 °. At least two successive deflecting bends 28, 30; 30, 32; 32, 34; in each case clamp two differently oriented planes εi, ε 2 , ε 3 , ε 4 , which mit¬ angle angle α lr α 2 , 013 of about 90 ° +/- 30 °. At least three successive deflecting curves 28, 30, 32; 30, 32, 34 each have three differently oriented planes ε lr ε 2 , ε 3 , ε 4 , which enclose the angle of about 90 ° +/- 30 ° with each other.
Zwei Umlenkbögen 34 spannen zumindest annähernd die gleiche Ebene ε4 auf.Two Umlenkbögen 34 stretch at least approximately the same level ε 4 .
Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, bestehen die Umlenkbögen 26 bis 36 jeweils aus zusammengefügten, beispielsweise verlöteten, verschweißten oder verklebten Halbschalen. Dies ermöglicht eine einfache Fertigung.As can be seen in particular from Fig. 1, the Umlenkbögen 26 to 36 each consist of assembled, for example, soldered, welded or glued shells. This allows for easy production.
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 18 sowie der diese umschlingende Teil des Abgasstranges 16 sind zumindest teilweise in einem Gehäuse 40 angeordnet, welches die Funktion eines Hitzeschildes hat. Zur Senkung der Oberflächentem¬ peratur des Gehäuses 40 wird der Abgasstrang 16 von Kühlluft und/oder Abgas umströmt. Die Kühlluft tritt durch Öffnungen 41 an einer Vorderseite des Gehäu¬ ses 40 wieder aus.The exhaust aftertreatment device 18 and the part of the exhaust line 16 that surrounds it are at least partially arranged in a housing 40, which has the function of a heat shield. To reduce the surface temperature of the housing 40, the exhaust gas line 16 is surrounded by cooling air and / or exhaust gas. The cooling air exits through openings 41 on a front side of the housing 40 again.
Die beschriebene Auspuffanlage beansprucht nur geringen Bauraum, wodurch sie sich insbesondere für Brennkraftmaschinen von handgeführten Arbeitsgeräten, wie beispielsweise Kettensägen, eignet.The exhaust system described requires only little space, making it particularly suitable for internal combustion engines of hand-held implements, such as chainsaws.
Die variable Einlassvorrichtung 102 weist ein erstes Ansaugrohr 104 und ein zweites Ansaugrohr 106 auf. Das zweite Ansaugrohr 106 ist konzentrisch über das erste Ansaugrohr 104 gestülpt und weist eine im Wesentlichen topfförmige Gestalt auf.The variable intake device 102 includes a first intake pipe 104 and a second intake pipe 106. The second intake pipe 106 is concentrically slipped over the first intake pipe 104 and has a substantially cup-shaped shape.
Das erste Ansaugrohr 104 ist im Wesentlichen durch einen sich in Strömungs¬ richtung S verjüngenden Ansaugtrichter gebildet und über einen Flansch 105 am Zylinderkopf 108 einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine befestigt. Mit 110 ist ein zu einem Brennraum eines Zylinders führender Einlasskanal be¬ zeichnet. Ansaugtrichter dieser Art werden häufig bei Rennmotoren eingesetzt.The first intake pipe 104 is essentially formed by an intake funnel which tapers in the direction of flow S and is fastened via a flange 105 to the cylinder head 108 of an internal combustion engine (not shown). 110 is an inlet channel leading to a combustion chamber of a cylinder. Air intake funnels of this type are frequently used in racing engines.
Das zweite Ansaugrohr 106 weist eine Stirnfläche 112 mit einer durch ein Schalt¬ organ 114 verschließbaren Eintrittsöffnung 116 auf, welche einen ersten Strö¬ mungsweg Si definiert.The second intake pipe 106 has an end face 112 with an inlet 116 which can be closed by a switching element 114, which defines a first flow path Si.
Das zweite Ansaugrohr 106 ist vom ersten Ansaugrohr 104 beabstandet, so dass zwischen dem ersten und dem zweiten Ansaugrohr 104, 106 ein den zweiten Strömungsweg S2 definierender Ringkanal 118 ausgebildet ist. Der Rand 120 des zweiten Ansaugrohres und eine äußere Wand 122 des doppelwandig ausgeführ¬ ten ersten Ansaugrohres 104 definieren eine ringförmige Eintrittsöffnung 124 in den Ringkanal 118. Zur Befestigung des zweiten Ansaugrohres 106 und zur Ein¬ haltung eines vordefinierten Abstandes zwischen den beiden Ansaugrohren 104,
106 sind Stege 119, beispielsweise am ersten Ansaugrohr 104, vorgesehen. Erste und/oder zweite Ansaugrohre 104, 106 können einen kreisrunden, ovalen, elliptischen oder rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken aufweisen.The second intake pipe 106 is spaced from the first intake pipe 104, so that between the first and the second intake pipe 104, 106 an annular channel 118 defining the second flow path S 2 is formed. The edge 120 of the second intake pipe and an outer wall 122 of the double-walled first intake pipe 104 define an annular inlet opening 124 in the annular channel 118. For fastening the second intake pipe 106 and for keeping a predefined distance between the two intake pipes 104, 106 are webs 119, for example, on the first intake pipe 104, is provided. First and / or second intake pipes 104, 106 may have a circular, oval, elliptical or rectangular cross-section with rounded corners.
Durch das Schaltorgan 114 der variablen Einlassvorrichtung 102 kann in Abhän¬ gigkeit des Motorbetriebszustandes - beispielsweise in Abhängigkeit der Drehzahl - die Luft entweder über einen kurzen Ansaugweg, nämlich dem ersten Strö¬ mungsweg Si oder über einen langen Ansaugweg, nämlich dem zweiten Strö¬ mungsweg S2 angesaugt werden. Der kurze erste Strömungsweg S1 wird bei hö¬ heren Drehzahlen, der lange zweite Strömungsweg S2 bei niedrigen Drehzahlen des Motors verwendet.Depending on the engine operating state-for example, as a function of the rotational speed-the air can either flow over a short intake path, namely the first flow path Si or via a long intake path, namely the second flow path S, through the switching element 114 of the variable intake device 102 2 are sucked. The short first flow path S 1 is used at higher speeds, the long second flow path S 2 at low speeds of rotation of the motor.
Die Fig. 8 und Fig. 10 zeigen die Stellung des Schaltorganes 114 bei hohen Dreh¬ zahlen. Durch das geöffnete, beispielsweise als Klappe ausgeführte Schaltorgan 114 kann durch die erste Eintrittsöffnung 116 Luft einströmen und direkt inner¬ halb des ersten Ansaugrohres 104 dem Einlasskanal 110 der Brennkraftmaschine zugeführt werden.FIGS. 8 and 10 show the position of the switching element 114 at high speeds. Through the open switching element 114, which is designed as a flap, for example, air can flow through the first inlet opening 116 and be supplied directly to the inlet channel 110 of the internal combustion engine within the first inlet tube 104.
Die Fig. 9 und Fig. 11 zeigen die Einlassvorrichtung 102 bei geschlossenem Schaltorgan 114. Die Ansaugluft strömt in diesem Falle durch die zweite Einlass¬ öffnung 124 in den Ringkanal 118 und wird im Bereich der Stirnfläche 112 in das Innere des ersten Ansaugrohres 104 umgelenkt. Da die Ansaugluft über den zweiten längeren Strömungsweg S2 dem Einlasskanal 110 zugeführt wird, kön¬ nen auch im unteren Drehzahlbereich maximale gasdynamische Aufladeeffekte erzielt werden.9 and 11 show the inlet device 102 with the switching element 114 closed. In this case, the intake air flows through the second inlet opening 124 into the annular channel 118 and is deflected in the area of the end face 112 into the interior of the first intake tube 104. Since the intake air is supplied to the inlet channel 110 via the second longer flow path S 2 , maximum gas-dynamic charging effects can be achieved even in the lower rpm range.
Bei der in Fig. 11 ersichtlichen Ausführungsvariante weist das Schaltorgan 114 an seiner Innenseite 115 eine rotationssymmetrische torusartig gekrümmte Strö¬ mungsleitfläche 126 auf, welche die Strömung aus dem Ringkanal 118 in das erste Ansaugrohr 104 umlenkt. Die Strömungsleitfläche 126 ist dabei verlaufend mit der Stirnfläche 112 des zweiten Ansaugrohres 106 ausgebildet, um die Strö¬ mungsverluste zu minimieren. Durch die Strömungsleitfläche 126 kann zumin¬ dest annähernd ein sich stetig in Strömungsrichtung verjüngender Verlauf der Strömungswege Si, S2 realisiert werden.In the embodiment variant shown in FIG. 11, the switching element 114 has on its inner side 115 a rotationally symmetrical toroidal flow guide surface 126, which diverts the flow from the annular channel 118 into the first intake pipe 104. In this case, the flow guide surface 126 is designed to extend with the end face 112 of the second intake pipe 106 in order to minimize the flow losses. At least approximately a profile of the flow paths Si, S 2 tapering continuously in the direction of flow can be realized by the flow guide surface 126.
Das erste und zweite Ansaugrohr 104, 106 kann besonders einfach als Kunststoffspritzgussteil gefertigt werden.The first and second intake pipe 104, 106 can be made particularly simple as a plastic injection molded part.
Die Oberfläche der Strömungswege Sx, S2 kann zumindest abschnittsweise eine genau definierte Struktur 130, beispielsweise eine golfballähnliche Struktur mit Vertiefungen 131 oder Erhebungen aufweisen, wie in den Fig. 12 und Fig. 13 ge¬ zeigt ist. Die zum Beispiel kalottenartigen Vertiefungen 131 weisen im Aus¬ führungsbeispiel eine Tiefe t von etwa 0,1 mm bis 0,4 mm und einen kreisförmi-
gen Durchmesser d zwischen 3 mm bis 6 mm auf. Der Abstand a zwischen zwei Vertiefungen 131 ist größer als der Durchmesser d und beträgt beispielsweise etwa 10 mm bis 12 mm. Die Vertiefungen 131 sind in zueinander versetzten Rei¬ hen angeordnet.The surface of the flow paths S x , S 2 may have, at least in sections, a precisely defined structure 130, for example a golf ball-like structure with recesses 131 or elevations, as shown in FIGS. 12 and 13. The dome-like recesses 131, for example, have a depth t of approximately 0.1 mm to 0.4 mm in the exemplary embodiment and a circular shape. diameter d between 3 mm to 6 mm. The distance a between two recesses 131 is greater than the diameter d and is for example about 10 mm to 12 mm. The recesses 131 are arranged in staggered rows.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Oberfläche der Strömungswege Si, S2 eine definierte Rauhtiefe rt von beispielsweise 10 μm bis 20 μm aufweisen.Alternatively or additionally, the surface of the flow paths Si, S 2 may have a defined roughness depth r t of, for example, 10 μm to 20 μm.
Damit kann ein Grenzschichtaufbau der Strömung verhindert und Strömungs¬ verluste vermindert werden.Thus, a boundary layer structure of the flow can be prevented and flow losses can be reduced.
Fig. 15 zeigt eine als Viertakt-Motor ausgebildete Brennkraftmaschine.FIG. 15 shows an internal combustion engine designed as a four-stroke engine.
Die Brennkraftmaschine 202 für ein Zweirad-Fahrzeug 201, beispielsweise ein Moped oder ein Motorfahrrad, weist zumindest einen Zylinder 204 mit einem hin- und hergehenden Kolben 206 auf, welcher über eine Pleuelstange 208 auf eine Kurbelwelle 210 einwirkt. Der Zylinder 204 ist in einem Motor-Getriebegehäuse 212 angeordnet, welches die Funktion eines Zylinderblockes, Kurbelgehäuses und Getriebegehäuses übernimmt. Das Motor-Getriebegehäuse 212 besteht aus einem Oberteil 214 mit dem Zylinderblock 216 und dem Getriebeoberbau 218 des Getriebes 234, sowie einem den Getriebeunterbau 219 bildenden Unterteil 220. Der Oberteil 214 und der Unterteil 220 des Motor-Getriebegehäuses 212 beinhalten die Ausgleichswelle 222, die Kurbelwelle 210 und die Getriebewellen 224, 226, 228, welche in der Teilungsebene 230 des Oberteils 214 und des Un¬ terteils 20 angeordnet sind.The internal combustion engine 202 for a two-wheeled vehicle 201, for example a moped or a motorbike, has at least one cylinder 204 with a reciprocating piston 206, which acts on a crankshaft 210 via a connecting rod 208. The cylinder 204 is disposed in an engine transmission housing 212 which performs the function of a cylinder block, crankcase and transmission housing. The engine transmission housing 212 consists of a top 214 with the cylinder block 216 and transmission superstructure 218 of the transmission 234, and a bottom 220 forming the transmission base 219. The top 214 and bottom 220 of the engine transmission housing 212 include the balancer shaft 222, the crankshaft 210 and the transmission shafts 224, 226, 228, which are arranged in the division plane 230 of the upper part 214 and the lower part 20.
Mit dem Zylinderblock 216 des Oberteils 214 ist ein Zylinderkopf 232 fest ver¬ bunden.With the cylinder block 216 of the upper part 214, a cylinder head 232 is firmly ver¬ connected.
Der Zylinderblock 216 des Oberteils 214 des Motor-Getriebegehäuses 202 ist so angeordnet, dass der Zylinder 204 dem Getriebe 234 abgewandt ist. Die Zylin¬ derachse 235 weist mit der Teilungsebene 230 - in Richtung des Getriebes 234 gemessen - einen Winkel α größer als 120° auf. Der Winkel zwischen der Tei¬ lungsebene 230 und einer zur Aufstandsfläche 236 des Zweirad-Fahrzeuges 201 parallelen Bezugsebene 238 durch die Achse 240 des Hinterrades 242 beträgt im in den Fig. 14 und Fig. 15 dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 20°. Dies er¬ laubt einen freien Durchstieg beim Zweirad-Fahrzeug 201. In einer sogenannten "Step Over"-Anwendung kann aber auch der Winkel ß gleich 0 oder kleiner als 0 sein.The cylinder block 216 of the upper part 214 of the engine gear housing 202 is arranged so that the cylinder 204 faces away from the gear 234. The Zylin¬ derachse 235 has the dividing plane 230 - measured in the direction of the gear 234 - an angle α greater than 120 °. The angle between the division plane 230 and a reference plane 238 parallel to the contact surface 236 of the two-wheeled vehicle 201 through the axis 240 of the rear wheel 242 is approximately 20 ° in the embodiment shown in FIGS. 14 and 15. This permits free passage in the two-wheeler vehicle 201. In a so-called "step-over" application, however, the angle β can also be 0 or less than 0.
Gemäß dem beschriebenen Baukastensystem können beim Viertakt-Motor zu¬ mindest eine Lang- und zumindest eine Kurzhubvariante durch einen einzigen Zylinder 204 und einem einzigen Oberteil 214 des Motor-Getriebegehäuses 212
realisiert werden, wobei der Zylinder 204 entsprechend den Anforderungen ge¬ kürzt wird.According to the described modular system, in the four-stroke engine, at least one long-stroke and at least one short-stroke variant can be produced by a single cylinder 204 and a single upper part 214 of the engine transmission housing 212 be realized, wherein the cylinder 204 is shortened ge according to the requirements.
Beim Zweitakt- Motor sind durch Verwendung von zwei Zylinderköpfen 232 und zwei Zylindern 204 und einem einzigen Unterteil 220 des Motor-Getriebegehäu¬ ses 212 verschiedene Motorvarianten realisierbar.In the two-stroke engine, by using two cylinder heads 232 and two cylinders 204 and a single lower part 220 of the engine transmission housing 212, different engine variants can be realized.
Die in Fig. 16 dargestellte Brennkraftmaschine 202 unterscheidet sich von Fig. 15 vor allem dadurch, dass diese als Zweitakt-Motor ausgebildet ist. Zylinderblock 216, Kurbelgehäuse und oberer Getriebegehäuse sind auch hier durch einen Oberteil 214 eines gemeinsamen Motor-Getriebegehäuses 212 ausgebildet. Die Teilungsebene 230 zwischen dem Oberteil 214 und dem Unterteil 220 des Motor- Getriebegehäuses 212 beinhaltet auch hier die Ausgleichswelle 222, die Kurbel¬ welle 210 und die Getriebewellen 224, 226 und 228. Für die Winkel α, ß gilt analoges wie beim Viertakt-Motor.The internal combustion engine 202 shown in FIG. 16 differs from FIG. 15 primarily in that it is designed as a two-stroke engine. Cylinder block 216, crankcase and upper gear housing are also formed here by an upper part 214 of a common motor-gear housing 212. The division plane 230 between the upper part 214 and the lower part 220 of the motor gear housing 212 also includes the balancer shaft 222, the crankshaft 210 and the gear shafts 224, 226 and 228. For the angles α, β, the same applies as for the four-stroke engine ,
Die modulartig gestaltete Brennkraftmaschine 202 weist für mehrere Ausbildun¬ gen der Brennkraftmaschine 202 einen gemeinsamen Unterteil 220 auf. Durch die Kombination mit verschiedenen Oberteilen 214 des Motor-Getriebegehäuses 212, beispielsweise mit zwei verschiedenen Bohrungen und zwei Hüben können mehrere Motorgrößen, im konkreten Beispiel vier Motorgrößen, verwendet wer¬ den. Dabei ist durch Einsatz von verschiedenen Oberteilen 214 die Leistung zwi¬ schen einer Minimalvariante und einer Maximalvariante erheblich steigerbar, bei¬ spielsweise verdoppelbar. Die Teilungsebene 230 ist zumindest annähernd hori¬ zontal ausgerichtet. Die Wellen 222, 210, 224, 226, 228 sind in nicht weiter dar¬ gestellten Halbschalen gelagert, wobei pro Lager jeweils eine erste Halbschale im Oberteil 214 und eine zweite Halbschale im Unterteil 220 angeordnet ist. Durch diese Konzeption ist eine sehr einfache Montage möglich.The modular engine 202 has a common lower part 220 for several embodiments of the internal combustion engine 202. By combining with different upper parts 214 of the motor-gear housing 212, for example with two different bores and two strokes, a plurality of motor sizes, in the concrete example four motor sizes, can be used. By using different upper parts 214, the power between a minimum variant and a maximum variant can be considerably increased, for example doubled. The graduation plane 230 is aligned at least approximately hori zontal. The shafts 222, 210, 224, 226, 228 are mounted in half shells which are not shown further, wherein in each case a first half shell in the upper part 214 and a second half shell in the lower part 220 are arranged per bearing. This design makes a very simple installation possible.
Beim Zweitakt-Motor sind durch Verwendung von zwei Zylinderköpfen 232 und zwei Zylindern 204 und einem einzigen Unterteil 220 des Motor-Getriebegehäu¬ ses 212 verschiedene Motorvarianten realisierbar.In the two-stroke engine, by using two cylinder heads 232 and two cylinders 204 and a single lower part 220 of the engine transmission housing 212, different engine variants can be realized.
Die Brennkraftmaschine 202 kann fahrtwindgekühlt, gebläsegekühlt oder wasser¬ gekühlt ausgebildet sein.
The internal combustion engine 202 may be configured wind-cooled, fan-cooled or water-cooled.