DE60009266T2

DE60009266T2 - Zylinder für eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60009266T2
Application number: DE60009266T
Authority: DE
Inventors: Lars Andersson; Pär MARTINSSON
Original assignee: Electrolux AB
Current assignee: Husqvarna AB
Priority date: 1999-01-19
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2020-01-15
Also published as: SE9900138L; US20060130784A1; DE60042566D1; WO2000043650A1; AU2336600A; US7574984B2; US7025021B1; JP2012077756A; AU2336700A; EP1498588A2; DE60015299D1; ES2230056T3; DE60009266D1; WO2000043660A1; SE9900138D0; EP1153208B1; JP2002535546A; EP1153208A1; EP1498588A3; EP1498588B1

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zylinder für einen Zweitakt-Motor mit innerer Verbrennung und Kurbelgehäusespülung, welcher umfasst: ein Ansaugrohr für das Luft-Kraftstoff-Gemisch, mindestens einen Überströmschlitz und mindestens einen äußeren Verbindungsschlitz, welcher dazu dient, mit einem Verbindungskanal verbunden zu werden, wobei dieser äußere Verbindungsschlitz dergestalt angeordnet ist, dass er mit dem erwähnten Überströmschlitz über einen schlitzgesteuerten Luftdurchgang verbunden werden kann.
Auf diese Weise wird im oberen Teil der Spülkanäle Frischluft zugeführt und soll als Puffer gegen das weiter unten befindliche Luft-Kraftstoff-Gemisch dienen. Wenn die Spülung erfolgt, geht dieser Luftpuffer weitgehend in den Abgasaustritt hinein verloren, wodurch der Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen vermindert werden.
Technischer Hintergrund
Motoren vom oben erwähnten Typ weisen Kanäle für Frischluft auf, die im Zylinder mit Verbindungsschlitzen ausgelegt sind, und zwar gewöhnlich einem auf jeder Seite des Kolbens. Der Luftstrom zwischen diesen Verbindungsschlitzen und den Spülkanälen wird durch die Stellung des Kolbens mit Hilfe einer im Kolben befindlichen Aussparung gesteuert, welche in einer festgelegten Kolbenstellung die Verbindungsschlitze und die Spülschlitze der Spülkanäle im Zylinder verbindet. Damit diese Kolbensteuerung funktioniert, ist es erforderlich, dass die Verbindungsschlitze in einem festgelegten Abstand oberhalb des Einlassschlitzes angeordnet sind.
Gemäß der bekannten Technologie, die beispielsweise in WO 98/57053 veranschaulicht wird, sind die Zylinder in Motoren dieses Typs daher mit einem oder mehreren Luftkanälen ausgelegt worden, die oberhalb des Ansaugrohres angeordnet sind. Diese Anordnung, die näher am Verbrennungsraum liegt als das Ansaugrohr, zieht jedoch nach sich, dass die Luftzufuhr in diesem Fall einer relativ hohen Temperatur ausgesetzt ist mit dem Ergebnis einer Ausdehnung der Luft und einer verminderten Durchflussrate. Außerdem stört die Luftzufuhr die Kühlluft, die gewöhnlich oberhalb des Ansaugrohres um den Zylinder herum ungestört strömen kann, allerdings mit einer höheren Temperatur als Ergebnis. Gemäß einer anderen bekannten Variante, die auch in WO 98/57053 veranschaulicht wird, ist der Lufteinlass mit zwei Luftkanälen ausgelegt, und zwar einem auf jeder Seite des Einlasses. In diesem Fall ist der Einlass höher als üblich angeordnet worden, und um zu verhindern, dass der Einlass durch den Kolben blockiert wird, ist im Kolben eine Öffnung angelegt worden, welche einen Durchgang für das Luft-Kraftstoff-Gemisch hinunter in das Kurbelgehäuse ermöglicht, selbst wenn sich der untere Rand des Kolbens unterhalb des Einlasses befindet.
Folglich erfordert diese Lösung eine beträchtlich schwierigere Kolbenkonstruktion.
Darstellung der Erfindung
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Zylinder zu schaffen, bei welchem es möglich ist, ihm Frischluft zu den Spülkanälen zuzuführen, ohne dass dabei das oben erwähnt Problem hervorgerufen wird.
Dieser Zweck wird gemäß der vorliegenden Erfindung mittels eines Zylinders von dem anfangs erwähnten Typ erreicht, bei welchem ein äußerer Verbindungsschlitz unterhalb des Ansaugrohres angeordnet ist und mindestens ein Durchgang sich von dem äußeren Verbindungsschlitz schräg nach oben durch die Zylinderwandung zu mindestens einem Verbindungsschlitz erstreckt.
In Bezug auf das Ansaugrohr ist der erwähnte Verbindungsschlitz . dergestalt angeordnet, dass eine zufriedenstellende Steuerung der Luftzufuhr zu den Spülkanälen durch den Kolben möglich ist.
Diese Auslegung ermöglicht, dass die Kühlluft oberhalb des Ansaugrohres frei um den Zylinder strömt, was die Kühlung des Zylinders verbessert. Außerdem ist die Frischluft nicht den oberhalb des Ansaugrohres vorherrschenden höheren Temperaturen ausgesetzt, da die Wanddurchführungen von unten aus und hinter dem Ansaugrohr durch das Material der Zylinderwandung verlaufen.
Ein weiteres vorteilhaftes Kühlen der Frischluft wird mittels des engen Kontaktes mit dem Einlass erreicht, wo jeder Durchgang um das Ansaugrohr herum "sich selbst windet" und folglich als Ergebnis davon gekühlt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Zylinder zwei Wanddurchführungen, von denen jeweils eine auf jeder Seite des Ansaugrohres verläuft.
Diese zwei Wanddurchführungen können in einem gemeinsamen äußeren Verbindungsschlitz zusammengeführt werden, welcher in diesem Fall unmittelbar unterhalb des Ansaugrohres angeordnet ist. Diese Ausführungsform kann mit einem minimalen Aufwand an Material erreicht werden, was zu einem leichten und kostengünstigen Zylinder führt.
Jeder Spülschlitz ist vorzugsweise geringfügig oberhalb des entsprechenden Verbindungsschlitzes angeordnet, was nach sich zieht, dass die Frischluft veranlasst wird, an der Durchführung zwischen den Verbindungsschlitzen und den Spülschlitzen schräg nach oben zu strömen. Die Anordnung des Lufteinlasses gemäß der vorliegenden Erfindung verleiht daher der Frischluft eine vorteilhafte Strömungsrichtung für den schlitzgesteuerten Luftdurchtritt, d. h. schräg aufwärts, wodurch unnötige Richtungsänderungen der Frischluftströmung vermieden werden.
Das Ansaugrohr ist vorzugsweise schräg nach unten in Richtung auf den Zylinder gerichtet. Die Wanddurchführungen, die schräg nach oben gerichtet sind und die am Ansaugrohr vorbei verlaufen, führen dadurch am Ansaugrohr unter einem größeren Winkel, vorzugsweise unter einem rechten Winkel vorbei, was zu einer noch weiteren Reduzierung des Materialverbrauchs führt. Außerdem ist das schräg nach unten gerichtete Ansaugrohr günstig, da das aufgenommene Luft-Kraftstoff-Gemisch veranlasst wird, nach unten in das Kurbelgehäuse zu strömen und folglich die Schmierung des Pleuelfußlagers zu verbessern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung soll im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen beschrieben werden, die in Form eines Beispiels eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen.
1 ist eine grundsätzliche konturhafte Darstellung eines Motors mit einem Zylinder gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 veranschaulicht anhand einer Perspektivdarstellung einen Zylinder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt den Zylinder von 2 von vorn.
4 zeigt den Zylinder von 2 von der Seite.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
In 1 ist ein Zylinder 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt, wobei dieser Zylinder auf ein Kurbelgehäuse 2 montiert ist. Eine Zündkerze 3 ist auf der Oberseite des Zylinders angeordnet. Ein Teil der Pleuelstange 4 ist im Kurbelgehäuse sichtbar, und ein Teil des Kolbens 5 ist im Zylinder sichtbar. Diese Teile sind nicht in ihrer Gesamtheit dargestellt, so dass die Komponenten, die einen direkteren Bezug auf die Erfindung haben, deutlicher sichtbar werden. Natürlich weist der Zylinder auch einen an einen Geräuschdämpfer angeschlossenen Abgasaustritt auf, aber alle Teile sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Abbildungen nicht dargestellt.
Es soll auch darauf hingewiesen werden, dass die Anordnung des Zylinders in der vorliegenden Beschreibung durchweg so dargestellt ist, dass die Verbindung mit dem Kurbelgehäuse nach unten zeigt und die Anbringungsstelle der Zündkerze nach oben gerichtet ist. Es dürften jedoch normalerweise keine größeren Änderungen auftreten, was diese Orientierung betrifft, aber diese Orientierung darf nicht als eine Einschränkung der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, die sich vielmehr auf die diesbezügliche Auslegung der verschiedenen Teile des Zylinders bezieht.
Darüber hinaus ist der Zylinder 1 mit einem Ansaugrohr 10 ausgestattet, durch welches das Luft-Kraftstoff-Gemisch dem Zylinder von einem (nicht dargestellten) Vergaser zugeführt wird. Der Zylinder 1 weist auch eine oder mehrere Wanddurchführungen 14 für die Zufuhr von Frischluft auf. Jede Wanddurchführung 14 hat ihren Ausgang auf der Innenseite der Zylinderwandung in einem Verbindungsschlitz 16. Gemäß der Erfindung ist jede Wanddurchführung 14 in Bezug auf den Verbindungsschlitz 16 schräg nach unten gerichtet und erstreckt sich hinter dem Ansaugrohr 10 zu einem auf der Außenseite des Zylinders befindlichen äußeren Verbindungsschlitz 18, welcher unterhalb der Mündung 20 des Ansaugrohres angeordnet ist.
Darüber hinaus weist der Zylinder mindestens einen Spülschlitz 17 auf, welcher zu einem (nicht dargestellten) Spülkanal führt. Dieser Spülkanal kann auf herkömmliche Weise in radialer Weise aus dem Zylinder heraus führen.
Die Wechselwirkung des Zylinders mit den restlichen, nicht dargestellten Teilen des Motors (z. B. Vergaser, Spülkanälen, Abgasaustritt und Geräuschdämpfer usw.) wird so betrachtet, als sei sie dem Fachmann bekannt, so dass eine ausführlichere Beschreibung dieser Teile und ihrer Funktionen als Ganzes überflüssig ist.
Die 2–4 zeigen den Zylinder in 1 (noch ohne Spülkanäle) in der Perspektivdarstellung sowie als flächenhafte Darstellungen von vorn und von der Seite.
Der Zylinder, der in 2 gezeigt wird, umfasst einen im Wesentlichen zylinderförmigen Körper 22, welcher an seinem Unterteil einen Flansch 24 aufweist, der dazu dienen soll, den Zylinder am Kurbelgehäuse 2 des Motors anzubringen, sowie an seinem Oberteil eine Anbringungsstelle 26 für die Zündkerze 3.
In dem veranschaulichten Beispiel weist der Zylinder 1 zwei Wanddurchführungen 14 auf, welche in das Material 18 des Zylinders eingegossen sind und auf jeder Seite des Ansaugrohres 10 verlaufen. Beide Wanddurchführungen 14 laufen in einem gemeinsamen äußeren Verbindungsschlitz 18 unterhalb des Ansaugrohres 10 zusammen. Eine Trennwand 19 trennt diese Durchführungen. Der gemeinsame äußere Verbindungsschlitz ist mit einem Flansch 30 für den Anschluss eines (nicht dargestellten) Verbindungskanals umgeben.
Wie in den 2–4 dargestellt ist, weist der Zylinder 1 eine Anzahl von Fühlrippen 32 auf, die über die gesamte Höhe des Zylinders verteilt sind. Der Deutlichkeit wegen sind jedoch nur die Rippen auf der unteren Hälfte des Zylinders dargestellt.
Der gesamte Zylinder 1 wird vorzugsweise in einem Stück gegossen, selbst wenn ein Zylinder aus mehreren verschiedenen Teilen möglich wäre. Der äußere Verbindungsschlitz 18 und das Ansaugrohr 10 bilden dadurch eine relativ integrierte Einheit in Form eines vom Zylinderkörper 22 abstehenden Abschnitts 34. An dieser Einheit 34 ist eine Vorrichtung, z. B. Gewindelöcher 35, für den Anschluss eines Verbindungskanals an den äußeren Verbindungsschlitz 18 sowie eines Vergasers an das Ansaugrohr 10 angebracht.
In dem veranschaulichten Beispiel ist das Ansaugrohr 10 vom Zylinder aus schräg nach oben gerichtet, während der äußere Verbindungsschlitz 18 sowie der erste Teil der Durchführung unmittelbar innerhalb des äußeren Verbindungsschlitzes 18 im Wesentlichen rechtwinklig zum Zylinder gerichtet sind.
Es ist insbesondere aus 2 offensichtlich, wie die Wanddurchführungen 14 sich um das Ansaugrohr 10 herum winden und es unter nahezu einem rechten Winkel an ihm vorbei führen. Als Ergebnis dieser Auslegung wird der Aufwand an Material, das beim vorspringenden Bereich 34 benötigt wird, relativ gering.
Es ist offensichtlich, dass eine Anzahl von Abänderungen an der Ausführungsform, wie sie weiter oben beschrieben worden ist, im Rahmen der beigefügten Patentansprüche möglich ist. Beispielsweise können der exakte Verlauf der Wanddurchführungen 14 durch das Material sowie die Abmessungen und die Winkel für den Einlass, die Durchführungen und die Schlitze geändert werden.

Claims

Zylinder (1) für einen Zweitakt-Motor mit innerer Verbrennung und Kurbelgehäusespülung, welcher enthält: ein Ansaugrohr (10) für das Luft-Kraftstoff-Gemisch, mindestens einen Überströmschlitz (17) und mindestens einen äußeren Verbindungsschlitz (18), welcher dazu dient, mit einem (nicht dargestellten) Verbindungskanal verbunden zu. werden, wobei dieser äußere Verbindungsschlitz (18) dergestalt angeordnet ist, dass er mit dem oben erwähnten Überströmschlitz (17) über einen schlitzgesteuerten Luftdurchgang verbunden werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der erwähnte äußere Verbindungsschlitz (18) unterhalb des Ansaugrohres (10) angeordnet ist und dass mindestens eine Wanddurchführung (14) sich von dem erwähnten äußeren Verbindungsschlitz (18) aus schräg nach oben durch die Zylinderwandung zu mindestens einem Verbindungsschlitz (16) erstreckt.
Zylinder, nach Anspruch 1, wobei der Zylinder zwei Wanddurchführungen (14) aufweist, welche sich auf jeder Seite hinter dem Ansaugrohr (10) erstrecken.
Zylinder nach Anspruch 2, wobei die Wanddurchführungen (14) einen gemeinsamen äußeren Verbindungsschlitz (18) aufweisen.
Zylinder nach den Ansprüchen 1–3, wobei der erwähnte Überströmschlitz (17) etwas höher als der entsprechende Verbindungsschlitz (16) angeordnet ist.
Zylinder nach einem beliebigen der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Ansaugrohr (10) schräg nach unten in Richtung auf das Kurbelgehäuse (2) des Motors gerichtet ist.
Zylinder nach einem beliebigen der vorangegangenen Ansprüche, wobei der äußere Verbindungsschlitz (18) im Wesentlichen rechtwinklig zum Zylinder (1) angeordnet ist.