專(zhuān)利名稱(chēng)：雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述類(lèi)型的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，它尤其用于手提式工作機(jī)如電鋸、切割砂輪等等。
背景技術(shù)：
應(yīng)該減少在雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的廢氣。同時(shí)，應(yīng)該縮小雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸。在雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，廢氣由出口逸出，而新鮮的燃油/空氣混合物隨后流入燃燒室。在這里，必須阻止新鮮的燃油/空氣混合物經(jīng)出口離開(kāi)燃燒室，這是因?yàn)榉駝t的話會(huì)使廢氣中的HC值提高。為此，新鮮的混合物經(jīng)其溢流出的溢流道應(yīng)該在打開(kāi)燃燒室出口之后盡可能晚地打開(kāi)。不過(guò)，溢流道在曲軸箱方向上的偏置使得發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸加大了。溢流道的尺寸也必須足夠大并足夠長(zhǎng)時(shí)間地開(kāi)啟，以便確保向燃燒室輸入足夠多的新鮮混合氣。這些原因嚴(yán)格限制了溢流道在氣缸上的結(jié)構(gòu)布置。
US 2002/0134326A1公開(kāi)了在一個(gè)溢流道里有廢氣。為此規(guī)定，溢流道朝向曲軸箱方向關(guān)閉，而廢氣應(yīng)從燃燒室側(cè)的端部流入溢流道。在溢流道里的由此引起的壓力水平的提高應(yīng)該使燃油/空氣混合物延遲流入燃燒室。但事實(shí)表明，通過(guò)這種布置不能達(dá)到足夠的延遲，這是因?yàn)槿紵覂?nèi)的壓力沒(méi)有充分地傳入溢流道內(nèi)并且沒(méi)有廢氣流入溢流道里。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種屬于此類(lèi)型的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，在該發(fā)動(dòng)機(jī)中，可以在結(jié)構(gòu)尺寸小的情況下得到良好的廢氣值。
該任務(wù)通過(guò)一種具有權(quán)利要求1所述特征的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)完成。
據(jù)此規(guī)定，溢流道仍然朝向曲軸箱敞開(kāi)，而溢流道朝向燃燒室方向敞開(kāi)。人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溢流道還朝向曲軸箱敞開(kāi)時(shí)，大大改善了壓力從燃燒室傳入溢流道里。因而，可以實(shí)現(xiàn)使溢流道里的壓力水平相當(dāng)于燃燒室里的壓力水平。由于剛剛在朝向燃燒室地敞開(kāi)溢流道之后就關(guān)閉了通向曲軸箱的溢流道，所以確保了沒(méi)有廢氣能從燃燒室流入曲軸箱。由于溢流道里的壓力大于曲軸箱里的壓力，因而，當(dāng)溢流道朝向曲軸箱敞開(kāi)時(shí)，最初還沒(méi)有燃油/空氣混合物流入溢流道里。只有當(dāng)曲軸箱里的混合物因活塞繼續(xù)朝向曲軸箱向下運(yùn)動(dòng)而大致等于溢流道里的壓力時(shí)，混合物才瞬間從溢流道流入燃燒室里。通過(guò)這種延遲的瞬間流出，同時(shí)改善了掃氣性能。因而，可以在雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)具有小結(jié)構(gòu)尺寸的情況下得到低的廢氣值。
所希望的溢流道控制可以簡(jiǎn)單地如此做到，即在氣缸縱軸線方向上測(cè)得的、在溢流窗口的面向燃燒室的上邊和溢流道的溢流孔的面向曲軸箱的下邊之間的距離大于平行于氣缸縱軸線測(cè)得的在該溢流道區(qū)里的活塞的高度。由于活塞不能同時(shí)完全關(guān)閉溢流道的兩個(gè)開(kāi)口，因而確保了，溢流開(kāi)口還打開(kāi)著而溢流窗口已打開(kāi)。若在溢流窗口的上邊和溢流孔的下邊之間的距離比在溢流道區(qū)里的活塞高度大2mm-4mm，或者如果在溢流窗口的上邊和溢流孔的下邊之間的距離對(duì)應(yīng)于曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)5°-30°且特別是15°-20°，則實(shí)現(xiàn)了良好的延遲流出。為確保剛剛在打開(kāi)溢流窗口之后該溢流孔就已關(guān)閉而規(guī)定，在氣缸縱軸線方向上測(cè)得的、在溢流窗口的面向曲軸箱的下邊和溢流道的溢流孔的面向燃燒室的上邊之間的距離小于平行于氣缸縱軸線測(cè)得的在該溢流道區(qū)里的活塞的高度。當(dāng)溢流窗口開(kāi)始打開(kāi)時(shí)，溢流孔就已經(jīng)部分關(guān)閉了。
還規(guī)定了，使溢流窗口大致與出口打開(kāi)同時(shí)地或者剛剛在出口打開(kāi)后就打開(kāi)。尤其是當(dāng)溢流窗口和出口大致同時(shí)打開(kāi)時(shí)，確保了在溢流道中出現(xiàn)足夠高的壓力。在氣缸縱軸方向上測(cè)得的、面向燃燒室的出口上邊與溢流道上邊的距離適當(dāng)?shù)貙?duì)應(yīng)于曲軸旋轉(zhuǎn)0°-20°。若活塞窗口被構(gòu)造成從活塞外周面至活塞內(nèi)部的孔，則簡(jiǎn)化了活塞構(gòu)造。為了實(shí)現(xiàn)燃燒室的對(duì)稱(chēng)掃氣以及與之有關(guān)的低廢氣值，設(shè)有四個(gè)溢流道，它們對(duì)稱(chēng)于一個(gè)中心平面地布置，該中心平面包含氣缸縱軸線并且大致在中心劃分出口。


以下根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，附圖所示為圖1是雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的縱剖面示意圖；圖2-圖4以示意截面圖表示雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸，在氣缸中的活塞處于不同的活塞位置上。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)1具有一個(gè)氣缸2，在氣缸中形成一個(gè)燃燒室3。該燃燒室由一個(gè)活塞5限定，該活塞通過(guò)一個(gè)連桿6驅(qū)動(dòng)一個(gè)支承在曲軸箱4里的曲軸7。一個(gè)入口10通入曲軸箱4里，該入口可以給曲軸箱4輸入燃油/空氣混合物，這種混合物例如在一個(gè)混合物制備裝置如在氣化器里已被處理好。入口10與氣缸孔25相通并通過(guò)活塞5的活塞裙24進(jìn)行隙縫配氣控制。一個(gè)同樣也是隙縫配氣控制的出口9從燃燒室3中通出來(lái)。在氣缸2里設(shè)有溢流道11、13，它們?cè)诨钊?的規(guī)定位置上使燃燒室3與曲軸箱4相通。同時(shí)設(shè)有兩個(gè)最近出口的溢流道11和兩個(gè)遠(yuǎn)離出口的溢流道13，它們對(duì)稱(chēng)于一個(gè)在圖1中形成剖面的中心平面布置。
靠近出口的溢流道11通過(guò)溢流窗口12通入燃燒室3里，而遠(yuǎn)離出口的溢流道13則通過(guò)溢流窗口14?；钊?具有活塞窗口16、23，它們被構(gòu)造成從活塞外周面24至活塞內(nèi)部的孔。通過(guò)活塞窗口16、23使溢流道11、13在活塞5的下死點(diǎn)區(qū)里與曲軸箱4連通。溢流道11、13的曲軸箱側(cè)端部因此布置在氣缸2里的一個(gè)高度上，該高度相當(dāng)于在活塞5的下死點(diǎn)區(qū)域里的活塞窗口16、23的位置。
溢流窗口12、14被布置成其面對(duì)燃燒室3的上邊18大致位于面向燃燒室3的出口9的上邊27的高度上，或者相對(duì)于出口9上邊27在朝向曲軸箱4的方向上偏移一個(gè)距離d。在這里，該距離d適當(dāng)?shù)貙?duì)應(yīng)于曲柄軸7旋轉(zhuǎn)0°-20°。
圖2表示了在遠(yuǎn)離出口的溢流道13的高度上的氣缸2的截面圖。溢流道13對(duì)稱(chēng)于中間平面28地布置，該平面使雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)1的出口9大致在中心被劃分開(kāi)并且該平面包含氣缸縱向軸線20。溢流道13以溢流孔15通入曲軸箱4。溢流孔15同樣如溢流窗口14那樣布置在氣缸孔25上的一個(gè)部位上，活塞5經(jīng)過(guò)該部位。因此，無(wú)論是溢流孔15，還是溢流窗口14，都是隙縫配氣控制的。溢流道13被構(gòu)造成耳狀通道形式并在其一段長(zhǎng)度范圍里朝向氣缸內(nèi)腔關(guān)閉。朝向燃燒室3的溢流孔15上邊21距離朝向燃燒室4的溢流窗口14下邊19有一個(gè)距離a，該距離小于在溢流道13區(qū)內(nèi)的活塞5的高度c。在所示實(shí)施例中，限定出燃燒室3的活塞底17同樣象朝向曲軸箱4的活塞5側(cè)一樣是扁平的并且垂直于氣缸縱軸線20延伸，因此，活塞5在每個(gè)位置上具有平行于氣缸縱軸線20測(cè)得的相同的高度c。
在氣缸縱軸線方向上測(cè)得的、在溢流孔15下邊22和溢流窗口14上邊18之間的距離b大于活塞5高度c。因此，在圖2所示的活塞5的位置上，當(dāng)活塞5從燃燒室3起朝向曲軸箱4地運(yùn)動(dòng)時(shí)，溢流孔15還打開(kāi)著而且溢流窗口14已打開(kāi)了。有利的是，距離b比活塞5高度c大2mm-4mm，從而使溢流孔15還打開(kāi)2mm-4mm，而溢流窗口14已打開(kāi)。該距離b有利地相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)5°-30°，尤其是15°-20°。
在雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，首先在活塞5的上死點(diǎn)區(qū)域里將燃油/空氣混合物吸入曲軸箱4里。當(dāng)活塞5向下移動(dòng)時(shí)，混合物就在曲軸箱4里被壓縮，然后流過(guò)活塞窗口16、23、溢流孔15和溢流道13、11，通過(guò)溢流窗口12、14流入燃燒室3里。在活塞5的上死點(diǎn)區(qū)中，由布置在氣缸2里的點(diǎn)火火花塞8將燃油/空氣混合物點(diǎn)燃。在活塞3隨后向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，出口9大致與溢流道11、13同時(shí)地或者剛剛在溢流道11、13之前打開(kāi)。當(dāng)溢流道打開(kāi)時(shí)，而溢流孔至曲軸箱還并未完全關(guān)閉。在燃燒室3里的高壓因而可以繼續(xù)傳入溢流道11、13，從而在溢流道11、13里也有高壓。在廢氣能從燃燒室3流入曲軸箱4之前，溢流孔15由于活塞5繼續(xù)向下移動(dòng)而關(guān)閉。
圖3表示由活塞裙24關(guān)閉的溢流孔15。在溢流孔15已經(jīng)完全關(guān)閉3的時(shí)刻，溢流窗口14才打開(kāi)了大致為活塞底17的一半。在活塞5在朝向曲軸箱4繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖4所示，溢流孔15被活塞窗口16開(kāi)啟。面向曲軸箱4的活塞窗口16下邊26的位置限定了溢流道在燃燒室3和曲軸箱4之間建立起聯(lián)系的時(shí)刻。
曲軸箱4里的壓力在溢流孔15朝向曲軸箱4打開(kāi)的時(shí)刻要小于溢流道13、11里的廢氣壓力。由于這個(gè)原因，在溢流孔15打開(kāi)時(shí)，不立即開(kāi)始使燃油/空氣混合物經(jīng)過(guò)溢流道11、13流入燃燒室3。確切地說(shuō)，流入燃燒室3被足夠長(zhǎng)地延遲了，直到曲軸箱4里的燃油/空氣混合物的壓力達(dá)到了在溢流道11、13里的廢氣壓力為止。在這段延遲時(shí)間以后，燃油/空氣混合物就開(kāi)始從溢流道11、13或者曲軸箱4里突然流入燃燒室3里。流入的延遲可以實(shí)現(xiàn)良好的掃氣效果。突然流入同時(shí)確保了能有足夠多的燃油/空氣混合物流入燃燒室3。這種延遲允許使溢流窗口12、14大致布置在廢氣出口9的高度上。因而，可以使雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)1有小的結(jié)構(gòu)尺寸。
也可以適宜地不使用四個(gè)溢流道，而采用不同數(shù)量的溢流道。將各個(gè)溢流道的控制時(shí)間設(shè)計(jì)成是不同的是合適的，從而可以實(shí)現(xiàn)燃燒室3的非對(duì)稱(chēng)掃氣。
權(quán)利要求
1.一種雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，它尤其用于手提式工作機(jī)如電鋸、切割砂輪等，該雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)氣缸(2)和一個(gè)形成在該氣缸(2)里的燃燒室(3)，該燃燒室由一個(gè)在氣缸縱軸線(20)方向上來(lái)回往復(fù)移動(dòng)的活塞(5)限定，其中，該活塞(5)通過(guò)一個(gè)連桿(6)驅(qū)動(dòng)一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支承在曲軸箱(4)里的曲軸(7)，該雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)還有一個(gè)燃料入口(10)和一個(gè)用于從燃燒室(3)里排出廢氣的出口(9)，其中，該燃燒室(3)在規(guī)定的活塞位置上通過(guò)至少一個(gè)設(shè)置在活塞(5)里的活塞窗口(16，23)和至少一個(gè)溢流道(11，13)與該曲軸箱(4)連接，該溢流道(11，13)以一個(gè)溢流窗口(12，14)通入該燃燒室(3)并以一個(gè)溢流孔(15)通入曲軸箱(4)，其中，該溢流孔(15)和該溢流窗口(12，14)在一個(gè)由活塞(5)經(jīng)過(guò)的區(qū)域里與氣缸孔(25)相通，其特征在于，該溢流孔(15)在該活塞(5)向著該曲軸箱(4)運(yùn)動(dòng)時(shí)還沒(méi)有完全關(guān)閉，而該溢流窗口(12，14)開(kāi)始打開(kāi)。
2.按權(quán)利要求1所述的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在該氣缸縱軸線(20)方向上測(cè)得的、在該溢流窗口(14)的面向該燃燒室(3)的上邊(18)和該溢流道(23)的溢流孔(15)的面向該曲軸箱(4)的下邊(22)之間的距離(b)大于平行于氣缸縱軸線(20)測(cè)得的在該溢流道(13)區(qū)域里的活塞(3)的高度(c)。
3.按權(quán)利要求2所述的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在該溢流窗口(14)上邊(18)和該溢流孔(15)下邊(22)之間的距離(b)比在溢流道(13)區(qū)域中的活塞(5)高度(c)大2mm-4mm。
4.按權(quán)利要求2或3所述的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在該溢流窗口(14)上邊(18)和該溢流孔(15)下邊(22)之間的距離(b)相當(dāng)于該曲軸(7)轉(zhuǎn)動(dòng)5°-30°且尤其是15°-20°。
5.按權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在該氣缸縱軸線(20)的方向上測(cè)得的]、在該溢流窗口(18)的面向曲軸箱(4)的下邊(19)和該溢流道(13)的溢流孔(15)的面對(duì)燃燒室(3)的上邊(15)之間的距離(a)小于平行于氣缸縱軸線(20)測(cè)得的在該溢流道(13)區(qū)域里的活塞(5)的高度(c)。
6.按權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，該溢流窗口(14)大致與該出口(27)的打開(kāi)同時(shí)地或剛剛在該出口打開(kāi)之后打開(kāi)。
7.按權(quán)利要求6所述的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在該氣缸縱軸線(20)方向上測(cè)得的、在該出口(9)的面對(duì)該燃燒室(3)的上邊(27)到該溢流道(11，13)上邊(18)的距離(d)相當(dāng)于曲軸(7)轉(zhuǎn)動(dòng)0°-12°。
8.按權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，該活塞窗口(16，23)被構(gòu)造成從活塞外周面(24)到活塞內(nèi)部的孔。
9.按權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，設(shè)有四個(gè)溢流道(11，13)，它們對(duì)稱(chēng)于一個(gè)中間平面(28)地布置，該中間平面(28)包含該氣缸縱軸線(20)并大致在中心劃分該出口(3)。
全文摘要
一種尤其用于手提式工作機(jī)具如電鋸、切割砂輪等的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)具有氣缸(2)，在氣缸里形成燃燒室(3)。燃燒室由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞(5)限定，活塞通過(guò)連桿(6)驅(qū)動(dòng)可旋轉(zhuǎn)地支承在曲軸箱(4)里的曲軸(7)。雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)具有燃料入口(10)和從燃燒室排出廢氣的出口(9)。燃燒室在規(guī)定的活塞位置上通過(guò)設(shè)置在活塞里的活塞窗口(16，23)和至少一個(gè)溢流道(11，13)與曲軸箱相連。溢流道以溢流窗口(12，14)通入燃燒室并以溢流孔(15)通入曲軸箱。溢流孔和溢流窗口在活塞經(jīng)過(guò)的區(qū)域與氣缸孔(25)相通。為使燃油/空氣混合物從曲軸箱中延遲流入，在溢流窗口開(kāi)始打開(kāi)時(shí)，溢流孔在活塞移向曲軸箱時(shí)還沒(méi)有完全關(guān)閉。
文檔編號(hào)F02B25/00GK1550648SQ20041004201
公開(kāi)日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月29日
發(fā)明者A·發(fā)特托魯索, A 發(fā)特托魯索 申請(qǐng)人:安德烈亞斯·斯蒂爾兩合公司, 安德烈亞斯.斯蒂爾兩合公司