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二沖程發(fā)動機的制作方法

文檔序號:5187912閱讀:244來源:國知局
專利名稱:二沖程發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種在權(quán)利要求I的前序部分中給出的類型的ニ沖程發(fā)動機。
背景技術(shù)
這種類型的ニ沖程發(fā)動機是普遍已知的。例如,文件DE 102007052420A1顯示了相應(yīng)結(jié)構(gòu)的ニ沖程發(fā)動機。為了實現(xiàn)活塞的良好的冷卻,該出版物提出,如此布置導(dǎo)流元件(Stromungsleitelement) ,Bp,其伸到曲軸箱內(nèi)空間中并且與曲軸的旋轉(zhuǎn)方向相反地指向。由此,使來自曲軸箱的混合物(Gemisch)朝著(gegen)活塞的下側(cè)且在朝向活塞銷的方向上轉(zhuǎn)向,并且由此冷卻活塞、活塞銷以及活塞銷軸承
發(fā)明內(nèi)容

因此,本發(fā)明的目的為,實現(xiàn)這種類型的ニ沖程發(fā)動機,利用該ニ沖程發(fā)動機實現(xiàn)活塞和活塞銷的改進(jìn)的冷卻。該目的通過帶有權(quán)利要求I的特征的ニ沖程發(fā)動機實現(xiàn)。通過由第一導(dǎo)流元件使通過進(jìn)氣部(Einlass)流入的燃燒用空氣直接在朝向活塞頂(Kolbenboden)的下側(cè)的方向上轉(zhuǎn)向,利用非常冷的空氣冷卻活塞頂和同樣位于該方向上的活塞銷。有利地,流入的燃燒用空氣附加地包含燃料和潤滑油,這進(jìn)ー步改進(jìn)冷卻效果。通過進(jìn)氣部流入的燃燒用空氣明顯比存在于曲軸箱中的混合物更冷,從而得到活塞銷和活塞的改進(jìn)的冷卻。有利地,活塞具有活塞裙,其至少部分地包圍活塞內(nèi)空間,其中,在活塞的下止點時第一導(dǎo)流元件沉入活塞內(nèi)空間中。由此,實現(xiàn)ニ沖程發(fā)動機的很小的結(jié)構(gòu)空間,并且導(dǎo)流元件可布置成直接鄰近進(jìn)氣部。有利地,導(dǎo)流元件的入流面(Anstr6mflache)的寬度相應(yīng)于進(jìn)氣窗(Einlassfenster)的平行于曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線測得的寬度的至少約15%。由此,將流入的燃燒用空氣的一部分引導(dǎo)到活塞頂?shù)南聜?cè)。在此,元件的寬度分別為最大寬度。適宜地,入流面的寬度為進(jìn)氣部的寬度的至少約25%、尤其地至少約50%、有利地至少約75%、尤其有利地至少約100%。有利地,入流面的寬度盡可能大,以便將盡可能多的燃燒用空氣直接引導(dǎo)到活塞。在此,通過在活塞中可供使用的結(jié)構(gòu)空間限制入流面的可能的寬度。有利地,連桿具有上連桿孔眼,其包圍活塞銷。有利地,第一導(dǎo)流元件的入流面的平行于曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線測得的寬度相應(yīng)于上連桿孔眼的平行于曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線測得的厚度的至少約80%。在此,該厚度表明最大厚度,S卩,在曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上的最大延伸。有利地,入流面的寬度大于連桿的厚度。由此實現(xiàn),活塞銷軸承在其整個寬度上良好地被冷卻。為了在盡可能大的入流面的情況下實現(xiàn)ニ沖程發(fā)動機的小的結(jié)構(gòu)空間,設(shè)置成,第一導(dǎo)流元件具有凹ロ,在曲軸旋轉(zhuǎn)時連桿沉入該凹ロ中。有利地,第二導(dǎo)流元件布置在來自燃燒室的排氣ロ(Auslass)的面對曲軸箱的側(cè)邊處并且在活塞的下止點時鄰近活塞裙的曲軸箱側(cè)的邊緣。在此有利地,第二導(dǎo)流元件布置成與曲軸的旋轉(zhuǎn)方向相反并且鄰近曲軸臂的飛行圈狀部(Flugkreis),并且使來自曲軸箱的混合物轉(zhuǎn)向到活塞頂?shù)南聜?cè)的方向上且轉(zhuǎn)向到活塞銷、尤其地轉(zhuǎn)向到活塞銷軸承。通過第一導(dǎo)流元件和第二的導(dǎo)流元件的組合得到活塞頂和活塞銷的非常好的冷卻,因為不僅由進(jìn)氣側(cè)而且由相対的排氣側(cè)使燃燒用空氣或混合物轉(zhuǎn)向到活塞頂和活塞銷處。有利地,由分離元件(Teilungselement)將曲軸箱內(nèi)空間分割成進(jìn)氣部通入其中的且在其中布置有第一導(dǎo)流元件的第一區(qū)域和曲軸在其中旋轉(zhuǎn)的第二區(qū)域,其中,溢流通道通入第二區(qū)域中。通過進(jìn)氣部流入的燃燒用空氣首先由導(dǎo)流元件引導(dǎo)到活塞下側(cè)。在活塞的下行沖程中,燃燒用空氣從第一區(qū)域中被推入第二區(qū)域中。通過該分割使從第一區(qū)域到第二區(qū)域的逾越變得困難,從而保證,通過進(jìn)氣部流入的燃燒用空氣首先到達(dá)活塞頂和活塞銷,并且不可立即流到第二區(qū)域中。通過溢流通道通入第二區(qū)域中,燃燒用空氣必須從第一區(qū)域逾越到第二區(qū)域中,以使得之后可通過溢流通道逾越到燃燒室中。由此實現(xiàn)良好的氣體循環(huán)。 有利地,第一和第二區(qū)域通過逾越孔(Obertrittsdffnung)相互連接。有利地,逾越 孔構(gòu)造成盡可能小。有利地,在活塞的下止點吋,逾越孔的自由的流動橫截面小于進(jìn)氣窗的流動橫截面的約200%。小于進(jìn)氣窗的流動橫截面的約150%、尤其地約120%的流動橫截面被視為尤其有利的。有利地,在活塞的下止點時的逾越孔的自由的流動橫截面約等于進(jìn)氣窗的流動橫截面。在此設(shè)置成,連桿伸出穿過逾越孔,并且在連桿和逾越孔的邊緣之間僅僅保留非常窄的間隙以用于燃燒用空氣從第一區(qū)域逾越到第二區(qū)域中。由此,也實現(xiàn)曲柄銷軸承(Hubzapfenlager)的良好的冷卻。如果進(jìn)入的燃燒用空氣含有燃料,則同時得到曲柄銷軸承的良好的潤滑。有利地,在活塞的下止點時,上連桿孔眼布置在逾越孔的區(qū)域中,從而由逾越孔的面積除去在逾越孔中的上連桿孔眼的橫截面積得到逾越孔的自由的橫截面。當(dāng)至少ー個導(dǎo)流元件布置在分離元件處時得到簡單的結(jié)構(gòu)上的設(shè)計方案。有利地,導(dǎo)流元件和分離元件構(gòu)造成ー個構(gòu)件,從而得到非常少的單件數(shù)量。也可設(shè)置成,分離元件、尤其地包括導(dǎo)流元件在內(nèi)模制到曲軸箱處。為了保證在以注射成型制造時曲軸箱簡單地脫模,有利地設(shè)置成,由兩個曲軸箱半部構(gòu)建曲軸箱,該兩個曲軸箱半部在平行于氣缸縱軸線且垂直于曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線的平面中彼此貼靠。然而也可為有利的是,分離元件構(gòu)造成獨立的、固定在曲軸箱和氣缸之間的分離平面的區(qū)域中的構(gòu)件。為了提高在曲軸箱中的混合物的預(yù)壓縮,有利地設(shè)置成,分離元件構(gòu)造成填充件(Filllstilck),其在活塞的下止點時很大程度上充填第一區(qū)域。盡管填充件的大的體積但是為了實現(xiàn)ニ沖程發(fā)動機的小的重量,有利地設(shè)置成,分離元件構(gòu)造成空心的。在此,尤其地,填充件構(gòu)造成薄壁的。適宜地,分離元件具有靠近排氣ロ的填充元件和兩個靠近溢流件的(iiberstr6mernahe)填充元件,其中,靠近溢流件的填充元件在周向上布置在靠近排氣ロ的填充元件和第一導(dǎo)流元件之間。在此有利地,導(dǎo)流元件也構(gòu)造成填充件。有利地,在分離元件和氣缸壁之間形成環(huán)形間隙,活塞裙在下止點時沉入該環(huán)形間隙中。在此,該環(huán)形間隙實施成盡可能密封的(dicht)。由于在活塞的下行沖程時活塞必須排擠在環(huán)形間隙中的體積,相應(yīng)地在活塞的上行沖程時將燃燒用空氣和燃料吸入環(huán)形間隙中,實現(xiàn)環(huán)形間隙的良好的沖洗和由此在該區(qū)域中氣缸壁的良好的潤滑。由于構(gòu)造成環(huán)形間隙,保證在分離元件和氣缸壁之間高的氣體循環(huán)。
有利地,導(dǎo)流元件僅僅由對于功能來說必要的元件組成。為了實現(xiàn)導(dǎo)流元件的小的重量,設(shè)置成,導(dǎo)流元件構(gòu)造成薄壁的并且包括入流面和至少ー個使入流面定位的元件。尤其地,設(shè)置兩個使入流面定位的臂。有利地,導(dǎo)流元件僅僅包括入流面和使入流面定位的元件。也可設(shè)置成,導(dǎo)流元件構(gòu)造成薄壁的并且其它元件集成到導(dǎo)流元件中。有利地,導(dǎo)流元件的壁厚為約小于5_、尤其地約小于2_、尤其有利地約小于2_,從而得到薄壁的構(gòu)造方案。有利地,氣缸和曲軸箱通過分離平面相互分離。設(shè)置成,導(dǎo)流元件固定在鄰近分離平面處。在此,可自分離平面起將導(dǎo)流元件固定在氣缸處或曲軸箱處,例如通過固定螺栓。然而,導(dǎo)流元件也可保持在氣缸和曲軸箱之間的分離平面中。導(dǎo)流元件的入流面具有上棱邊,其面對活塞頂并且流動在上棱邊處分離(abl6sen)。有利地,入流面的上棱邊直線地伸延。然而也可為有利的是,入流面在上棱邊處凹地伸延。相應(yīng)地,入流面在上棱邊處在朝向氣缸縱軸線的方向上彎曲。入流面的上棱邊的彎曲在與活塞的外側(cè)的彎曲相反的方向上伸延。有利地,入流面在至少ー個方向上凹地伸延。有利地,入流面在包含氣缸縱軸線的截面中和與該截面垂直的垂直地與氣缸縱軸線相交的截面中凹地彎曲。由此實現(xiàn)活塞頂和活塞銷孔的良好的入流(Anstr6mung)。


下面根據(jù)圖紙解釋本發(fā)明的實施例。其中圖I顯示了穿過帶有在上止點中的活塞的ニ沖程發(fā)動機的第一實施例的截面,圖2顯示了帶有在中間位置中的活塞的圖I的截面圖,圖3顯示了沿著在圖I中的線III-III的截面,圖4顯示了帶有在下止點中的活塞的ニ沖程發(fā)動機的截面圖,圖5顯示了沿著在圖4中的線V-V的截面,圖6和7顯示了圖I至5中的ニ沖程發(fā)動機的曲軸箱的透視的視圖,圖8和9顯示了導(dǎo)流元件的透視的圖示,圖10顯示了導(dǎo)流元件的實施例的透視的圖示,圖11顯示了穿過ニ沖程發(fā)動機的實施例的縱截面,其中,僅僅部分地顯示出氣缸,圖12顯示了圖11的ニ沖程發(fā)動機的曲軸箱的透視的視圖,圖13至15顯示了分離元件的實施例的透視的圖示,圖16顯示了穿過帶有在上止點中的活塞的ニ沖程發(fā)動機的實施例的縱截面,圖17顯示了帶有在下止點中的活塞的圖16的ニ沖程發(fā)動機,圖18顯示了圖17的分離元件以及活塞的透視的圖示,圖19顯示了圖16和17的ニ沖程發(fā)動機的分離元件的透視的圖示,圖20和21顯示了穿過圖19的分離元件的截面圖,圖22相應(yīng)于在圖20中的箭頭XXII顯示了通過孔的俯視圖,圖23相應(yīng)于在圖20中的箭頭XXII顯示了通過孔和連桿的俯視圖,圖24顯示了沿著在圖16中的線XXIV-XXIV的截面,圖25和26在圖16中的箭頭XXV的方向上顯示了圖16的ニ沖程發(fā)動機的實施例的局部側(cè)視圖,
圖27顯示了分離元件的實施例的透視的圖示,圖28顯示了ニ沖程發(fā)動機的曲軸箱的實施例的側(cè)視圖,圖29以透視的圖示顯示了曲軸箱的分離元件的局部的圖示,圖30顯示了在封閉的曲軸箱中圖28的分離元件的在圖28中的箭頭XXX的方向上的俯視圖,圖31顯示了圖30的分離元件的俯視圖,其中,連桿在活塞的下止點中,圖32顯示了沿著在圖28中的線XXXII-XXXII的截面,其中,連桿在活塞的上止點中。
具體實施例方式圖I顯示了ニ沖程發(fā)動機1,其構(gòu)造成單缸發(fā)動機并且例如可用作在手操縱式エ作器械(如機動鋸、切斷機、室外修剪機(Freischneider)或類似者)中的驅(qū)動馬達(dá)。ニ沖程發(fā)動機I具有氣缸2,活塞5以往復(fù)行進(jìn)的方式支承在氣缸2中?;钊?通過連桿6驅(qū)動以可繞旋轉(zhuǎn)軸線8旋轉(zhuǎn)的方式支承在曲軸箱3中的曲軸7?;钊?限制構(gòu)造在氣缸2中的燃燒室4,火花塞13伸入該燃燒室4中。在氣缸壁11處布置有進(jìn)氣窗10,通過該進(jìn)氣窗10在流動方向23上輸送燃燒用空氣。在此,進(jìn)氣窗10為在氣缸壁11中的用于燃燒用空氣的輸送通道的孔。有利地,燃燒用空氣也包含燃料和潤滑油,從而通過進(jìn)氣窗10輸送燃料/空氣混合物。然而,也可設(shè)置成,稍晚地例如在曲軸箱或溢流通道中才輸送燃料,并且通過進(jìn)氣窗10抽氣純的燃燒用空氣。與進(jìn)氣窗10相對地,燃燒室4的排氣ロ 12通入到氣缸壁11處。由活塞5的活塞裙30對進(jìn)氣窗10和排氣ロ 12進(jìn)行縫式配氣(schlitzgesteuert)?;钊?具有活塞頂31,其將燃燒室4與曲軸箱內(nèi)空間9分離。連桿6在其上連桿孔眼33處利用活塞銷軸承16可擺動地支承在活塞5處的活塞銷15處。在相対的端部處,連桿6具有下連桿孔眼34,由曲軸7貫穿的曲柄銷軸承17布置在該下連桿孔眼34中。在參考旋轉(zhuǎn)軸線8與下連桿孔眼34相対的側(cè)邊處設(shè)置有在曲軸7處的曲柄臂18。在曲軸箱內(nèi)空間9中與進(jìn)氣窗10鄰近地布置有第一導(dǎo)流元件19。導(dǎo)流元件19具有入流面24?;钊?1具有下側(cè)32,其限制曲軸箱內(nèi)空間9。在圖I中顯示的活塞5的上止點時,通過進(jìn)氣窗10在流動方向23上抽吸有利地包含燃料和潤滑油的燃燒用空氣,并且由入流面24使該燃燒用空氣轉(zhuǎn)向到朝向活塞頂下側(cè)32和活塞銷15的流動方向29上。由此實現(xiàn)活塞銷軸承16和活塞頂31的良好的冷卻。同吋,當(dāng)燃燒用控制包含燃料時得到氣缸壁11的良好的潤滑,因為同樣由流入的新鮮混合物濕潤氣缸壁11并且該新鮮混合物不直接到達(dá)曲軸7。入流面24具有鄰近進(jìn)氣窗10的下棱邊21和比下棱邊21更靠近活塞頂31的上棱邊27。在圖I中的截面圖中,上棱邊27和下棱邊21位于直線92上,直線92以角度a與氣缸縱軸線50相交,在該實施例中角度a約為60°。有利地,角度a盡可能小,以使得盡可能傾斜地使燃燒用空氣朝向活塞頂31和活塞銷15轉(zhuǎn)向。在此,在所顯示的截面中,入流面24構(gòu)造成凹的。由此實現(xiàn)小的流動阻力。圖2顯示了在這樣的位置中的活塞5,即,在該位置中完全地關(guān)閉進(jìn)氣窗10。在活塞5的下行沖程中,壓縮在曲軸箱內(nèi)空間9中的燃料/空氣混合物。此外,圖2顯示了入流面24鄰近進(jìn)氣窗10的布置方案。入流面24布置在進(jìn)氣窗10的下三分之一的高度(aufder Hohe desunteren Drittels)上。進(jìn)氣窗10的下棱邊25位于設(shè)想的平面26中,在所顯示的縱截面中,平面26也包含入流面24的下棱邊21。入流面24的下棱邊21也可位于設(shè)想的平面26之下或稍微位于設(shè)想的平面26之上。在所顯示的截面中,入流面24的上棱邊27位于設(shè)想的平面28中,其在面對曲軸箱3的下一半、有利地約在下三分之一處與進(jìn)氣窗10相交。在此,平面26和28垂直于氣缸縱軸線50。進(jìn)氣窗10的下棱邊25、入流面24的下棱邊21以及入流面24的上棱邊27可成拱形地伸延。給出的入流面24的下棱邊21參考?xì)飧卓v軸線50在與進(jìn)氣窗相同的高度上或在進(jìn)氣窗之下的布置方案針對這樣的截面,即,其垂直于曲軸7的旋轉(zhuǎn)軸線8,并且包含氣缸縱軸線50。有利地,同樣在所有這樣的截面中給出下棱邊21在與進(jìn)氣窗的下棱邊25的高度上或下棱邊25之下的布置方案,即,該截面平行于包含氣缸縱軸線50的平面伸延。如此相對于進(jìn)氣窗10定位入流面24的下棱邊21,即,得到小的流動阻力。如圖2顯示的那樣,導(dǎo)流元件19具有凹ロ 38,在活塞的下行沖程中連桿6伸入凹ロ 38中。此外,在圖2中顯示了曲軸7的旋轉(zhuǎn)方向80。如圖3顯示的那樣,活塞裙30包圍活塞內(nèi)空間35。在此,不完全地在活塞裙30的 整個周緣上、而是基本上在活塞5的面對進(jìn)氣窗10和排氣ロ 12的側(cè)邊處包圍活塞內(nèi)空間35。在活塞5的上止點吋,導(dǎo)流元件19位于活塞內(nèi)空間之下。在活塞5的下止點時(圖
4),導(dǎo)流元件19伸入活塞內(nèi)空間35中。圖3同樣顯示了帶有活塞銷軸承16和構(gòu)造成空心栓的活塞銷15的上連桿孔眼33的布置方案。圖4顯示了在下止點中的活塞5。導(dǎo)流元件19完全地布置在活塞內(nèi)空間35中,并且位于活塞裙30和上連桿孔眼33之間。同樣如圖4顯示的那樣,在活塞5的下止點時將燃燒室4與曲軸箱內(nèi)空間9相連接的溢流通道14利用溢流窗36通入燃燒室4中。在活塞5的下止點時,溢流窗36完全打開,并且來自曲軸箱內(nèi)空間9中的燃料/空氣混合物可通過匯入孔(Miindungs6ffnung)37 (溢流通道14利用該匯入孔37通入曲軸箱3中)、溢流通道14和溢流窗36流入燃燒室4中。在該實施例中,溢流通道14利用唯一的匯入孔37通入曲軸箱3中。也可設(shè)置多個匯入孔37,優(yōu)選地,每個溢流通道14 ー個匯入孔37。匯入孔37布置在排氣ロ的面對曲軸箱3的側(cè)處,即,在排氣ロ 12之下。在從曲軸箱3到燃燒室4的流動方向上,溢流通道14在排氣ロ 12之下劃分成兩分支,其螺線形地圍繞氣缸2引導(dǎo)(圖5),并且分別利用兩個溢流窗36通入燃燒室4中。如圖5顯示的那樣,連桿孔眼33的厚度b (其平行于曲軸7的旋轉(zhuǎn)軸線8測得并且表明連桿孔眼的最大厚度)小于入流面24的寬度c (其同樣平行于旋轉(zhuǎn)軸線8測得并且表明入流面24的最大寬度)。寬度c也可略小于厚度b。有利地,寬度c為厚度b的至少80%、適宜地至少100%。同樣如圖5顯示的那樣,入流面24在進(jìn)氣窗10的寬度d的大部分上延伸。在此,寬度d平行于旋轉(zhuǎn)軸線8測得并且代表進(jìn)氣窗10的最大寬度。適宜地,寬度c為寬度d的至少約15%、尤其地至少約25%、有利地至少約50%、優(yōu)選地至少約75%、尤其有利地大于約100%。有利地,根據(jù)安裝空間情況,寬度c盡可能大。同樣如圖5顯示的那樣,導(dǎo)流元件19具有面對活塞裙30的在該實施例中成拱形的周緣面41,其輪廓近似地跟隨活塞裙30的內(nèi)輪廓,以使得在導(dǎo)流元件19和活塞裙30之間僅僅形成窄的間隙。由此保證,僅僅很少的來自進(jìn)氣窗10的燃料/空氣混合物可直接在朝向曲軸7的方向上流動。通過寬度C略小于進(jìn)氣窗10的寬度d,燃燒用空氣的一部分可側(cè)向地經(jīng)過導(dǎo)流元件19流入曲軸箱內(nèi)空間9中。然而,有利地,基本上在連桿孔眼33的厚度b上將燃料/空氣混合物引導(dǎo)到連桿孔眼33。圖6和圖7顯示了第一導(dǎo)流元件19的設(shè)計方案。導(dǎo)流元件19具有兩個臂22,其側(cè)向地向外被引導(dǎo)并且在其之間形成凹ロ 38。兩個臂22用于將入流面24定位和固定在曲軸箱內(nèi)空間9中。兩個臂22利用固定螺栓39擰緊在氣缸2和曲軸箱3之間的分離平面20(圖I)中。由此,導(dǎo)流元件19僅僅包括對于定位和固定入流面24來說必要的元件。導(dǎo)流元件19的其它類型的固定方案也可為有利的。如圖8和9顯示的那樣,第一導(dǎo)流元件19構(gòu)造成薄壁的。在圖13中顯示了導(dǎo)流兀件19的壁厚k。有利地,壁厚k為基本上恒定的,從而避免了材料積聚。有利地,最大壁厚k為小于約5mm、尤其地小于約3mm、尤其有利地小于約2mm。兩個臂22具有近似U形的橫截面,以使得在很小的重量下得到高的穩(wěn)定性。同樣周緣面41具有凹ロ,其用于節(jié)省重量。為了固定在曲軸箱3處,每個臂22在其端部處具有固定孔40,由固定螺栓39貫穿固定 孔40。入流面24的下棱邊24和上棱邊27并非直線地伸延而是稍微彎曲地伸延。入流面在上棱邊27的縱向方向上同樣凹地伸延。相應(yīng)地,入流面24不僅在流動方向29上而且橫向于流動方向29構(gòu)造成凹的。圖10顯示了第一導(dǎo)流元件19的實施例,在其中,第一導(dǎo)流元件19與分離元件42一起實施成單件。分離元件42基本上實施成板,其在其拐角的區(qū)域中具有固定孔43。分離兀件42可布置在氣缸2和曲軸箱3之間并且與其旋抒在一起。與第一導(dǎo)流兀件19相對地,分離元件42具有壁區(qū)段44,其近似平行于在氣缸2和曲軸箱3之間的分離平面20延伸。壁區(qū)段44具有用于連桿6的凹ロ 45。壁區(qū)段44限制逾越孔46,燃燒用空氣或燃料/空氣混合物通過逾越孔46從活塞5的區(qū)域中流入曲軸7的區(qū)域中。逾越孔46構(gòu)造成相對大。圖11顯示了另ー實施例,在其中導(dǎo)流元件19與分離元件47 —起構(gòu)造成單件。同樣如圖12顯示的那樣,分離元件47在氣缸2和曲軸箱3之間的分離平面20的區(qū)域中利用固定螺栓52擰緊在曲軸箱3處。分離元件47具有第二導(dǎo)流元件48,其鄰近曲軸臂18的飛行圈狀部(Flugkreis)近似布置在活塞裙30的下曲軸箱側(cè)的邊緣57的高度上并且布置在圖11中未顯示的排氣ロ 12的面對曲軸箱3的側(cè)邊處。導(dǎo)流元件48具有入流面49,其與曲軸7的旋轉(zhuǎn)方向80相反地指向。由此,由曲軸臂18將一起輸送(mitfbrdern)的混合物從導(dǎo)流元件48導(dǎo)入活塞內(nèi)空間35中。同樣如圖11顯示的那樣,導(dǎo)流元件48同樣具有用于連桿6的凹ロ 51。分離元件47將曲軸箱內(nèi)空間9分割成鄰近活塞5的且進(jìn)氣窗10通入其中的第一區(qū)域58以及曲軸7布置在其中的第二區(qū)域59。這兩個區(qū)域58和59通過在分離元件47中形成的逾越孔46相互連接,逾越孔46相應(yīng)于分離元件42的逾越孔46。如圖12顯示的那樣,在第一導(dǎo)流元件19和第二導(dǎo)流元件48之間的周緣區(qū)域中布置有側(cè)向元件53,在活塞5的下止點時該側(cè)向元件53鄰近活塞裙30并且減小第一區(qū)域58的體積。由此,側(cè)向元件53作為填充件起作用。圖13至15顯不了分離兀件54的另一實施例,其基本上相應(yīng)于在圖11和12中顯示的分離元件47。分離元件54同樣包括第一導(dǎo)流元件19和第二導(dǎo)流元件48以及側(cè)向元件53。相應(yīng)于分離兀件42,分離兀件54具有固定板55,其具有四個固定孔56并且布置在氣缸2和曲軸箱3之間并且固定在該處。根據(jù)圖13至15的分離元件54也可實施成多件式的、尤其地兩件式的,并且,如其在以下還將根據(jù)圖22和23描述的實施例中那樣,可模制在曲軸箱處。在圖16和17中顯示的實施例中設(shè)置分離元件60,其構(gòu)造成填充件并且很大程度上填充在活塞5之下的體積,以用于提高在曲軸箱3中的預(yù)壓縮。分離元件60包括第一導(dǎo)流元件62,其具有用于連桿6的凹ロ 66。除了凹ロ 66,第一導(dǎo)流元件62構(gòu)造成實心的。與排氣ロ 12鄰近地,分離元件60具有靠近排氣ロ的填充元件61??拷艢猊淼奶畛湓?1具有用于連桿6的凹ロ 67。在分離元件60的外壁68和氣缸壁11之間形成環(huán)形間隙69, 其盡可能地向外且相對于在其中布置有曲軸7的曲軸箱3的區(qū)域密封。如圖17顯示的那樣,在活塞5的下止點吋,活塞裙30完全布置在環(huán)形間隙69中。通過環(huán)形間隙69的很大程度上的密封,在活塞5的下行沖程時布置在環(huán)形間隙69中的混合物沿著氣缸壁11并沿著活塞裙30的內(nèi)側(cè)流入活塞內(nèi)空間35中。由此,實現(xiàn)氣缸壁11的良好的潤滑。同樣如圖17顯示的那樣,靠近排氣ロ的填充元件61在其背離活塞頂31的側(cè)處具有邊緣70,其形成環(huán)形間隙69的環(huán)形槽并包圍活塞裙30的邊緣。邊緣70被引導(dǎo)至在氣缸2和曲軸箱3之間的分離平面20中,并且在該處由布置在氣缸2和曲軸箱3之間的密封件密封。如在圖16和17中顯示的那樣,分離元件60分離第一區(qū)域58和第二區(qū)域59。環(huán)形間隙60為第一區(qū)域58的一部分并且相對于第二區(qū)域59密封。這兩個區(qū)域通過由連桿6貫穿的逾越孔65相互連接。燃燒用空氣可僅僅通過逾越孔65從第一區(qū)域58到達(dá)第二區(qū)域59中。同樣如圖16顯不的那樣,在靠近排氣ロ的填充兀件61和第一導(dǎo)流兀件62之間在周向上布置有靠近溢流件的填充元件64。如圖16顯示的那樣,第一導(dǎo)流元件62具有入流面63,其相應(yīng)于入流面24布置成鄰近進(jìn)氣窗10。在所顯示的平行于氣缸縱軸線50的截面方向上,入流面63構(gòu)造成凹的。入流面63具有下棱邊77,其位于設(shè)想的平面79中。入流面63的面對活塞頂31的上棱邊78位于設(shè)想的平面81中。在此,平面79和81垂直于氣缸縱軸線50。有利地,入流面63鄰近下棱邊77近似與平面79相切地伸延。入流面63在橫截面中近似四分之一圓形地從下棱邊77伸延到上棱邊78。切線89在上棱邊78處非常傾斜地伸延。切線89與氣缸縱軸線包夾角度P,有利地,角度P約小于20°、尤其地約小于10°。平面79近似位于進(jìn)氣窗10之下,并且在該實施例中,平面81在進(jìn)氣窗10的上區(qū)域中與進(jìn)氣窗10相交。平面79也可位于進(jìn)氣窗的下棱邊25 (圖2)的區(qū)域中。通過下棱邊75近似布置在進(jìn)氣窗的下棱邊25的高度上或下棱邊25之下,得到很小的流動阻カ。上棱邊78布置得盡可能靠近活塞頂31,而上棱邊78不接觸活塞頂31。通過上棱邊78布置得盡可能靠近活塞頂31,實現(xiàn)良好的流動引導(dǎo)并且由此得到活塞頂31和活塞銷15的良好的冷卻。在該實施例中,入流面63近似在排氣窗10的整個在氣缸縱軸線50的方向上測得的高度h上延伸。在此,高度h表示進(jìn)氣窗10平行于氣缸縱軸線50的最大延伸。圖18顯示出在活塞5的下止點時活塞5和分離元件60的布置方案。靠近溢流件的填充元件64布置在活塞內(nèi)空間35 (圖17)之外。靠近溢流件的填充元件64的外側(cè)成拱形并且與活塞裙30 —起形成柱形的面??拷缌骷奶畛湓?4的外側(cè)也可相對于柱形的面(活塞裙30的外側(cè)位于該面上)稍微向內(nèi)或向外錯位。圖19至21以細(xì)節(jié)顯示了分離元件60的設(shè)計方案??拷缌骷奶畛湓?4很大程度上填充在氣缸壁11和活塞5的外側(cè)之間的區(qū)域。在活塞5的下止點時,靠近溢流件的填充元件64位于活塞內(nèi)空間35之外并且鄰近在圖17中顯示的活塞5的橋接部73,該橋接部73保持活塞銷15。如圖19顯示的那樣,入流面63的上棱邊78形成直線。如圖17和圖20顯示的那樣,逾越孔65具有垂直于曲軸7的旋轉(zhuǎn)軸線8測得的長度e。在此,長度e代表包括凹口 67的深度的逾越孔65的總長度,凹口 67在氣缸縱軸線50的方向上延伸至逾越孔65的區(qū)域中。同樣凹口 66可延伸到這樣的區(qū)域中,S卩,在活塞5的下止點時上連桿孔眼33布置在該區(qū)域中。在活塞5的下止點時在連桿孔眼33的中心的高度上測得長度e和寬度f(圖17)。在圖21中顯示出逾越孔65的平行于旋轉(zhuǎn)軸線8測得的寬度f。同樣在圖22中顯示出長度e和寬度f。在該區(qū)域中,靠近排氣口的填充元件61的外輪廓相應(yīng)于活塞5的內(nèi)輪廓。由此,分離元件60形成填充件,在活塞5的下止點時其很大程度上充填活塞內(nèi)空 間35。在此,如此確定分離元件60的尺寸,即,在給定的加工公差中不可出現(xiàn)在活塞5和分離元件60之間的接觸,并且,活塞5在氣缸縱軸線50的方向上無障礙地運動得以保證。圖23顯示了在逾越孔65中的連桿孔眼33。該位置相應(yīng)于活塞5的下止點。逾越孔65構(gòu)造成相對小并且如此確定其尺寸,即,在上連桿孔眼33和分離元件60之間的接觸是不可能的。有利地,在活塞5的下止點時,逾越孔65的自由的流動橫截面為進(jìn)氣窗10的流動橫截面的最多200%、尤其地小于進(jìn)氣窗10的流動橫截面的150%。進(jìn)氣窗10和逾越孔65的幾乎相同的流動橫截面被視為尤其有利的。在此,進(jìn)氣窗10的流動橫截面為在氣缸壁11中的橫截面。由逾越孔65的流動橫截面除去在逾越孔65中的上連桿孔眼33的橫截面積得到逾越孔64的自由的流動橫截面。逾越孔65明顯小于在圖13中顯示的逾越孔46。逾越孔65僅僅稍大于上連桿孔眼33,其在活塞5的下止點時布置在逾越孔65的區(qū)域中。由此,這樣的橫截面積常小,即,混合物可通過該橫截面積從第一區(qū)域58逾越到第二區(qū)域59中。由此,在第一區(qū)域58中實現(xiàn)活塞和氣缸壁11的良好的冷卻和潤滑。有利地,連桿孔眼33的寬度a為逾越孔65的長度e的至少60%,并且有利地,上連桿孔眼33的厚度b為逾越孔65的寬度f的至少80%。在此,逾越孔65的寬度f必須大于上連桿孔眼33的厚度b,以便在裝配時連桿6可穿過逾越孔65被插入。如在圖24中的截面圖中顯示的那樣,在上連桿孔眼33和下連桿孔眼34之間的連桿6的橫截面明顯小于在上連桿孔眼的區(qū)域中的橫截面。因此,在逾越孔65中的自由的流動橫截面在活塞5的下止點時最小并且在活塞5的上行沖程中增加。在圖24中顯示的截面比在活塞5的下止點時的上連桿孔眼33更靠近曲軸7的旋轉(zhuǎn)軸線8。由此,可在圖24中看到兩個凹口 66和67。如圖20和21顯示的那樣,鄰近靠近排氣口的填充元件61和第一導(dǎo)流元件62分別模制有斜面72。斜面72限制槽口(Tasche) 70,活塞5的橋接部73 (圖17)伸入該槽口70中?;钊N孔眼(活塞銷15保持在其中)通過橋接部73連結(jié)在活塞5處。通過斜面72可使第一區(qū)域58的體積最小化。為了分離第一區(qū)域58和第二區(qū)域59設(shè)置有在圖21中顯示的壁區(qū)段71,斜面72布置在該壁區(qū)段71處。圖25顯示了分離元件60的實施變型方案,在其中入流面63具有這樣的上棱邊83,S卩,其向內(nèi)、即朝向氣缸縱軸線50彎曲地伸延。由此,入流面63在上棱邊83的區(qū)域中構(gòu)造成凹的。入流面63不僅在流動方向29(圖I)上而且垂直于流動方向29凹地彎曲。由此,同樣在垂直于氣缸縱軸線50的截面中得到入流面63的凹的走向。在圖26中顯示的實施例中,入流面63具有這樣的上棱邊84,S卩,其附加地在氣缸縱軸線50的方向上成拱形地伸延。上棱邊84構(gòu)造成波動的(geschwungen)并且具有兩個向外下降的側(cè)向的區(qū)段85以及拱形的中間區(qū)段86。在區(qū)段85和86之間形成隆起部87。圖27顯示了分離元件90的另一實施例。分離元件90基本上相應(yīng)于分離元件60。然而,在分離元件90中,代替靠近排氣口的填充元件,設(shè)置第二導(dǎo)流元件91,其幾乎相應(yīng)于在圖11中顯示的第二導(dǎo)流元件48。在根據(jù)圖16至24的實施例中,分離元件60構(gòu)造成獨立的元件,其保持在氣缸2和曲軸箱3之間。尤其地在垂直于曲軸7的旋轉(zhuǎn)軸線8且平行于氣缸縱軸線50被分割的 曲軸箱3中,設(shè)置成,分離元件75 (如在圖28和29中顯示的那樣)模制到曲軸箱半部處。在圖29和圖30中顯示了在曲軸箱3的兩個半部之間的分離平面76。由此得到在更少的單件數(shù)量時的簡單的結(jié)構(gòu)?;旧舷鄳?yīng)于分離元件60構(gòu)造分離元件75。分離元件75構(gòu)造成空心的且薄壁的,從而得到二沖程發(fā)動機I的小的重量。有利地,分離元件的壁厚η小于5mm、尤其地小于3mm、尤其有利地小于2mm。在此,尤其地壁厚η為分離元件60的最大壁厚。在圖32中的截面圖中同樣顯示了產(chǎn)生的空腔88。此外,如此設(shè)計分離元件75,S卩,在以注射成型法制造曲軸箱3時其可良好地脫模。如圖30顯示的那樣,入流面在垂直于氣缸縱軸線的平面中也構(gòu)造成凹的。入流面63的上棱邊83構(gòu)造成彎曲的并且在其中央的區(qū)域中距中間平面93具有間距m,該間距m小于在上棱邊83的端部處(即在入流面63的側(cè)邊處)上棱邊83與中間平面93的間距I。在此,中間平面93為這樣的平面,S卩,其包含氣缸縱軸線50和曲軸7的旋轉(zhuǎn)軸線8。相應(yīng)地,在氣缸縱軸線50的方向上觀看,上棱邊83朝向氣缸縱軸線50彎曲。上棱邊83的彎曲在與活塞5的彎曲相反的方向上在鄰近入流面63的區(qū)域中伸延。入流面83在兩個方向上(即,在流動方向29(圖I)和相對于流動方向29的側(cè)向的方向上)凹地彎曲。分離元件75具有逾越孔82,其平行于曲軸7的旋轉(zhuǎn)軸線8測得的寬度g小于上連桿孔眼33(圖3)的厚度b。寬度g僅僅稍大于在上連桿孔眼33和下連桿孔眼34之間的區(qū)域中的在圖32中顯示的連桿6的厚度i。由此,逾越孔82的自由的流動橫截面在活塞5的每個位置中都非常小。由于分離元件75構(gòu)造成兩件式的,在裝配時可將連桿6插入分離元件75的兩個半部之間并且不必穿過逾越孔82插入連桿6。因此,通過分離元件75的兩件式方案,逾越孔82可構(gòu)造成明顯小于逾越孔65。所有給出的尺寸針對在給出的方向上元件的最大尺寸。
權(quán)利要求
1.一種二沖程發(fā)動機,帶有氣缸(2),活塞(5)以在氣缸縱軸線(50)的方向上往復(fù)行進(jìn)的方式支承在所述氣缸(2)中,其中,所述活塞(5)通過連桿(6)驅(qū)動可旋轉(zhuǎn)地支承在曲軸箱⑶中的曲軸(7),其中,所述連桿(6)通過活塞銷(15)與所述活塞(5)相連接,所述二沖程發(fā)動機帶有用于燃燒用空氣的進(jìn)氣窗(10),由所述活塞(5)控制所述進(jìn)氣窗(10),其中,所述活塞(5)將構(gòu)造在所述氣缸(2)中的燃燒室(4)與曲軸箱內(nèi)空間(9)分開并且具有活塞頂(31),所述活塞頂(31)的下側(cè)(32)面對所述曲軸箱(3),并且所述二沖程發(fā)動機帶有至少一個溢流通道(14),所述燃燒用空氣通過所述溢流通道(14)從所述曲軸箱內(nèi)空間(9)中流入所述燃燒室(4)中, 其特征在于,在所述曲軸箱內(nèi)空間(9)中鄰近所述進(jìn)氣窗(10)布置有第一導(dǎo)流元件(19,62),該第一導(dǎo)流元件使通過所述進(jìn)氣窗(10)流入的燃燒用空氣在朝向所述活塞頂(31)的下側(cè)(32)的方向上轉(zhuǎn)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述活塞(5)具有活塞裙(30),該活塞裙(30)至少部分地包圍活塞內(nèi)空間(35),其中,在所述活塞(5)的下止點時所述第一導(dǎo)流元件(19,62)沉入所述活塞內(nèi)空間(35)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,入流面(24,63)的寬度(c)相應(yīng)于所述進(jìn)氣窗(10)的平行于所述曲軸(7)的旋轉(zhuǎn)軸線(8)測得的寬度(d)的至少15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述連桿(6)具有上連桿孔眼(33),該上連桿孔眼(33)包圍所述活塞銷(15),其中,所述第一導(dǎo)流元件(19,62)的入流面(24,63)的平行于所述曲軸(7)的旋轉(zhuǎn)軸線(8)測得的寬度(c)相應(yīng)于所述上連桿孔眼(33)的平行于所述曲軸(7)的旋轉(zhuǎn)軸線(8)測得的厚度(b)的至少80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述第一導(dǎo)流元件(19,62)具有凹口(38,67),在所述曲軸(7)旋轉(zhuǎn)時所述連桿(6)沉入所述凹口(38,67)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,設(shè)置有第二導(dǎo)流元件(48,91),其布置在所述燃燒室(4)的排氣口(12)的面對所述曲軸箱(3)的側(cè)邊處并且在所述活塞(5)的下止點時鄰近所述活塞裙(30)的曲軸箱側(cè)的邊緣(57)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,由分離元件(42,47,54,60,75,90)將所述曲軸箱內(nèi)空間(9)分割成所述進(jìn)氣窗(10)通入其中的且在其中布置所述第一導(dǎo)流元件(19,62)的第一區(qū)域(58)和所述曲軸(7)在其中旋轉(zhuǎn)的第二區(qū)域(59),其中,所述溢流通道(14)通入所述第二區(qū)域(59)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述第一區(qū)域(58)和第二區(qū)域(59)通過逾越孔(46,65,82)相互連接,其中,在所述活塞(5)的下止點時,所述逾越孔(65,82)的自由的流動橫截面小于所述進(jìn)氣窗(10)的流動橫截面的200%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述連桿(6)伸出穿過所述逾越孔(46,65,82)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,在所述分離元件(42,47,54,60,75,90)處布置有至少一個導(dǎo)流元件(19,48,62,91)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述分離元件(42,47,54,60,75,90)模制到所述曲軸箱(3)處。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述分離元件(42,47,54,60)為獨立的、固定在所述曲軸箱(3)和所述氣缸(2)之間的分離平面(20)的區(qū)域中的構(gòu)件。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述分離元件(60,75,90)構(gòu)造成填充件,其在所述活塞(5)的下止點時很大程度上充填所述第一區(qū)域(58)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述分離元件(60,75,90)構(gòu)造成空心的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述分離元件(60,75,90)具有靠近排氣口的填充元件¢1)和兩個靠近溢流件的填充元件(64),其中,所述靠近溢流件的填充元件¢4)在周向上布置在所述靠近排氣口的填充元件¢1)和所述第一導(dǎo)流元件(62)之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,在所述分離元件出0,75,90)和所述氣缸壁(11)之間形成環(huán)形間隙(69),所述活塞裙(30)在所述活塞(5)的下止點時沉入所述環(huán)形間隙(69)中。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述導(dǎo)流元件(19,62)構(gòu)造成薄壁的并且包括入流面(24)和使所述入流面(24)定位的元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述氣缸(2)和所述曲軸箱(3)通過分離平面(20)相互分離,其中,所述導(dǎo)流元件(19)固定在鄰近所述分離平面(20)處。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述導(dǎo)流元件¢2)的入流面(63)的面對所述活塞頂(31)的上棱邊(78)直線地伸延。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二沖程發(fā)動機,其特征在于,所述入流面¢3)在至少一個方向上凹地伸延。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二沖程發(fā)動機(1),其具有氣缸(2),活塞(5)以往復(fù)行進(jìn)的方式支承在氣缸中。活塞通過連桿(6)驅(qū)動可旋轉(zhuǎn)地支承在曲軸箱(3)中的曲軸(7)。連桿(6)通過活塞銷(15)與活塞相連接。設(shè)置有由活塞控制的用于燃燒用空氣的進(jìn)氣窗(10)?;钊蛛x構(gòu)造在氣缸(2)中的燃燒室(4)和曲軸箱內(nèi)空間(9)并且具有活塞頂(31),活塞頂?shù)南聜?cè)(32)面對曲軸箱(3)。為了實現(xiàn)活塞(5)和活塞銷軸承(16)的良好的冷卻,設(shè)置成,在曲軸箱內(nèi)空間(9)中鄰近進(jìn)氣窗(10)布置第一導(dǎo)流元件(19,62),其使通過進(jìn)氣窗(10)流入的燃燒用空氣在朝向活塞頂(31)的下側(cè)(32)的方向上轉(zhuǎn)向。
文檔編號F02B25/14GK102808685SQ20111043876
公開日2012年12月5日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者W·蓋耶, M·雷希勒, R·克利, E·庫利克, H·施萊斯曼 申請人:安德烈亞斯.斯蒂爾兩合公司
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