專利名稱：二沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二沖程曲軸箱掃氣式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，在進(jìn)氣口與多根輸送管的上部之間設(shè)置有開有活塞口的(活塞口式)或由止回閥控制的氣道。在所述輸送管頂部加入新鮮空氣，并且將所述新鮮空氣用作抵抗如下空氣/燃料混合物的緩沖材料。在掃氣過(guò)程中，這種緩沖材料主要通過(guò)排氣口損耗。從而降低了燃料消耗及廢氣排放。所述發(fā)動(dòng)機(jī)主要用于手持式工具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在已知有上述類型的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，較之于其它二沖程曲軸箱掃氣式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，這種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)降低了燃料消耗和廢氣排放。二沖程曲軸箱掃氣式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可具有重量輕、尺寸小的特點(diǎn)，由于曲軸箱中混合了燃料和空氣，故而燃料具有較好的霧化性，因此在低溫條件下，這種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)相對(duì)容易。此外，其生產(chǎn)成本相對(duì)較低，在惡劣工作條件下的性能相對(duì)可靠。采用直接噴射方式的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)燃料消耗的進(jìn)一步降低，原因在于，直接噴射能夠?qū)θ剂嫌?jì)量和噴射時(shí)刻的控制可更為精確。但是，較之于曲軸箱掃氣式發(fā)動(dòng)機(jī)， 采用直接噴射方式的發(fā)動(dòng)機(jī)具有其它問(wèn)題。直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)存在于復(fù)雜性、 成本、尺寸和重量的方面。直接噴射式系統(tǒng)的部件必須更為堅(jiān)固，因此其生產(chǎn)費(fèi)用更高—— 較之于間接噴射式系統(tǒng)，直接噴射式系統(tǒng)在顯著更高的壓力環(huán)境下處理燃料，并且噴射器自身必須能夠耐受汽缸內(nèi)部的燃燒熱量和壓力。其它間接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)還需要使用獨(dú)立的油箱以及用于潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)的配套部件，而曲軸箱掃氣式發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用混合有油的燃料來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑。出于上述原因，直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸、重量及生產(chǎn)成本均提高了，這當(dāng)然就是一個(gè)缺點(diǎn)，尤其是對(duì)手持式工具而言。直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫環(huán)境下的啟動(dòng)也較為困難。在用于為發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的揮發(fā)性燃料(例如基于酒精的燃料，其由可再生資源制得， 故越來(lái)越受歡迎)的種類較少時(shí)，上述缺點(diǎn)尤為明顯。在發(fā)動(dòng)機(jī)處于低溫狀態(tài)時(shí)，燃料的霧化量減少，從而難以啟動(dòng)。另一些直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)通常在啟動(dòng)時(shí)需要采用電池輔助，才能注入足夠壓力的燃料，并加以點(diǎn)火。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，則在加入了燃料的環(huán)境中，溫度較高， 并形成更多的湍流，從而能夠更好地混合燃料/空氣，因此燃燒效果更好。發(fā)明目的本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種使用附加空氣并能夠進(jìn)一步減少排放的曲軸箱掃氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。另一目的在于提供一種能夠容易啟動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。另一目的在于提供一種在啟動(dòng)時(shí)無(wú)需電池的發(fā)動(dòng)機(jī)。另一目的在于最大程度地減少本發(fā)明背景中提及的至少一個(gè)問(wèn)題或缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，通過(guò)提供一種二沖程曲軸箱掃氣式二沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)上述至少一個(gè)目的，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括汽缸，被構(gòu)造成在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng)地容納活塞，且限定了燃燒室，所述燃燒室包括用于點(diǎn)燃空氣/燃料混合物的點(diǎn)火裝置以及用于排出廢氣的排氣口 ；曲軸箱，包括曲柄軸；間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)，諸如汽化器或低壓燃料噴射系統(tǒng)，用于向所述曲軸箱供應(yīng)燃料，從而掃氣(清除)至所述燃燒室；至少一根輸送管，均從所述曲軸箱延伸至至少一個(gè)相應(yīng)的輸送口，以連接至所述燃燒室；附加空氣填充裝置，用于利用附加空氣至少部分地填充所述輸送管，其中所述附加空氣填充裝置是從所述輸送口朝向所述曲軸箱的；以及直接噴射裝置，用于將燃料直接噴射到所述燃燒室中。從而能夠減少曲軸箱掃氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的排放和燃料消耗。此外，這種發(fā)動(dòng)機(jī)能夠輕松地被啟動(dòng)，且無(wú)需獨(dú)立的潤(rùn)滑系統(tǒng)。 優(yōu)選地，所述附加空氣填充裝置包括活塞口式閥門，所述活塞口式閥門包括活塞凹部，在所述活塞位置位于所述活塞的上死點(diǎn)中心和/或附近時(shí)，所述活塞凹部與附加空氣口和輸送口配合，以便將所述輸送口與用于附加空氣的進(jìn)氣系統(tǒng)相連?？商鎿Q地，所述空氣填充裝置包括用于附加空氣且連接至所述至少一根輸送管的上部的進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口具有止回閥(諸如，例如，簧片閥)且連接至用于附加空氣的進(jìn)氣系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)通過(guò)止回閥或活塞控制的空氣/燃料進(jìn)口而向曲軸箱供應(yīng)燃料，所述止回閥或活塞控制的空氣/燃料進(jìn)口連接至所述曲軸箱。優(yōu)選地，所述直接噴射裝置是優(yōu)選采用高于2bar的壓力的燃料噴射系統(tǒng)，優(yōu)選采用高于^ar的壓力。從而可直接將燃料噴射至燃燒室，這樣尤其能夠降低燃料消耗和排放。優(yōu)選地，所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)和所述直接噴射裝置流體地連通至共享燃料箱 (16)。從而能夠降低重量，減少了結(jié)構(gòu)尺寸。優(yōu)選地，所述燃料箱中的燃料包括小部分的油， 用于通過(guò)所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)來(lái)潤(rùn)滑曲軸箱?？商鎿Q地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括油箱，用于將油噴射到曲軸箱，并且也可以噴射到其它潤(rùn)滑點(diǎn)。因此，所述共享燃料箱中的燃料無(wú)需包含用于潤(rùn)滑曲軸箱的小部分油。優(yōu)選地，所述直接噴射裝置被定向成使得燃料被至少噴射在所述點(diǎn)火裝置的火花生成部分附近。從而能夠降低燃料消耗及廢氣排放。優(yōu)選地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括電子控制單元，所述電子控制單元被設(shè)置成控制所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)和/或所述直接噴射裝置。從而能夠輕松地調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)。優(yōu)選地，所述電子控制單元還控制所述點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火時(shí)刻。從而能夠?qū)c(diǎn)火進(jìn)行定時(shí)，并使其適用于燃料供應(yīng)。優(yōu)選地，所述電子控制單元被設(shè)置成控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)，其方式使得在怠速節(jié)流期間，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)具有合理的熱量時(shí)，所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)被關(guān)閉或保持在低位，而所述直接噴射裝置將燃料至少噴射在所述點(diǎn)火裝置的火花生成部分附近，并且所述電子控制單元被設(shè)置成控制所述點(diǎn)火裝置以便在燃料被噴射的每個(gè)周期生成火花。這樣，由于在發(fā)生燃燒的那些周期中，燃料基本上只輸送到燃燒室，因此在怠速節(jié)流期間可以降低燃料消耗和排放，這降低了廢氣中的未燃燒燃料的含量。優(yōu)選地，所述電子控制單元被設(shè)置成控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)，其方式使得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)期間，所述直接噴射裝置被關(guān)閉，使得僅從所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)供應(yīng)燃料。由于燃料和空氣在曲軸箱中得以混合，燃料的霧化性好，因此即使在寒冷條件下，也能夠輕松啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。優(yōu)選地，消音器被直接安裝到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的排氣口，所述直接安裝即為無(wú)
需連接管。優(yōu)選地，所述消音器包括至少一個(gè)催化元件，即催化式消音器。以前，在許多由二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的工具中，廢氣中包含的未燃燒燃料的含量非常高，可使催化式消音器溫度變得過(guò)高，不能在實(shí)際應(yīng)用中使用。另一解決方案是使用一種轉(zhuǎn)化率降低(即清潔率降低)的催化式消音器。由于本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)降低了廢氣中未燃燒燃料的含量，因此催化式消音器的使用更為簡(jiǎn)便，從而使得進(jìn)一步降低了未燃燒燃料的排放。優(yōu)選地，離心式離合器被設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄軸上，并且所述離合器被設(shè)置成驅(qū)動(dòng)工作件，例如，手持式動(dòng)力工具上的鏈、鋸片或者類似器件。優(yōu)選地，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)用于手持式動(dòng)力工具。本發(fā)明還涉及一種用于操作上述的曲軸箱掃氣式二沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述方法包括以下步驟-向所述曲軸箱提供燃料和空氣；-向所述至少一根輸送管提供附加空氣；-用附加空氣進(jìn)行掃氣，以迫使廢氣通過(guò)排氣口排出；-將空氣燃料混合物從所述曲軸箱掃氣至所述燃燒室；-利用直接噴射裝置，將燃料直接噴射到所述燃燒室中；-點(diǎn)燃所述燃燒室的空氣燃料混合物。此外，本發(fā)明還涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和加熱的方法，該方法同上，但不直接將燃料噴射到所述燃燒室中?？梢栽诎l(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，使用短時(shí)間(即僅占用少許啟動(dòng)時(shí)間)直接燃料噴射(燃料直噴)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)而構(gòu)造的二沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的二分立體切開剖視圖，為清楚起見(jiàn)，在部分剖面中顯示了某些部件。圖2是沿著圖1所示的剖切線A-A得到的橫截面圖，其中以示意圖的方式顯示了所述瞬時(shí)二沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)部件，其中表示了活塞、汽缸及其中設(shè)置的配套液體流道。還可以示意性地顯示了催化式消音器。
具體實(shí)施例方式下面將在參考附圖的同時(shí)，以各實(shí)施例的方式，更為詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于在發(fā)動(dòng)機(jī)上對(duì)稱分布的部件而言，位于一側(cè)的部件具有給定的附圖標(biāo)記，而位于另一側(cè)的部件被指定具有相同的附圖標(biāo)記，但附帶有單引號(hào)(’)符號(hào)。一般說(shuō)來(lái)，在參考附圖時(shí)， 具有單引號(hào)符號(hào)的相應(yīng)部件位于紙面所示平面上方，因此在一些圖中并未顯示出來(lái)。在應(yīng)用環(huán)境中，在使用“燃料”這個(gè)術(shù)語(yǔ)時(shí)，應(yīng)明白的是，該術(shù)語(yǔ)還可以指燃料和油的混合物，這取決于是否將燃料箱用來(lái)盛裝同時(shí)具有發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑作用的燃料和油的混合物，或者是否采用單獨(dú)的燃料箱和油箱，其中，(例如)通過(guò)將油噴射到曲軸箱的方式來(lái)潤(rùn)滑所述發(fā)動(dòng)機(jī)。在圖1中，顯示了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1，圖2是沿著圖1所示的剖切線A-A得到的橫截面圖。所述發(fā)動(dòng)機(jī)1具有汽缸2，其被構(gòu)造成在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng)地容納活塞6，且限定了燃燒室 8，所述發(fā)動(dòng)機(jī)還具有曲軸箱3，其包括能夠通過(guò)連桿17控制活塞6運(yùn)動(dòng)的曲柄軸18。圖中的所述活塞6和連桿17被部分切除，以便更清楚地顯示發(fā)動(dòng)機(jī)的其它部件。所述發(fā)動(dòng)機(jī)是一種使用附加空氣的二沖程曲軸箱掃氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。所述發(fā)動(dòng)機(jī)1包括間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)4，用于向所述曲軸箱3提供燃料，從而掃氣至所述燃燒室8。所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)4可以是(例如)如圖1所示的汽化器型，也可以是一個(gè)低壓燃料噴射系統(tǒng)。所述發(fā)動(dòng)機(jī)1還包括直接燃料供應(yīng)系統(tǒng)7 (也稱作直接噴射裝置7)，用于將燃料直接噴射到所述燃燒室8中。因此，可以通過(guò)從所述曲軸箱3對(duì)空氣燃料混合物進(jìn)行掃氣的方式間接向所述燃燒室8提供燃料，也可以通過(guò)將燃料噴射到所述燃燒室8的方式直接向所述燃燒室8提供燃料。為在所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的工作過(guò)程中點(diǎn)燃所述空氣/燃料混合物，使火花塞5穿過(guò)所述汽缸壁中的第一孔進(jìn)入所述燃燒室。根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，所述燃燒室8還具有排氣口 40 (如圖2所示)。在實(shí)際應(yīng)用中，一般將這種排氣口 40連接至消音器41 (如圖2所示)，以便進(jìn)行后期處理，尤其用于最大程度地減少噪聲。圖中顯示的消音器41直接安裝到所述排氣口 40。所述消音器41可以是催化式消音器，具有至少一個(gè)催化元件42并能夠進(jìn)一步降低未燃燒燃料的排放。所述元件42采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，優(yōu)選由長(zhǎng)度大、厚度薄、覆有催化材料且用于形成過(guò)流網(wǎng)的金屬絲制成?？商鎿Q地，可以將多層帶有涂層、起皺且平整的薄金屬片纏繞起來(lái)，形成一個(gè)元件。還可以在消音器中使用多個(gè)帶涂層的擋片(baffle)，從而獲得催化功能。圖1中的汽化器12是一種傳統(tǒng)薄膜汽化器，當(dāng)然也可以使用其它類型的汽化器。 通過(guò)從燃料箱16中抽取燃料的間接燃料供應(yīng)管路33，向所述汽化器12提供燃料。所述汽化器12具有進(jìn)氣口 14，用于從空氣過(guò)濾器15獲得空氣。在其相對(duì)的一端，所述汽化器12 經(jīng)由中間連接件13連接至空氣/燃料混合物輸入管10，所述輸入管10的終端位于連接至所述曲軸箱3的空氣/燃料混合物進(jìn)口 11中的汽缸2內(nèi)壁。所述中間連接件13使所述汽化器12能夠相對(duì)自由地定位。圖中所示的空氣/燃料混合物進(jìn)口 11采用活塞控制，即，在特定的活塞位置處向所述曲軸箱3開放?？商鎿Q地，可以由止回閥(例如簧片閥)來(lái)控制所述空氣/燃料混合物進(jìn)口 11的開/關(guān)。所述汽化器12經(jīng)由輸入管10以一種目前已知的方式向所述曲軸箱3提供空氣/燃料混合物，因此這里便不贅述。優(yōu)選地，所述汽化器12 或間接燃料供應(yīng)管路33配備有電子控制閥(未顯示)，這樣燃料輸送量不僅在因所述空氣 /燃料混合物進(jìn)口 11的打開、關(guān)閉而導(dǎo)致壓力發(fā)生變化時(shí)會(huì)受到影響，還會(huì)在閥門的開關(guān)過(guò)程中受到電控制。在所述活塞位于低位時(shí)，通過(guò)一根或多根輸送管20、20’，從所述曲軸箱3中將空氣燃料混合物輸送到所述燃燒室8。每根輸送管20、20’具有至少一個(gè)流入所述汽缸2的輸送口 21、21’。所述輸送管20、20’將所述輸送口 21，21’連接至所述曲軸箱3。所述輸送管 20、20’可采用傳統(tǒng)方式從汽缸處徑向朝外地設(shè)置，或者，如圖所示，以與所述輸送口 21、21’ 相切的方式設(shè)置。所述輸送口 21、21’在特定的活塞位置處連接至所述燃燒室，即，所述活塞6的運(yùn)動(dòng)控制了所述輸送口 21、21’對(duì)所述燃燒室8的開放和關(guān)閉?？商鎿Q地，可以由止回閥(例如簧片閥)來(lái)控制所述輸送口 21、21’的開/關(guān)。在每個(gè)輸送口 21、21’附近，沿著汽缸壁進(jìn)一步朝下的某處還相應(yīng)地設(shè)置有用于新鮮空氣的附加空氣口 22、22’。設(shè)置有限流閥25的附加空氣進(jìn)氣口 M具有附加空氣管27，其分成多根支管23、23’ (實(shí)例中為兩根)，這些支管的終端位于附加空氣口 22、22’處。所述附加空氣進(jìn)氣口對(duì)通過(guò)空氣過(guò)濾器 15獲得空氣。 在發(fā)動(dòng)機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中(這里不對(duì)其詳細(xì)說(shuō)明)，應(yīng)在特定活塞位置處(即，連接由活塞控制)，通過(guò)活塞中的凹部將所述附加空氣口 22、22’連接至輸送口 21、21’。凹部在圖中由虛線方框沈、26’表示。因此，新鮮空氣可以通過(guò)所述進(jìn)氣口 M流入所述輸送管 20、20’。可替換地，可以由止回閥(例如簧片閥)來(lái)控制所述附加空氣口 22、22’與所述輸送口 21、21’之間的連接。在從所述輸送口 21、21’至所述曲軸箱3的方向上，所述輸送管 20,20'將部分或全部地裝滿有新鮮附加空氣。隨著所述活塞6的不斷運(yùn)動(dòng)，所述附加空氣口 22、22’與所述輸送口 21、21’之間的連接關(guān)閉，之后，所述輸送口 21、21’將首先對(duì)所述燃燒室8開放，從而輸入附加空氣，以通過(guò)所述排氣口 40 (見(jiàn)圖2、排出廢氣，這之后是從所述曲軸箱3而來(lái)的所述空氣/燃料混合物。 所述直接燃料供應(yīng)系統(tǒng)7包括安裝在汽缸壁的第二孔中的噴射嘴19 (所述汽缸壁延伸進(jìn)入所述燃燒室8)、直接燃料供應(yīng)管路31以及直接燃料泵32。所述直接燃料泵32在所述直接燃料供應(yīng)管路31中形成泵送壓力，這樣就能夠?qū)⑷剂蠌乃鋈剂舷?6通過(guò)所述噴射嘴19噴射到所述燃燒室8。還可以使用兩臺(tái)泵32，其可為不同類型，可具有不同壓力等級(jí)，例如第一低壓泵，提供第二高壓泵。所述泵32可為(例如)利用所述曲軸箱中壓力變化(方式與薄膜汽化器相似)的薄膜泵、往復(fù)泵、或由所述曲柄軸18驅(qū)動(dòng)的齒輪泵。這些泵還可以由電力驅(qū)動(dòng)。優(yōu)選地，所述噴射嘴19包括電子控制閥(未顯示)，所述泵32在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)周期中提供恒定壓力，這樣就能夠由電子控制單元(EOT) 9通過(guò)打開和關(guān)閉閥門的方式，控制向所述燃燒器8中的燃料噴射。所述電子控制閥可以是(例如)壓電閥或電磁閥。但可替換地，所述噴射嘴19也可以具有機(jī)械控制閥，例如，在超過(guò)燃料壓力閾值時(shí)，該閥會(huì)對(duì)所述燃燒器8開放。這可以通過(guò)在該期間具有變化的泵壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣機(jī)械閥就能在所需的活塞6位置打開，從而將燃料噴射到所述燃燒室8中。通過(guò)使所述ECU 9控制所述泵32，或者通過(guò)使從動(dòng)系統(tǒng)(例如)僅由所述曲柄軸18的運(yùn)動(dòng)或者所述曲軸箱3中的壓力變化來(lái)控制，可以主動(dòng)地變化所述泵壓。無(wú)論如何，為將燃料噴射到所述燃燒室8中，噴射壓力應(yīng)高于2bar，優(yōu)選為高于 ^ar，更加優(yōu)選為高于lObar。高燃料壓力提供了兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，其一是可以在短時(shí)時(shí)間段內(nèi) (優(yōu)選在所述排氣口關(guān)閉期間)輸送更多燃料，其二是能夠以更小液滴的形式輸送燃料，這樣更容易點(diǎn)燃。甚至可以采用高于IOOObar的燃料壓力，其具有多優(yōu)點(diǎn)。另一方面，隨著燃料壓力增加，成本、能源需求以及部件所受的張力均會(huì)增加。由于整體燃料量的大部分由所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)4提供，因此，較之于自行提供所有燃料的直接燃料供應(yīng)系統(tǒng)，該直接燃料供應(yīng)系統(tǒng)7可使用較低的壓力。因此，所述壓力優(yōu)選低于600bar，更優(yōu)選為低于 300bar，進(jìn)一步優(yōu)選為低于200bar，最優(yōu)選是低于lOObar。進(jìn)一步優(yōu)選的是，將所述噴射嘴 19定向成將燃料朝所述火花電極fe噴射，或者更為優(yōu)選地噴射在其附近。所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)4和所述直接燃料供應(yīng)系統(tǒng)7優(yōu)選從同一燃料箱16中抽取燃料，即兩者共用所述燃料箱16。優(yōu)選地，所述燃料箱16應(yīng)裝有燃料和油的混合物，這樣就能由所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)4潤(rùn)滑所述發(fā)動(dòng)機(jī)。在這種情況下，從所述直接噴射系統(tǒng)7 噴射到所述燃料箱8中的燃料還會(huì)包含少量油?？商鎿Q地，所述燃料箱16中只裝有燃料， 不夾雜任何油。在這種情況下，優(yōu)選具有附加油箱，用于(例如)通過(guò)將油噴射到曲軸箱的方式來(lái)潤(rùn)滑所述曲軸箱3?？商鎿Q地，使用兩個(gè)燃料箱16，其中一個(gè)裝有供所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)4使用的燃料和油的混合物，另一個(gè)裝有燃料，其中不夾雜任何油，供所述直接燃料供應(yīng)系統(tǒng)7使用。所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括至少一個(gè)電子控制單元9。所述E⑶9優(yōu)選被設(shè)置成控制由間接燃料控制連接件35示意性指示的所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)4以及由直接燃料控制連接件34示意性指示的所述直接噴射裝置7。優(yōu)選地，其還通過(guò)由點(diǎn)火控制連接件36示意性指示的所述火花塞5來(lái)控制點(diǎn)火。所述ECU可以是點(diǎn)火模塊的一部分，或是一個(gè)可設(shè)置在多個(gè)不同位置上的獨(dú)立部件。在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速節(jié)流期間，所述ECU 9優(yōu)選被設(shè)置成控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)，其方式使所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)4關(guān)閉或保持在低位，而所述直接噴射裝置7則將燃料噴射到所述燃燒室8中，優(yōu)選朝所述火花電極fe噴射，或者更為優(yōu)選地噴射在其附近。所述ECU 9進(jìn)一步控制所述火花塞5，從而僅在所述直接噴射裝置7將燃料提供到所述燃燒室8的那些周期中，生成火花。此外，根據(jù)一個(gè)方面，將所述ECU 9被布置成控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)1，其方式使得在啟動(dòng)過(guò)程中，所述直接噴射裝置7關(guān)閉，這樣便僅從所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)4供應(yīng)燃料。也就是說(shuō)，由于燃料的霧化性好，于是便將所述發(fā)動(dòng)機(jī)作為容易啟動(dòng)的普通曲軸箱掃氣式發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)啟動(dòng)?？商鎿Q地，可在占用少許發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間的情況下，由所述直接噴射裝置提供燃料，作為主要功能。在達(dá)到預(yù)設(shè)條件(例如啟動(dòng)后的預(yù)設(shè)時(shí)間，預(yù)設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定)后，可以根據(jù)上述怠速節(jié)流方法來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)所述發(fā)動(dòng)機(jī)。在非常特殊的選擇方案中，優(yōu)選在與高燃料壓力結(jié)合時(shí)，在啟動(dòng)過(guò)程中可僅使用所述直接噴射裝置。在代替性實(shí)施例中，可以使所述ECU 9通過(guò)所述直接噴射裝置7或所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)4主動(dòng)控制燃料供應(yīng)，并同時(shí)向所述燃燒室8被動(dòng)供應(yīng)燃料(即無(wú)所述ECU 9的干預(yù))，從而對(duì)所述燃燒室8的燃料供應(yīng)加以調(diào)節(jié)。此外，還可以采用與控制燃料供應(yīng)的ECU 9相分離的自有控制單元，來(lái)控制所述火花塞5的點(diǎn)火。可替換地，所述ECU 9對(duì)所述火花塞5的點(diǎn)火以及所述直接噴射裝置7進(jìn)行控制，同時(shí)由另一控制單元對(duì)通過(guò)所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)4進(jìn)行的燃料供應(yīng)進(jìn)行控制，或者以恒定的速度進(jìn)行所述燃料供應(yīng)。盡管在結(jié)合本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的情況下示出和說(shuō)明了本發(fā)明，但應(yīng)明白，可以在不背離所附權(quán)利要求的寬范圍的情況下，做多種修改、代替及添加。從前文可知，本發(fā)明涵蓋至少一種已宣稱的目標(biāo)。
權(quán)利要求
1.一種二沖程曲軸箱掃氣式二沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括-汽缸O)，被構(gòu)造成在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng)地容納活塞(6)，且限定了燃燒室(8)，所述燃燒室包括用于點(diǎn)燃空氣/燃料混合物的點(diǎn)火裝置(5)以及用于排出廢氣的排氣口 GO)；-曲軸箱(3)，包括曲柄軸(18)；-間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)G)，諸如汽化器(12)或低壓燃料噴射系統(tǒng)，用于向所述曲軸箱 (3)供應(yīng)燃料，從而掃氣至所述燃燒室(8)；-至少一根輸送管(20、20’)，均從所述曲軸箱(3)延伸至至少一個(gè)相應(yīng)的輸送口 01、 21’)，以連接至所述燃燒室⑶；-附加空氣填充裝置(25、24、27、23、23，、22、22，、26、洸，)，用于利用附加空氣至少部分地填充所述輸送管(20，20’)，其中所述附加空氣填充裝置是從所述輸送口(21、21’ )朝向所述曲軸箱(3)的；以及-直接噴射裝置(7)，用于將燃料直接噴射到所述燃燒室(8)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述附加空氣填充裝置(25、24、27、23、23’、 22、22’、26、沈，)包括活塞口式閥門(21、26、22、6)，所述活塞口式閥門包括活塞凹部06、 26’)，在所述活塞位置位于所述活塞(6)的上死點(diǎn)中心和/或附近時(shí)，所述活塞凹部與附加空氣口(22、22’ )和輸送口(21、21’ )配合，以便將所述輸送口(21、21’ )與用于附加空氣的進(jìn)氣系統(tǒng)(25、24、27、23、23，)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述附加空氣填充裝置(25、24、27、23、23’、 22、22’、26、沈’)包括用于附加空氣且連接至所述至少一根輸送管的上部的進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口具有止回閥且連接至用于附加空氣的進(jìn)氣系統(tǒng)05、對(duì)、27、23、23’)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)(4)通過(guò)止回閥或活塞控制的空氣/燃料進(jìn)口(11)而向曲軸箱C3)供應(yīng)燃料，所述止回閥或活塞控制的空氣/燃料進(jìn)口(11)連接至所述曲軸箱(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述直接噴射裝置(7)是采用高于2bar的壓力的燃料噴射系統(tǒng)，優(yōu)選采用高于^ar的壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)(4)和所述直接噴射裝置(7)流體地連通至共享燃料箱(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括油箱，所述油箱用于將油噴射到所述曲軸箱(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述直接噴射裝置(7)被定向成使得燃料被至少噴射在所述點(diǎn)火裝置(5)的火花生成部分(5a)附近。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括電子控制單元(9)，所述電子控制單元被設(shè)置成控制所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)(4)和/或所述直接噴射裝置 ⑵。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述電子控制單元(9)控制所述點(diǎn)火裝置 (5)的點(diǎn)火時(shí)刻。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述電子控制單元(9)被設(shè)置成控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)，其方式使得在怠速節(jié)流期間，所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)(4)被關(guān)閉或保持在低位，而所述直接噴射裝置(7)將燃料至少噴射在所述點(diǎn)火裝置( 的火花生成部分(5a)附近，并且所述電子控制單元被設(shè)置成控制所述點(diǎn)火裝置(5)以便在燃料被噴射的每個(gè)周期生成火花。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述電子控制單元(9)被設(shè)置成控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)，其方式使得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)期間，所述直接噴射裝置(7)被關(guān)閉， 使得僅從所述間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)(4)供應(yīng)燃料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，消音器被直接安裝到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的排氣口，所述直接安裝即為無(wú)需連接管。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述消音器包括至少一個(gè)催化元件。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，離心式離合器被設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述曲柄軸(18)上，并且所述離合器被設(shè)置成驅(qū)動(dòng)工作件，例如，手持式動(dòng)力工具上的鏈、鋸片或者類似器件。
16.一種使用根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的手持式動(dòng)力工具。
17.一種用于操作根據(jù)權(quán)利要求1至15所述的曲軸箱掃氣式二沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述方法包括-向所述曲軸箱( 提供燃料和空氣； -向所述至少一根輸送管(20、20’ )提供附加空氣； -用附加空氣進(jìn)行掃氣，以迫使廢氣通過(guò)排氣口 GO)排出； -將空氣燃料混合物從所述曲軸箱(3)掃氣至所述燃燒室(8)； -利用直接噴射裝置(7)，將燃料直接噴射到所述燃燒室(8)中； -點(diǎn)燃所述燃燒室(8)的所述空氣燃料混合物。
18.一種用于在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和升溫期間操作根據(jù)權(quán)利要求1至15所述的曲軸箱掃氣式二沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述方法包括-向所述曲軸箱( 提供燃料和空氣； -向所述輸送管(20、20’ )提供附加空氣； -用附加空氣來(lái)進(jìn)行掃氣，以迫使廢氣通過(guò)排氣口 GO)排出； -將來(lái)自所述曲軸箱(3)的空氣燃料混合物掃氣至所述燃燒室(8) -點(diǎn)燃所述燃燒室(8)的所述空氣燃料混合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的用于在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間操作根據(jù)權(quán)利要求1至15所述的曲軸箱掃氣式二沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述方法進(jìn)一步包括-在僅占用所述啟動(dòng)時(shí)間的一部分的短時(shí)間內(nèi)，利用所述直接噴射裝置(7)將燃料直接噴射到所述燃燒室(8)中。
全文摘要
一種二沖程曲軸箱掃氣式二沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括汽缸(2)，其被構(gòu)造成在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng)地容納活塞(6)，且限定燃燒室(8)，所述燃燒室包括用于點(diǎn)燃空氣/燃料混合物的點(diǎn)火裝置(5)以及用于排出廢氣的排氣口(40)；曲軸箱(3)，包括曲柄軸(18)；間接燃料供應(yīng)系統(tǒng)(4)，例如汽化器(12)或低壓燃料噴射系統(tǒng)，用于向所述曲軸箱(3)提供燃料，從而掃氣至所述燃燒室(8)；至少一根輸送管(20，20’)，均從所述曲軸箱(3)延伸至至少一個(gè)相應(yīng)的輸送口(21、21’)，以連接至所述燃燒室(8)；附加空氣填充裝置(25、24、27、23、23’、22、22’、26、26’)，用于利用附加空氣至少部分地填充所述輸送管(20，20’)，附加空氣填充裝置從所述輸送口(21，21’)至所述曲軸箱(3)；以及直接噴射裝置(7)，用于將燃料直接噴射到所述燃燒室(8)。
文檔編號(hào)F02M71/04GK102378859SQ200980158439
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者喬爾·貝爾納克列夫, 米卡埃爾·伯格曼 申請(qǐng)人:胡斯華納有限公司