專利名稱:具有附加空氣供應(yīng)的曲軸箱掃氣式雙沖程內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種曲軸箱掃氣式雙沖程內(nèi)燃機(jī)，其具有布置成供應(yīng)到其輸送管道的附加空氣供應(yīng)，所述輸送管道連接曲軸箱體積和輸送口。該發(fā)動(dòng)機(jī)主要用于手持工具。
背景技術(shù)：
關(guān)于曲軸箱掃氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的難題是向燃燒室提供均勻的空氣-燃料混合物，尤其是如果發(fā)動(dòng)機(jī)帶有供應(yīng)給輸送管道的附加空氣供應(yīng)。均勻混合物可以通過所謂的長輸送管道實(shí)現(xiàn)，然而長輸送管道往往使曲軸箱復(fù)雜和龐大。對(duì)于帶有供應(yīng)給輸送管道的附加空氣的雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)來說，重要的是保持輸送管道中的空氣與空氣-燃料混合物分離，以便盡可能防止來自輸送管道的空氣-燃料混合物通過排氣口出去。該分離(也被稱為分層)常常通過使輸送管道變長和變窄而實(shí)現(xiàn)，因而防止了或至少減少了不同掃氣的混合。該長度也用于工具及其發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)期性能。長輸送管道用于在低速下的高轉(zhuǎn)矩，較短管道用于在高速下的高轉(zhuǎn)矩。
然而，往往在操作期間在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸送管道中產(chǎn)生速度依賴性壓力變化。這些壓力變化由包含在輸送管道中的氣體的振蕩產(chǎn)生。對(duì)于長且窄的輸送管道來說這些壓力變化特別大，但是對(duì)于短且窄的輸送管道來說它們也相當(dāng)大。這些壓力變化隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的速度而變化。當(dāng)在不同速度下打開供應(yīng)給輸送管道的附加空氣供應(yīng)時(shí)，這將導(dǎo)致在一些速度下空氣供給減小，而在其他速度下空氣供給增加。所以，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作不如預(yù)期那樣好。供應(yīng)給輸送管道的附加空氣的量的變化導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的總空氣燃料比率隨著速度而變化，所以是一個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于消除或至少減小以上指出的缺陷。
在開始提到的所述類型的曲軸箱掃氣式內(nèi)燃機(jī)中實(shí)現(xiàn)了該目的，其中在布置在活塞環(huán)下面的活塞中有至少一個(gè)凹窩，并且進(jìn)一步在所述活塞中或在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣缸壁中布置有流動(dòng)通道，所述凹窩被布置成在某些活塞位置處與輸送口和流動(dòng)通道對(duì)準(zhǔn)，以在輸送口和曲柄箱體積之間建立連通。該設(shè)計(jì)具有許多優(yōu)點(diǎn)。流動(dòng)通道將連接輸送口和曲柄箱體積。這將消除輸送管道中的壓力波動(dòng)。同時(shí)或優(yōu)選其后，輸送口將連接到附加空氣供應(yīng)。由于該設(shè)計(jì)，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)速度來說輸送管道的頂部中的壓力將與曲軸箱體積中的壓力相同。所以附加空氣注入到輸送管道將變化很小，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的性能增加。
下面將參考附圖描述本發(fā)明，所述附圖以示例的目的顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
圖1從側(cè)視的角度示意性地示出了第一實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸和曲軸箱在剖視圖中示出，而活塞僅僅以側(cè)視的角度示出并且部分被切除。
圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的第二實(shí)施方式并且也為局部剖視圖。
圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的第三實(shí)施方式并且也為局部剖視圖。
具體實(shí)施方式參考圖1，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)。為了清楚起見，氣缸9和曲軸箱17在縱向橫截面中被顯示，但是活塞7在側(cè)視圖中被顯示。這使得更容易看到活塞中的許多凹窩。而且活塞被部分切除以使氣缸壁中的所有端口可見。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有兩個(gè)輸送管道3，但是僅有一個(gè)是可見的，然后也可以具有三個(gè)、四個(gè)或五個(gè)或者可能是一個(gè)。這意味著活塞中所示的凹窩與紙面以上的端口配合，而在活塞的不可見后側(cè)上的凹窩與所示的端口配合。發(fā)動(dòng)機(jī)1具有帶氣缸孔的氣缸9，該氣缸具有氣缸壁29?；钊?用來在氣缸孔中可移動(dòng)?；钊ㄟ^活塞桿18連接到曲軸16。氣缸連接到曲軸箱17?；钊?的下側(cè)和曲軸箱17形成曲軸箱體積4，當(dāng)活塞上下移動(dòng)時(shí)所述曲軸箱體積將變化。至少一個(gè)輸送管道3連接曲軸箱體積和輸送口5，在這里輸送管道3在曲軸箱中的第一部分23中開始。
進(jìn)氣管道20連接到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸以及用于供給附加空氣2的空氣管道21。兩個(gè)管道20、21被結(jié)合為共用進(jìn)氣系統(tǒng)19，該進(jìn)氣系統(tǒng)具有固定到氣缸的擋板25。還有火花塞26。進(jìn)氣管道20從燃料供應(yīng)單元例如汽化器(未顯示)通向氣缸壁14中的進(jìn)氣口27。所以當(dāng)活塞上升到進(jìn)氣口27上方時(shí)空氣和燃料的混合物將通過進(jìn)氣口27向下吸入到曲軸箱體積內(nèi)。附加空氣2通過空氣管道21供應(yīng)到空氣供應(yīng)口22。當(dāng)活塞中的第二凹窩24將與空氣供應(yīng)口22和輸送口5對(duì)準(zhǔn)時(shí)，空氣將向下被吸入到輸送管道3中。空氣將幾乎完全充滿輸送管道。這是帶有附加空氣的活塞開口曲軸箱掃氣式雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的正常操作。
對(duì)于本發(fā)明該操作稍微被修改。如圖1、2和3中所示，當(dāng)活塞7從底部止點(diǎn)位置向上移動(dòng)時(shí)，活塞中的第一凹窩6將達(dá)到與輸送口5對(duì)準(zhǔn)。采用至少一個(gè)開孔12的形式的流動(dòng)通道12布置在第一凹窩6中。所以它連接輸送口5和活塞7的內(nèi)部，即曲軸箱體積4?；钊械拈_孔12優(yōu)選地采用單個(gè)孔的形式，該開孔的直徑大于4mm但是小于10mm，并且優(yōu)選地大于5mm但是小于8mm，或者采用單個(gè)開孔的形式，該開孔具有不同的形狀但是具有相應(yīng)的面積?；钊械膯蝹€(gè)開孔的中心從穿過曲軸16的中心的活塞和氣缸孔的縱向中心軸28橫向地偏移大于2mm但是小于15mm，并且優(yōu)選地大于4mm但是小于12mm。代替單個(gè)開孔，在活塞中可以有兩個(gè)或以上的開孔，例如圓形或方形孔，所述開孔具有與直徑大于4mm但是小于10mm的圓孔相應(yīng)的面積。
活塞中的第一凹窩被布置在活塞環(huán)10、11下方的活塞的上部區(qū)域中。活塞的單個(gè)開孔的偏移位置明顯是有利的，因?yàn)樗试S開孔12側(cè)向于硬化部分的一側(cè)，所述硬化部分從活塞銷8縱向地上行以承受來自活塞銷的重負(fù)荷。
也可以制造流動(dòng)通道或開孔12，使得它也充當(dāng)凹窩6。于是它必須側(cè)向地位于活塞中，從而它將在某些活塞位置與輸送口對(duì)準(zhǔn)。
圖2顯示了本發(fā)明的第二實(shí)施方式。在這里流動(dòng)通道13作為基本上縱向的管道被布置在氣缸壁14中，該流動(dòng)通道具有基本上側(cè)向地位于輸送口5旁邊的至少一個(gè)開口端15。這意味著第一凹窩6將在某些第一活塞位置處與開口端15和輸送口5兩者對(duì)準(zhǔn)。流動(dòng)通道13在氣缸壁中或曲軸箱17中的活塞下面的曲軸箱體積中向上敞開。這意味著流動(dòng)通道13使輸送口與曲軸箱體積連通。通常流動(dòng)通道13被布置成在其整個(gè)長度上朝著氣缸壁張開。流動(dòng)通道13的長度大于活塞的高度，從而流動(dòng)通道13對(duì)于在活塞下方的流動(dòng)向上敞開。通常該敞開的流動(dòng)通道13通過壓鑄氣缸9形成，并且流動(dòng)通道具有開口凹槽13的形狀。
兩個(gè)實(shí)施方式都顯示了一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其中供應(yīng)給輸送管道的附加空氣供應(yīng)2通過連接到氣缸9的空氣管道21和通過形成空氣供應(yīng)口22的氣缸壁14布置，在某些活塞位置處空氣供應(yīng)口22通過活塞7中的凹窩24連接到輸送口5。這兩個(gè)實(shí)施方式顯示了兩個(gè)不同的活塞凹窩6、24，第一凹窩6與第二凹窩24分離并且位于第二凹窩24上方。當(dāng)活塞從所示的底部止點(diǎn)位置上升時(shí)，輸送口5將在某些第一活塞位置首先與第一凹窩6對(duì)準(zhǔn)，然后輸送口5將在某些第二活塞位置與第二凹窩對(duì)準(zhǔn)。這是有利的，因?yàn)閹в卸丝?的輸送管道3將首先在第一活塞位置期間準(zhǔn)備好用于將在第二活塞位置期間進(jìn)行的附加空氣供應(yīng)。然而也可以通過在兩個(gè)凹窩6、24之間進(jìn)行連接，例如從前一凹窩24的左上角上升，用單個(gè)凹窩24達(dá)到相同的良好效果。在兩個(gè)所示的實(shí)施方式中有兩個(gè)空氣管道21，它們均通向空氣供應(yīng)口22。但是也可以有單個(gè)空氣管道21和在氣缸壁中的支路，從而空氣分流到兩個(gè)不同的空氣供應(yīng)口22。
考慮到附加空氣的供應(yīng)，所示的兩個(gè)實(shí)施方式因而被稱為活塞開口發(fā)動(dòng)機(jī)。這也適用于圖3中所示的第三實(shí)施方式。然而，本發(fā)明也可以用于其附加空氣通過止回閥(也被稱為簧片閥)直接供應(yīng)到其輸送管道3的發(fā)動(dòng)機(jī)。而且在該情況下，通過在供給附加空氣的不同速度下給予改善條件的本發(fā)明，可以改善空氣供給。
圖3顯示了一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其中流動(dòng)通道14布置在氣缸壁29中位于空氣供應(yīng)口22和在氣缸孔表面上的進(jìn)氣口27之間。流動(dòng)通道14也可以向下更深地被布置在氣缸壁中和/或連接的進(jìn)氣系統(tǒng)19中。特別簡單的是將流動(dòng)通道作為凹陷布置在氣缸和進(jìn)氣系統(tǒng)19之間的交泄安裝面的一個(gè)或兩個(gè)中。所有這些選擇通過活塞凹窩24、空氣供應(yīng)口22、流動(dòng)通道14，進(jìn)氣口27和活塞下方在輸送口5和曲軸箱體積之間建立連通。
權(quán)利要求
1.一種曲軸箱掃氣式雙沖程內(nèi)燃機(jī)(1)，其具有布置成供給其輸送管道(3)的附加空氣供應(yīng)(2)，所述輸送管道連接曲軸箱體積(4)和輸送口(5)，其特征在于，在活塞(7)中有至少一個(gè)凹窩(6，24)布置在活塞環(huán)(10，11)下面，并且進(jìn)一步在所述活塞中或在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(9)的氣缸壁(29)中布置有流動(dòng)通道(12；13；14)，所述凹窩被布置成在一些活塞位置與所述輸送口和所述流動(dòng)通道對(duì)準(zhǔn)，以在所述輸送口和所述曲柄箱體積之間建立連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述流動(dòng)通道(12)被以開孔(12)被布置在所述活塞(7)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述活塞中的所述開孔是直徑大于4mm但是小于10mm的至少一個(gè)圓孔或者具有不同形狀但是具有相當(dāng)面積的至少一個(gè)開孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述流動(dòng)通道(12)也作為凹窩(6)并且側(cè)向地位于所述活塞中，并且在一些活塞位置所述流動(dòng)通道(12)將與所述輸送管道(5)對(duì)準(zhǔn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1-3中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，為至少一個(gè)開孔(12)的形式的所述流動(dòng)通道(12)位于所述第一凹窩(6)內(nèi)。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求
所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述活塞中的所述開孔為單孔(12)的形式，該開孔的直徑大于4mm但是小于10mm，并且優(yōu)選地大于5mm但是小于8mm，或者具有不同的形狀但是具有相當(dāng)?shù)拿娣e的單開孔的形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在所述活塞中的所述單開孔的中心從穿過所述曲軸(16)的中心的所述活塞和氣缸的縱向中心軸線橫向地偏移大于2mm但是小于15mm，并且優(yōu)選地大于4mm但是小于12mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述流動(dòng)通道(13)作為基本上縱向的管道被布置在所述氣缸壁(29)中，所述流動(dòng)通道具有基本上側(cè)向地位于所述輸送口(5)旁邊的至少一個(gè)開口端(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述流動(dòng)通道(13)被布置成在其整個(gè)長度上朝著所述氣缸壁(29)敞開。
10.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述氣缸(9)通過壓鑄形成，并且所述流動(dòng)通道(13)具有開口凹槽(13)的形狀。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求
所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，供應(yīng)給所述輸送管道(3)的附加空氣供應(yīng)(2)通過連接到所述氣缸(9)的空氣管道(21)和通過通向空氣供應(yīng)口(22)的氣缸壁(29)布置，所述空氣供應(yīng)口在某些活塞位置處通過所述活塞(7)中的凹窩(24)連接到所述輸送口(5)。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1和11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述流動(dòng)通道(14)被布置在氣缸壁(29)中位于空氣供應(yīng)口(22)和在氣缸孔表面的進(jìn)氣口(27)之間，或者向下更深地被布置在氣缸壁中或連接的進(jìn)氣系統(tǒng)(19)中，從而在所述輸送口(5)和所述曲軸箱體積之間通過所述活塞凹窩(24)、所述空氣供應(yīng)口(22)、所述流動(dòng)通道(14)、所述進(jìn)氣口(27)和所述活塞(7)下方建立連通。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求
所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在所述活塞中有至少一個(gè)第一凹窩(6)和至少一個(gè)第二凹窩(24)。
專利摘要
一種曲軸箱掃氣式雙沖程內(nèi)燃機(jī)(1)，其具有布置成到其輸送管道(3)的附加空氣供應(yīng)(2)，所述輸送管道連接曲軸箱體積(4)和輸送口(5)。在布置在活塞環(huán)(10，11)下面的活塞(7)中有至少一個(gè)凹窩(6，24)，并且進(jìn)一步在所述活塞中或在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(9)的氣缸壁(29)中布置有流動(dòng)通道(12；13；14)，所述凹窩被布置成在一些活塞位置處與輸送口和流動(dòng)通道對(duì)準(zhǔn)，以在輸送口和曲軸箱體積之間建立連通。這將消除輸送管道中的壓力波動(dòng)。同時(shí)或優(yōu)選其后，輸送口將連接到附加空氣供應(yīng)。
文檔編號(hào)F02B25/22GK1997815SQ20048004361
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2004年7月16日
發(fā)明者P-A·耶恩蘭德, S·斯泰恩, J·貝內(nèi)克萊夫 申請(qǐng)人:哈斯科瓦那股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan