專(zhuān)利名稱(chēng):二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，用于一種包括內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的鏈鋸、切割機(jī)或類(lèi)似裝置的便攜式手持工作裝置。
背景技術(shù)：
從WO 01/51785 AL中，可知空氣通道和混合氣通道構(gòu)造為近似相同的長(zhǎng)度。混合氣通道的長(zhǎng)度應(yīng)介于空氣通道長(zhǎng)度的0.6倍和1.4倍之間。這樣，空氣通道和混合氣通道彼此匹配，以維持空氣/燃料比值不變，而與載荷波動(dòng)無(wú)關(guān)。
空氣通道包括傳輸通道的長(zhǎng)度。由于混合氣通道應(yīng)近似同空氣通道一樣長(zhǎng)，因?yàn)榛旌蠚馔ǖ辣仨殬?gòu)造成比氣缸外側(cè)的空氣通道部分長(zhǎng)，所以產(chǎn)生不利的空間狀態(tài)結(jié)果。這里，對(duì)于具有近似相等的長(zhǎng)度的空氣以及混合氣通道來(lái)說(shuō)，業(yè)已表明燃燒室內(nèi)的空氣/燃料比值在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)/分范圍內(nèi)不是最佳的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一級(jí)型的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有一有利的在燃燒室內(nèi)的空氣/燃料比值，該比值與特定載荷匹配。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，包括一燃燒室，它形成在氣缸內(nèi)，并由上下移動(dòng)的活塞劃定界限；活塞，它經(jīng)由一連桿驅(qū)動(dòng)一軸頸支承在曲柄軸箱內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)的曲軸；以及，在特定的活塞的位置上，曲柄軸箱傳輸通道流體連通地連接至燃燒室，且每一傳輸通道以一開(kāi)孔通向曲柄軸箱；二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)包括一入口通道，經(jīng)由一入口以將空氣/燃料混合氣供給至曲柄軸箱內(nèi)，且入口通道構(gòu)造為至少部分地在汽化器內(nèi)，并連接至一空氣過(guò)濾器；至少一個(gè)凈化空氣通道提供本質(zhì)上無(wú)燃料的燃燒空氣給至少一個(gè)傳輸通道；其特點(diǎn)在于，入口通道的長(zhǎng)度是所述凈化空氣通道的長(zhǎng)度的20％至60％，且所述入口通道的長(zhǎng)度的測(cè)量是從空氣過(guò)濾器直到進(jìn)入曲柄軸箱內(nèi)的入口；所述凈化空氣通道的長(zhǎng)度在從空氣過(guò)濾器直到進(jìn)入曲柄軸箱內(nèi)的傳輸通道的開(kāi)孔的平均通道長(zhǎng)度上延伸。
當(dāng)從空氣過(guò)濾器至進(jìn)入曲柄軸箱內(nèi)的入口的入口通道的長(zhǎng)度只等于近似60％的凈化空氣通道的長(zhǎng)度時(shí)，產(chǎn)生二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的一良好的動(dòng)力性能。凈化空氣通道的長(zhǎng)度是從空氣過(guò)濾器至進(jìn)入曲柄軸箱內(nèi)的傳輸通道的入口開(kāi)孔的平均通道長(zhǎng)度。通過(guò)將入口通道構(gòu)造為短于凈化空氣通道，那么進(jìn)一步產(chǎn)生一有利的結(jié)構(gòu)配置?？諝馔ǖ篮腿肟谕ǖ揽商貏e地連接到一空氣過(guò)濾器。
現(xiàn)提供入口通道的長(zhǎng)度是凈化空氣通道的長(zhǎng)度20％多。為了一有利的空氣/燃料比值和因此的低廢氣價(jià)值，凈化空氣通道的阻力相關(guān)區(qū)域有意地對(duì)應(yīng)于1.7倍至5.0倍的入口通道的阻力相關(guān)區(qū)域。較佳地，該區(qū)域近似為兩倍的大小。阻力相關(guān)區(qū)域特別地在凈化空氣通道內(nèi)或在入口通道內(nèi)是最窄的橫截面。凈化空氣的通道的阻力相關(guān)區(qū)域?qū)艋諝馔ǖ赖拈L(zhǎng)度的比值近似地等于入口通道的阻力相關(guān)區(qū)域?qū)θ肟谕ǖ赖拈L(zhǎng)度的比值。對(duì)于凈化空氣通道和混合氣通道，阻力相關(guān)區(qū)域?qū)﹂L(zhǎng)度的比值因此不變。對(duì)于混合氣通道和凈化空氣通道，依照赫爾姆霍茨方程式，按照公式得出同樣的赫爾姆霍茨頻率f=c2πAL·V·]]>其中c是聲速；A是阻力相關(guān)區(qū)域；L是長(zhǎng)度且V是曲柄軸箱容量。凈化空氣通道和混合氣通道因此符合相同的頻率特征。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)因此具有一良好的動(dòng)力性能。
為獲得一良好的凈化結(jié)果，提供的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)具有四個(gè)對(duì)稱(chēng)地排列在中心對(duì)稱(chēng)的平面上的傳輸通道。每一活塞窗分配兩個(gè)傳輸通道。空氣通道較佳地在氣缸區(qū)域分叉為兩個(gè)分通道。每一分通道連接至在特定的活塞位置上的一活塞窗。實(shí)際的做法是提供兩個(gè)空氣通道，且每一空氣通道連接至在特定的活塞位置上的一活塞窗。較佳地，對(duì)于對(duì)稱(chēng)的凈化模式，每一空氣通道的阻力相關(guān)區(qū)域近似為相同尺寸。



下面將參照
本發(fā)明的實(shí)施例的所有特征。其中圖1示出一二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的縱向截面的示意圖；且圖2是一通過(guò)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)出口的正視截面的示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)1包括一氣缸2，其具有一圓柱形縱向軸線(xiàn)24和一構(gòu)造在氣缸2內(nèi)的燃燒室3。燃燒室3由一上下移動(dòng)的活塞4劃定界限，在活塞在其上部位置4a接近頂部死點(diǎn)(TDC)處，虛線(xiàn)以示出?；钊?經(jīng)由一連桿5驅(qū)動(dòng)一曲軸6，且曲軸6軸頸支承在曲柄軸箱8內(nèi)，以繞曲軸軸線(xiàn)7可轉(zhuǎn)動(dòng)。空氣/燃料混合氣從入口通道11通過(guò)入口9提供至曲柄軸箱8。入口通道11連接至一空氣過(guò)濾器13，且在其一段長(zhǎng)度上設(shè)置有一汽化器18。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)1總的包括四個(gè)傳輸通道15和16，它們關(guān)于一中心平面對(duì)稱(chēng)地排列。兩個(gè)傳輸通道15排列在出口附近，而兩個(gè)傳輸通道16排列在出口遠(yuǎn)處。傳輸通道15，16通過(guò)開(kāi)孔19，20通向曲柄軸箱8，而通過(guò)入口窗25，26通向燃燒室3內(nèi)。在前面給出的活塞位置，如圖1所示的活塞4的位置，曲柄軸箱8和燃燒室3經(jīng)由傳輸通道15，16彼此流體地連接。
在活塞4的外圍設(shè)置有兩扇窗17，它們關(guān)于氣缸中心平面對(duì)稱(chēng)地排列。圖1中只示出一扇窗17?；钊趫D1所示的虛線(xiàn)位置4a處，在該位置標(biāo)識(shí)為17a的活塞窗連接凈化空氣通道12至傳輸通道15，16的入口窗25，26?？諝馔ǖ?2連接到空氣過(guò)濾器13。在空氣過(guò)濾器13下游的空氣通道12內(nèi)可安裝一節(jié)流元件。該節(jié)流元件連接汽化器18的閥瓣。凈化空氣通道12在氣缸2區(qū)域內(nèi)分叉成兩分通道23，且有意地對(duì)稱(chēng)地構(gòu)造這兩分通道23。較佳地，每一分通道23在所示活塞位置的活塞窗17a區(qū)域內(nèi)打開(kāi)。
凈化空氣通道12的阻力相關(guān)區(qū)域22是一具有相對(duì)通流最小的橫截面的區(qū)域。凈化空氣通道的長(zhǎng)度(b)由以下組成從空氣過(guò)濾器13至活塞窗17的空氣通道12的長(zhǎng)度；活塞窗17至傳輸通道15，16的入口窗25，26的平均長(zhǎng)度；以及，傳輸通道15，16一直到開(kāi)孔19，20的平均長(zhǎng)度。通過(guò)傳輸通道16的通道短于通過(guò)傳輸通道15的通道?；谠撛颍瑢?duì)長(zhǎng)度(b)要考慮兩長(zhǎng)度的算術(shù)平均值。為強(qiáng)調(diào)起見(jiàn)，在傳輸通道16內(nèi)虛線(xiàn)表示長(zhǎng)度(b)。為了卻阻力相關(guān)區(qū)域22，認(rèn)為平行排列在流動(dòng)通道內(nèi)的傳輸通道15和16是共有的。入口通道11的長(zhǎng)度(a)確定為從空氣過(guò)濾器13至曲柄軸箱8內(nèi)的入口9的入口通道的長(zhǎng)度。入口通道11的阻力相關(guān)橫截面21表征在入口通道內(nèi)相對(duì)通流具有最小橫截面的特征。
在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，在活塞4朝TDC的方向向上移動(dòng)的期間，通過(guò)吸力將空氣/燃料混合氣從入口通道11通過(guò)入口9抽吸到曲柄軸箱8內(nèi)，即，從曲柄軸箱8朝燃燒室3的方向。在活塞4朝底部死點(diǎn)(BDC)的方向向下移動(dòng)的期間，混合氣在曲柄軸箱8內(nèi)壓縮。一旦傳輸通道15和16的入口窗25和26被活塞4打開(kāi)，空氣/燃料混合氣就從曲柄軸箱8移到燃燒室3內(nèi)。在活塞4的重新向上行程中，燃燒室3內(nèi)的空氣/燃料混合氣被壓縮，且由火花塞14點(diǎn)燃。出口10打開(kāi)后，廢氣從燃燒室排出。當(dāng)廢氣通過(guò)出口10離開(kāi)燃燒室3時(shí)，新的空氣/燃料混合氣已經(jīng)通過(guò)傳輸通道15，16流入燃燒室3。為了防止新鮮空氣/燃料混合氣從燃燒室3逃逸，將低等燃料或無(wú)燃料氣體(諸如空氣)儲(chǔ)存在新鮮的混合氣前面。為此目的，在吸入行程期間，傳輸通道15和16的入口窗25和26在頂部死點(diǎn)的區(qū)域經(jīng)由活塞窗17連接至空氣通道12?；旧蠠o(wú)燃料的燃燒空氣流動(dòng)通過(guò)空氣通道12進(jìn)入到傳輸通道15和16內(nèi)。該凈化的空氣儲(chǔ)存在從曲柄軸箱8出來(lái)的空氣/燃料混合氣的前面，且在混合氣之前側(cè)向地流動(dòng)至燃燒室內(nèi)，這樣，空氣將混合氣與廢氣分離。
為使燃燒室3內(nèi)空氣/燃料比值在整個(gè)轉(zhuǎn)數(shù)/分范圍內(nèi)最優(yōu)化，凈化空氣通道和入口通道11必須匹配。為此目的，入口通道11的長(zhǎng)度(a)是凈化空氣通道的長(zhǎng)度20％至60％。當(dāng)凈化空氣通道內(nèi)的阻力相關(guān)區(qū)域22等于1.7倍至5.0倍的入口通道11的阻力相關(guān)區(qū)域21時(shí)，產(chǎn)生一有利的燃燒室內(nèi)的空氣/燃料比值。較佳地，凈化空氣通道的阻力相關(guān)區(qū)域22近似為入口通道11的阻力相關(guān)區(qū)域21的兩倍。為了良好的動(dòng)態(tài)匹配，設(shè)置為凈化空氣通道的阻力相關(guān)區(qū)域22對(duì)凈化空氣通道的平均長(zhǎng)度(b)的比值近似地等于入口通道11的阻力相關(guān)區(qū)域21對(duì)入口通道11的長(zhǎng)度(a)的比值。因此赫爾姆霍茨頻率在入口通道和凈化空氣通道相等。如果，例如，凈化空氣通道的阻力相關(guān)區(qū)域22為入口通道11的阻力相關(guān)區(qū)域21的兩倍，那么對(duì)凈化空氣通道的長(zhǎng)度(b)產(chǎn)生兩倍的入口通道11的長(zhǎng)度(a)。
在圖2中，示意地示出的一實(shí)施例的截面圖，其截面垂直于氣缸縱向軸線(xiàn)24，大約出口10的位置?；钊?具有兩扇彼此相對(duì)存在的活塞窗17′和17″，且它們對(duì)稱(chēng)地排列。在圖示的活塞位置，活塞窗17′連接一空氣通道12′至兩個(gè)傳輸通道15′，16′，而活塞窗17″連接一空氣通道12″至兩個(gè)傳輸通道15″，16″。凈化空氣通道的阻力相關(guān)區(qū)域22由以下組成凈化空氣通道12′的阻力相關(guān)區(qū)域22′和凈化空氣通道12″的阻力相關(guān)區(qū)域22″。阻力相關(guān)區(qū)域22′具有在凈化空氣通道的長(zhǎng)度上最窄的橫截面的特征，且因此該區(qū)域可在活塞窗17′或傳輸通道15′，16′內(nèi)測(cè)量，而阻力相關(guān)區(qū)域22″具有在凈化空氣通道的長(zhǎng)度上最窄的橫截面的特征，且因此該區(qū)域也可在活塞窗17″或傳輸通道15″，16″內(nèi)測(cè)量。當(dāng)阻力相關(guān)區(qū)域22′和阻力相關(guān)區(qū)域22″尺寸相同時(shí)，在燃燒室3內(nèi)產(chǎn)生一對(duì)稱(chēng)的凈化形式。凈化空氣通道的長(zhǎng)度(b)從空氣過(guò)濾器13沿通過(guò)活塞窗17′的空氣通道12′延伸并沿傳輸通道15′和16′直到曲柄軸箱8內(nèi)的開(kāi)孔19(圖1)，且從空氣過(guò)濾器13沿通過(guò)活塞窗17″的空氣通道12″延伸并沿傳輸通道15″和16″直到曲柄軸箱8(圖2未示出)內(nèi)的開(kāi)孔20(圖1)。
入口通道11構(gòu)造為在部分地在汽化器18內(nèi)(圖1)的縱向部分上(圖2未示出)。入口通道11以從空氣過(guò)濾器13直到曲柄軸箱8(圖1)長(zhǎng)度(a)延伸。入口通道11的長(zhǎng)度(a)總計(jì)為近似20％至60％的凈化空氣通道的長(zhǎng)度(b)。
有利的是，空氣通道經(jīng)由一閥通向一或多個(gè)傳輸通道。較佳地，通向傳輸通道的空氣通道的開(kāi)孔位于入口窗的區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)一傳輸通道的完全的填充。有利的是，只連接四個(gè)傳輸通道中的兩個(gè)至一空氣通道，較佳的是排列在出口附近的傳輸通道15，15′。
權(quán)利要求
1.一種二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，包括一燃燒室(3)，它形成在氣缸(2)內(nèi)，并由上下移動(dòng)的活塞(4)劃定界限；活塞(4)，它經(jīng)由一連桿(5)驅(qū)動(dòng)一軸頸支承在曲柄軸箱(8)內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)的曲軸；以及，在特定的活塞(4)的位置上，曲柄軸箱(8)傳輸通道(15，15′，15″，16，16′，16″)流體連通地連接至燃燒室(3)，且每一傳輸通道(15，15′，15″，16，16′，16″)以一開(kāi)孔(19，20)通向曲柄軸箱(8)；二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)包括一入口通道(11)，經(jīng)由一入口(9)以將空氣/燃料混合氣供給至曲柄軸箱(8)內(nèi)，且入口通道(11)構(gòu)造為至少部分地在汽化器(18)內(nèi)，并連接至一空氣過(guò)濾器(13)；至少一個(gè)凈化空氣通道(12)提供本質(zhì)上無(wú)燃料的燃燒空氣給至少一個(gè)傳輸通道(15，16)；其特征在于，所述入口通道(11)的長(zhǎng)度(a)是所述凈化空氣通道的長(zhǎng)度(b)的20％至60％，且所述入口通道(11)的長(zhǎng)度(a)的測(cè)量是從空氣過(guò)濾器(13)直到進(jìn)入曲柄軸箱(8)內(nèi)的入口(9)；所述凈化空氣通道的長(zhǎng)度(b)在從空氣過(guò)濾器(13)直到進(jìn)入曲柄軸箱(8)內(nèi)的傳輸通道(15，16)的開(kāi)孔(19，20)的平均通道長(zhǎng)度上延伸。
2.如權(quán)利要求
1所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述凈化空氣通道內(nèi)的阻力相關(guān)區(qū)域(22)等于1.7倍至5.0倍的入口通道(11)的阻力相關(guān)區(qū)域(21)。
3.如權(quán)利要求
1所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述凈化空氣通道內(nèi)的阻力相關(guān)區(qū)域(22)近似為入口通道(11)的阻力相關(guān)區(qū)域(21)的兩倍。
4.如權(quán)利要求
1所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述凈化空氣通道的阻力相關(guān)區(qū)域(22)對(duì)所述凈化空氣通道的長(zhǎng)度(b)的比值近似地等于入口通道(11)的阻力相關(guān)區(qū)域(21)對(duì)入口通道(11)的長(zhǎng)度(a)的比值。
5.如權(quán)利要求
1所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(1)具有四個(gè)對(duì)稱(chēng)地排列的傳輸通道(15，15′，15″，16，16′，16″)。
6.如權(quán)利要求
5所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在活塞(4)的外圍設(shè)有兩扇活塞窗(17)，每一活塞窗(17)分配兩個(gè)傳輸通道(15，15′，15″，16，16′，16″)。
7.如權(quán)利要求
1所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在活塞(4)的外圍設(shè)有活塞窗(17)，所述凈化空氣通道(12)在氣缸(2)的區(qū)域內(nèi)分叉為兩個(gè)分通道(23)；且，每一分通道(23)在特定的活塞(4)的位置上連接至活塞窗(17)。
8.如權(quán)利要求
1所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在活塞(4)的外圍設(shè)有活塞窗(17)，并且所述二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)提供兩個(gè)所述凈化空氣通道(12′，12″)；并且，每一所述凈化空氣通道(12′，12″)在特定的活塞位置連接至活塞窗(17′，17″)。
9.如權(quán)利要求
8所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，每一所述凈化空氣通道(12′，12″)的阻力相關(guān)區(qū)域(22′，22″)尺寸相同。
專(zhuān)利摘要
一種二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，特別用于一便攜式手持工作裝置，諸如，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的鏈鋸、切割機(jī)或諸如此類(lèi)的裝置，其具有一形成在氣缸內(nèi)且由上下移動(dòng)的活塞劃定界限的燃燒室。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)包括以開(kāi)孔通向曲柄軸箱的傳輸通道，且其在特定的活塞的位置流體連通地連接曲柄軸箱至燃燒室。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)包括一入口通道經(jīng)由一入口以將空氣/燃料混合氣供給至曲柄軸箱內(nèi)，且連接至一空氣過(guò)濾器。至少一個(gè)空氣通道提供額外的燃燒空氣給至少一個(gè)傳輸通道。為了一與載荷無(wú)關(guān)的良好的空氣/燃料混合氣比值，提供的入口通道的長(zhǎng)度是凈化空氣通道的長(zhǎng)度的20%至60%；以及，凈化空氣通道的長(zhǎng)度是從空氣過(guò)濾器至進(jìn)入曲柄軸箱內(nèi)的傳輸通道的開(kāi)孔的平均通道長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)F02B1/02GKCN1328488SQ03123155
公開(kāi)日2007年7月25日 申請(qǐng)日期2003年4月24日
發(fā)明者J·施洛斯阿齊克, W·熱伊爾 申請(qǐng)人:安德烈亞斯 斯蒂爾股份兩合公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專(zhuān)利引用 (5),