DE3735319A1 - Auslasssystem fuer eine zweitakt-brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Auslaßsystem für eine Zweitakt- Brennkraftmaschine mit im Zylinder angeordneter, vom Kolben gesteuerter Hauptauslaßöffnung sowie mindestens einer, mittels einer Steuereinrichtung zwangsläufig steuerbaren Zusatzauslaß­ öffnung.

Nach DE-OS 29 27 521 ist eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einer im Zylinder angeordneten Hauptauslaßöffnung sowie einer Zusatzauslaßöffnung oberhalb der Hauptauslaßöffnung bekannt. Die Zusatzauslaßöffnung ist mittels eines Steuerorgans steuer­ bar ausgeführt. Dadurch wird eine den betriebsbedingungen ange­ paßte Steuerung des Auslaßquerschnittes erreicht, so daß sowohl hohe Spitzenleistungen bei großem Auslaßquerschnitt wie auch ein breiter Drehzahlbereich durch eine drehzahl- und lastab­ hängige Verringerung des Auslaßquerschnittes möglich sind. Weiterhin nach DD-PS 2 28 587 eine Zweitakt-Brennkraftmaschine bekannt, bei der eine Resonanzkammer dem Auslaßkanal zu- oder abgeschaltet wird. Die Steuerung erfolgt drehzahl- und last­ abhängig über einen durch den Abgasdruck des Auslaßkanals be­ aufschlagten Kolben. Im unteren Lastbereich ist die Resonanz­ kammer ständig zugeschaltet, da sie dort die verbessernden Effekte bringt. Dagegen erfolgt im oberen Lastbereich mit Hilfe des ansteigenden Abgasdruckes die Abschaltung der Resonanz­ kammer und damit werden Leistungseinbußen verhindert.

Ziel der Erfindung ist eine weitere Verbesserung des Auslaß­ systems und damit eine Leistungssteigerung einer Zweitakt- Brennkraftmaschine sowie dessen wirtschaftliche Herstellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Auslaßsystem zu schaffen und so in einer Zweitakt-Brennkraftmaschine anzu­ ordnen, daß neben der Verbesserung des Ladungswechsels eine einfache, unkomplizierte und raumsparende Steuereinrichtung mit geringem Kostenaufwand einsetzbar ist. Das Wesen der Erfin­ dung besteht darin, daß in bekannter Weise im oder am Zylinder eine Resonanzkammer angeordnet ist und daß die Steuereinrich­ tung für die Zusatzauslaßöffnung gleichzeitig für die Resonanz­ kammer vorgesehen ist. Die Steuereinrichtung für die Zusatz­ auslaßöffnung besteht aus einem durch den Abgasdruck des Aus­ laßkanals beaufschlagten, in einer Bohrung des Zylinders glei­ tenden Hohlkolben, welcher eine Steueröffnung für die Resonanz­ kammer aufweist. Zur Erhöhung der Stellkraft kann die Steuerein­ richtung auch als Stufenkolben ausgebildet sein, indem der Hohlkolben zusätzlich mit einem im Durchmesser größeren Kolben verbunden ist. Die Steuereinrichtung kann auch aus einem durch den Abgasdruck des Auslaßkanals beaufschlagten, in einem Steuerzylinder gleitenden Kolben mit Flachschieber bestehen, welcher eine Steueröffnung bzw. Steuermulde für die Resonanz­ kammer aufweist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Steuerkolben mit dem Steuerzylinder in der Resonanzkammer angeordnet. Zur Vereinfachung der Bearbeiung der Führung für den Flachschieber ist der Zylinder im Bereich der Führung des Flachschiebers geteilt und durch ein Abschlußstück abgeschlossen. Durch die Erfindung wird eine weitere Verringerung der Spül­ verluste und Erhöhung des effektiven Zylindervolumens bei Dreh­ zahlen unterhalb des Arbeitsbereiches der Resonanz-Auspuff­ anlage gegenüber der Auslaßquerschnittssteuerung erreicht. Des weiteren wird eine einfache, wartungsarme, nur aus wenig Ver­ schleißteilen bestehende Steuereinrichtung geschaffen, die beide Auslaßsysteme steuert, so daß eine Steuereinrichtung eingespart werden kann.

An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung nachstehend erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Zylinders einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Steuerung einer Zu­ satzauslaßöffnung und einer Resonanzkammer im Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt I-I nach Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere Ausführung mit zwei Zusatzauslaßöffnungen im Bereich des Vorauslasses und Steuerung durch Hohl­ kolben,

Fig. 4 eine als Stufenkolben ausgebildete Steuereinrichtung im Schnitt,

Fig. 5 eine weitere Ausführung mit Steuerung durch einen Kolben mit Flachschieber im Schnitt.

Bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine wird die Hauptauslaß­ öffnung 5 im Zylinder 1 durch den Kolben 3 gesteuert. Neben der Hauptauslaßöffnung 5 ist oberhalb derselben noch eine Zusatz­ auslaßöffnung 6 vorgesehen. Des weiteren ist im Zylinder 1 zusätz­ lich eine Resonanzkammer 11 angeordnet, die bis in den Zylinder­ kopf 2 hineinführt und von diesem mit gebildet wird. Zwischen der Zylinderbohrung 12 und der Resonanzkammer 11 ist im Zylin­ der 1 eine Bohrung 7 vorgesehen, in der ein Hohlkolben 8 gleitet. Der Hohlkolben 8 ist einerseits durch den Abgasdruck des Aus­ puffkanals 4 und andererseits durch eine Feder 10 beaufschlagt. Der Hohlkolben 8 steuert die Zusatzauslaßöffnung 6 und gleich­ zeitig die Steueröffnung 9 in die Resonanzkammer 11. Die Reso­ nanzkammer 11 ist im Zylinder 1 und Zylinderkopf 2 gleich mit eingegossen, so daß, außer für die Steueröffnung 9, keine ge­ sonderte Bearbeitung erforderlich ist. Um rasch auftretende Druckschwankungen ausgleichen zu können, kann der Hohlkolben 8 eine Dämpfungseinrichtung aufweisen.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Darstellung sind im Zylinder 1 zu­ sätzlich zur Hauptauslaßöffnung 5 im Bereich des Vorauslasses zwei Zusatzauslaßöffnungen 6 vorgesehen, die durch je einen Hohlkolben 8 gesteuert werden. Auch bei dieser Ausführung steuert der Hohlkolben 8 gleichzeitig auch die Steueröffnung 9 zur Resonanzkammer 11. Nach Fig. 4 ist die Steuereinrichtung als Stufenkolben ausgebildet, indem der Hohlkolben 8 zusätzlich mit einem im Durchmesser größeren Kolben 13 verbunden ist. Da­ durch wird die Stellkraft der Steuereinrichtung erhöht. Nach Fig. 5 besteht die Steuereinrichtung für die Zusatzauslaßöffnung 6 aus einem durch den Abgasdruck des Auslaßkanals 4 beaufschlag­ ten und in einem Steuerzylinder 15 gleitenden Kolben 13 mit einem Flachschieber 14. Der Flachschieber 14 steuert die Zusatzauslaßöffnung 6 und gleichzeitig die Steueröffnung 9 zur Resonanzkammer 11 durch eine Steuermulde 16. Der Kolben 13 mit dem Steuerzylinder 15 kann im Zylinder 1 oder wie dargestellt zweckmäßig auch in der Resonanzkammer 11 angeordnet sein. Zur besseren Bearbeitung der Führung für den Flachschieber 14 ist der Zylinder 1 im Bereich des Flachschiebers 14 geteilt ausge­ führt und durch ein Abschlußstück 17 abgeschlossen. Vom Auslaß­ kanal 4 zur Resonanzkammer 11 ist eine Be- und Entlüftungs­ öffnung 18 angeordnet, so daß auch bei geschlossenem Flachschie­ ber 14 die Druckbeaufschlagung des Kolbens 13 dem Abgasdruck entspricht. Der Querschnitt der Be- und Entlüftungsöffnung 18 ist so gewählt, daß die Auspuffabstimmung durch das Resonanz­ volumen nicht beeinflußt wird.

Im unteren Drehzahlbereich ist die Zusatzauslaßöffnung 6 ge­ schlossen, so daß bei der Spülung kein oder nur wenig Frischgas durch den Auslaßkanal 4 austreten kann. Gleichzeitig ist im unteren Drehzahlbereich die Resonanzkammer 11 zugeschaltet, wodurch der Ladungswechsel positiv beeinfluß werden kann. Beim Übergang zum oberen Lastbereich wird durch Druckerhöhung im Auslaßkanal 4 die Federkraft der Feder 10 überwunden und der Hohlkolben 8 in der Bohrung 7 bzw. der Kolben 13 im Steuer­ zylinder 15 nach oben gedrückt und gibt durch die untere Kolben­ kante bzw. die Flachschieberkante die Zusatzauslaßöffnung 6 frei. Gleichzeitig überdeckt der Hohlkolben 8 bzw. Flach­ schieber 14 die Steueröffnung 9, und die Resonanzkammer 11 wird geschlossen.

• Aufstellung über die verwendeten Bezugszeichen Es bedeuten  1 Zylinder
   2 Zylinderkopf
   3 Kolben
   4 Auslaßkanal
   5 Hauptauslaßöffnung
   6 Zusatzauslaßöffnung
   7 Bohrung
   8 Hohlkolben
   9 Steueröffnung
  10 Feder
  11 Resonanzkammer
  12 Zylinderbohrung
  13 Kolben
  14 Flachschieber
  15 Steuerzylinder
  16 Steuermulde
  17 Abschlußstück

Claims (6)

1. Auslaßsystem für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit im Zylinder angeordnetem, vom Kolben gesteuerten Hauptauslaß­ kanal sowie mindestens einer, mittels einer Steuereinrich­ tung zwangsläufig steuerbaren Zusatzauslaßöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise im oder am Zylinder (1) eine Resonanzkammer (11) angeordnet ist und daß die Steuereinrichtung für die Zusatzauslaßöffnung (6) gleich­ zeitig auch für die Resonanzkammer (11) vorgesehen ist.

2. Auslaßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für die Zusatzauslaßöffnung (6) aus einem durch den Abgasdruck des Auslaßkanals (4) beauf­ schlagten, in einer Bohrung (7) des Zylinders (1) gleiten­ den Hohlkolben (8) besteht, welcher eine Steueröffnung (9) für die Resonanzkammer (11) aufweist.

3. Auslaßsystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinrichtung als Stufenkolben aus­ gebildet ist, indem der Hohlkolben (8) zusätzlich mit einem im Durchmesser größeren Kolben (13) verbunden ist.

4. Auslaßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für die Zusatzauslaßöffnung (6) aus einem durch den Abgasdruck des Auslaßkanals (4) beauf­ schlagten, in einem Steuerzylinder (15) gleitenden Kolben (13) mit einem Flachschieber (14) besteht, welcher eine Steueröffnung bzw. Steuermulde (16) für die Resonanzkammer (11) aufweist.

5. Auslaßsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (13) mit dem Steuerzylinder (15) in der Resonanz­ kammer (11) angeordnet ist.

6. Auslaßsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) im Bereich der Führung des Flachschiebers (14) geteilt ist und durch ein Abschlußblech (17) abgeschlos­ sen wird.