AT407555B - Vorrichtung zur auslasszeitsteuerung eines zylinders einer zweitakt-brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Auslasszeitsteuerung eines Zylinders einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem an einen Hauptauslass des Zylinders anschliessenden Auslasskanal, mit wenigstens einem Seitenkanal zwischen dem Auslasskanal und einem Nebenauslass des Zylinders, mit einem im Bereich der zylinderkopfseitigen Wand des Auslasskanales verstellbar angeordneten Steuerkörper, der in seiner in den Auslasskanal vorragenden Arbeitsstellung den Hauptauslass mit Hilfe einer an die Zylinderbohrung angepassten Steuerkante der Höhe nach zum Teil abdeckt, und mit einem in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerkörpers betätigbaren Absperrkörper für den Seitenkanal. 



   Um bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen hohe Spitzenleistungen bei hohen Drehzahlen sicherstellen zu können, muss für eine gute Füllung und möglichst geringe Ladungsverluste gesorgt werden, was unter Ausnützung von Resonanzwirkungen durch ein entsprechend frühes Öffnen des   Auslasskanales   erreicht wird. Diese Abstimmung der Auspuffanlage auf die Spitzenleistung der Brennkraftmaschine bedingt aber Im mittleren Drehzahlbereich wegen der vergleichsweise grossen Höhe des Auslasses nicht nur einen spürbaren Verlust an nutzbarem Hub, sondern auch ein starkes Ansteigen der Ladungsverluste, wobei das Drehmoment sinkt und der spezifische Kraftstoffverbrauch steigt. Eine Erhöhung des Drehmoments bei gleichzeitig verringertem Kraftstoffverbrauch ist in den niedrigen Drehzahlbereichen nur durch eine kürzere Öffnungszeit des Auslasses zu erreichen.

   In diesem Zusammenhang ist es bekannt (AT 380 537 B), im Auslasskanal einen Steuerschieber vorzusehen, der in einer gegenüber dem Zylinder radialen Durchtrittsführung in der zylinderkopfseitigen Wand des   Auslasskanales   verschiebbar gelagert ist und an seiner freien Stirnseite eine an die Zylinderbohrung angepasste Steuerkante bildet, so dass in der gegen den Zylinder vorgeschobenen Arbeitsstellung des Steuerschiebers der Auslass der Höhe nach zum Teil abgedeckt wird, was sich in einer entsprechenden Verkürzung der Auslasszeit auswirkt. 



   Sind zur Verbesserung der Auslassverhältnisse zu Beginn bzw. am Ende des Abgasaustrittes neben einem Hauptauslass seitliche Nebenauslässe im Zylinder vorgesehen, die mit dem an den Hauptauslass angeschlossenen Auslasskanal durch Seitenkanäle verbunden sind, so werden zur Verkürzung der Auslasszeit diese Nebenauslässe gesperrt, und zwar über walzenförmige Absperrkörper, die die Seitenkanäle durchsetzen und um eine zur Zylinderachse parallele Drehachse zwischen einer Sperrstellung und einer Offenstellung verdrehbar sind.

   Damit diese eine Ausnehmung zur Freigabe der   Seitenkanäle   aufweisenden, walzenförmigen Absperrkörper in Abhängigkeit von einer im Auslasskanal vorgesehenen Steuerklappe betätigt werden können, die im Bereich der zylinderkopfseitigen Wand des Auslasskanales schwenkbar gelagert ist und zur Verkürzung der wirksamen Höhe des Hauptauslasses zum Teil in den   Auslasskanal   eingeschwenkt werden kann, ist die Steuerklappe, deren Schwenkachse parallel zu einer Zylindertangente verläuft, über eine Kulissenführung mit den walzenförmigen Absperrkörpern verbunden.

   Nachteilig bei dieser bekannten Auslasszeitsteuerung ist vor allem der erhebliche konstruktive Aufwand, der einseits durch die drehbar zu lagernden, walzenförmigen Absperrkörper in den Seitenkanälen und anderseits durch die notwendige Antriebsverbindung zwischen diesen Absperrkörpern und der Steuerklappe bedingt wird, deren Schwenkachse gegenüber den Drehachsen der Absperrkörper um   90    winkelversetzt verläuft. 



   Schliesslich ist es bekannt (EP 0 141 650 A2) den neben einem Hauptauslass vorgesehenen, seitlichen Nebenauslass durch einen Sperrschieber in Abhängigkeit von der Motordrehzahl zu steuern, so dass der Nebenauslass erst bei höheren Motorgeschwindigkeiten geöffnet wird. Bei dieser bekannten Konstruktion fehlt jedoch ein Steuerkörper für die Auslasszeitsteuerung des
Hauptauslasses. 



   Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine Vorrich- tung zur Auslasszeitsteuerung eines Zylinders einer Zweitakt-Brennkraftmaschine der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass aufgrund eines einfachen Aufbaus vorteilhafte Antriebs- bedingungen für den Steuerkörper im Bereich des Auslasskanales und für die Absperrkörper der
Seitenkanäle sichergestellt werden können. 



   Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Steuerkörper im Auslasskanal in an sich bekannter Weise als die zylinderkopfseitige Wand des Auslasskanales in einer zu dieser
Kanalwand und zur Zylinderachse spitzwinkelig verlaufenden Durchtrittsführung durchsetzender
Steuerschieber ausgebildet ist, und dass der Absperrkörper aus einem zum Steuerschieber parallel verschiebbaren Sperrschieber besteht 

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Mit dem Vorsehen eines Steuerschiebers für den Auslasskanal wird für die Steuerung der   Ausiasszeit   eine unter einem spitzen Winkel sowohl zur Zylinderachse als auch zur Achse des Auslasskanales verlaufende Stellbewegung erforderlich, die vorteilhaft für die Steuerung des Absperrkörpers im Seitenkanal zwischen dem Nebenauslass und dem Auslasskanal ausgenützt werden kann,

   wenn dieser Absperrkörper als zum Steuerschieber paralleler Sperrschieber ausgebildet wird. Der Sperrschieber braucht ja lediglich in eine zur Durchtrittsführung des Steuerschiebers in der   Auslasskanalwand parallele   Bohrung verschiebbar eingesetzt zu werden, die den Seitenkanal durchsetzt, so dass der Sperrschieber in der vorgeschobenen Arbeitsstellung den Seitenkanal sperrt und in der zurückgezogenen Grundstellung freigibt. 



   Wegen der übereinstimmenden Verstellrichtung vereinfacht sich die Kopplung der Antriebe für den Steuerschieber und den Sperrschieber erheblich. Der Sperrschieber und der Steuerschieber können in vorteilhafter Weise über einen gemeinsamen Stellkopf gegen eine Federbeaufschlagung betätigt werden, wobei es grundsätzlich möglich ist, die Federbeaufschlagung in Richtung der Arbeitsstellung oder der Grundstellung wirksam werden zu lassen. 



   Um einerseits ungleiche Stellwege ausgleichen, anderseits aber auch eine zeitlich gestaffelt Betätigung des Steuerschiebers und des Sperrschiebers sicherstellen zu können, was eine bessere Angleichung der Auslasszeitsteuerung an einen grösseren Drehzahlbereich mit sich bringen kann, kann der Sperrschieber gegenüber dem Steuerschieber anschlagbegrenzt verschiebbar gelagert werden, ohne für die beiden Schieber gesonderte Antriebe vorsehen zu müssen. Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn der Steuerschieber und der Sperrschieber durch gesonderte Federn in Richtung der Arbeitsstellung beaufschlagt werden, weil in diesem Fall beispielsweise der Sperrschieber innerhalb der gegenseitigen Verschiebelänge gegenüber dem in die Arbeitsstellung gedrückten Steuerschiebers bewegt werden kann.

   Dies bedeutet, dass der Nebenauslass bei in Arbeitsstellung befindlichem Steuerschieber von diesem unabhängig steuerbar ist. 



   In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Auslasszeitsteuerung eines Zylinders einer
Zweitakt-Brennkraftmaschine in einem Axialschnitt durch den Zylinder im Bereich des
Auslasskanales und
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 

Claims (4)

1. Der Zylinder 1 einer Zweitakt-Brennkraftmaschine weist gemäss dem Ausführungsbeispiel einen an einen Hauptauslass 2 anschliessenden Auslasskanal 3 und symmetrisch zu diesem Hauptauslass 2 zwei seitliche Nebenauslässe 4 auf, die mit dem Auslasskanal 3 durch Seitenkanäle 5 verbunden sind. Die zylinderkopfseitige Wand 6 des Auslasskanales 3 bildet eine Durchtrittsführung 7 für einen Steuerschieber 8, der an seiner freien Stirnseite eine an die Zylinderbohrung angepasste Steuerkante 9 bildet. Dieser Steuerschieber 8, der unter einem spitzen Winkel zur Zylinderachse und zur zylinderkopfseitigen Wand 6 des Auslasskanales 3 zwischen einer zurückgezogenen Grundstellung und einer gegen den Zylinder 1 vorgeschobenen Arbeitsstellung verstellbar ist, wird durch eine Feder 10 in Richtung der Arbeitsstellung beaufschlagt. Die als Druckfeder ausgebildete Feder 10 stützt sich zu diesem Zweck an einem zylinderfesten Widerlager 11 ab. Parallel zur Durchtrittsführung 7 für den Steuerschieber 8 sind im Bereich der Seitenkanäle 5 Aufnahmebohrungen 12 für je einen Sperrschieber 13 vorgesehen, der innerhalb der zugehörigen Aufnahmebohrung 12 zwischen einer den Seitenkanal 5 freigebenden Grundstellung und einer den Seitenkanal 5 sperrenden Arbeitsstellung verschiebbar gehalten wird. Zur Verstellung der beiden Sperrschieber 13 ist ein brückenartige Stellkopf 14 vorgesehen, der in Richtung der Arbeitsstellung der beiden Sperrschieber durch eine Feder 15 belastet wird und über einen Stelltrieb 16 gegen die Kraft der Feder 15 in seine Grundstellung zurückgezogen werden kann. Die Zurückziehung des Steuerschiebers 8 in seine Grundstellung erfolgt ebenfalls über den Stelltrieb 16, weil die Sperrschieber 13 den Steuerschieber 8 über Mitnehmer 17 mitnehmen, wenn diese Mitnehmer 17 nach dem Durchlaufen eines Leerweges an Gegenanschläge 18 des Steuerschiebers 8 anschlagen. Durch diese Massnahme wird es möglich, die Sperrschieber 13 in der Arbeitsstellung des Steuerschiebers 8 innerhalb des Leerweges der Mitnehmer 17 unabhängig vom Steuerschieber 8 zu verstellen, was eine zusätzliche Auslasssteuerung über die Nebenauslässe 4 erlaubt. Erst nach dem Freigeben der Seitenkanäle 5 wird der Steuerschieber 8 durch die Sperrschieber 13 über den Stelltrieb 16 mitgenommen, um die für die Spitzenleistung der Brennkraftmaschine erfor- <Desc/Clms Page number 3> derliche volle Öffnung des Zylinderauslasses zu erreichen. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So könnte beispielsweise an Stelle von zwei Nebenauslässen nur ein Nebenauslass vorgesehen sein, was sich naturgemäss in der Konstruktion auswirkt. Ausserdem kann der dargestellte Antrieb für die Sperrschieber 13 und den Steuerschieber 8 weitgehend abgeändert werden, weil es lediglich darauf ankommt, die Sperrschieber 13 und den Steuerschieber 8 in einer vorgegebenen Abhängigkeit voneinander zu verstellen, wobei die übereinstimmende Verstellrichtung dieser Schieber besonders einfache Voraussetzungen für die konstruktive Lösung des Verstellantriebes mit sich bringt. Schliesslich ist festzuhalten, dass der Steuerschieber 8 auch als Doppelschieber ausgebildet sein könnte, um die Aus ! asszeit zusätzlich stufenweise steuern zu können. PATENTANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung zur Auslasszeitsteuerung eines Zylinders einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem an einen Hauptauslass des Zylinders anschliessenden Auslasskanal, mit wenigstens einem Seitenkanal zwischen dem Auslasskanal und einem Nebenauslass des Zylinders, mit einem im Bereich der zylinderkopfseitigen Wand des Auslasskanales verstellbar angeordneten Steuerkörper, der in seiner in den Auslasskanal vorragenden Arbeitsstellung den Hauptauslass mit Hilfe einer an die Zylinderbohrung angepassten Steuerkante der Höhe nach zum Teil abdeckt, und mit einem in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerkörpers betätigbaren Absperrkörper für den Seitenkanal, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkörper im Auslasskanal (3) in an sich bekannter Weise als die zylinderkopfseitige Wand (6) des Auslasskanales (3) in einer zu dieser Kanalwand (6) und zur Zylinderachse spitzwinkelig verlaufenden Durchtrittsführung (7) durchsetzender Steuerschieber (8) ausgebildet ist, und dass der Absperrkörper aus einem zum Steuer- schieber (8) parallel verschiebbaren Sperrschieber (13) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrschieber (13) und der Steuerschieber (8) über einen gemeinsamen Stellkopf (14) gegen eine Federbeauf- schlagung betätigbar sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperr- schieber (13) gegenüber dem Steuerschieber (8) anschlagbegrenzt verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (8) und der Sperrschieber (13) durch gesonderte Federn (10,15) in Richtung der Arbeitsstellung beaufschlagt sind.