二循环发动机 【技术领域】
本发明涉及一种二循环发动机，特别地适用于一便携式的手动操作装置，诸如一链锯、一切割器或诸如此类的器具。背景技术
WO 00/43650公开了一种二循环发动机，其具有一空气通道用于供给空气至传输通道。空气通道通过一活塞窗与传输通道连接。预先收集在传输通道内的新鲜空气常常不足以净化隔离废气和从曲柄轴箱流入的新鲜燃料/空气混合气。结果，增加了净化损失，而因此可出现差的废气值。
因此，本发明的一个目标是提供一改进的前述的普通型二循环发动机，其提供一良好的净化结果，并最大程度减小净化损失。发明内容
本发明的二循环发动机形成有一燃烧室，燃烧室由一往复活动的活塞划定界限，活塞通过一连接杆驱动一可转动地安装在曲柄轴箱的曲轴；燃烧室设有一入口以供给燃料/空气混合气至曲柄轴箱；设有一出口以从燃烧室排出废气；在活塞的规定位置，设有至少一传输通道以流体连通地连接曲柄轴箱与燃烧室，传输通道经由一入口窗通向燃烧室；设有一净化空气通道，该通道包括一空气通道、一活塞窗和一传输通道，其中空气通道用作为输送基本上无燃料的空气，且在活塞的规定位置，经一活塞窗与传输通道的入口窗流体连通地连接；以及为了传输通道地良好新鲜空气的供给以实现良好的净化结果，至少在活塞的一位置处，在与气缸的纵向轴线垂直延伸的平面内，净化空气通道内的流动方向基本均匀地从进入气缸内的入口延伸至在出活塞窗的出口。避免急转弯或偏转可防止紊流，这样能使传输通道有良好的填充。从进入气缸内的入口至出活塞窗的出口的流动方向在每一传输通道和空气通道经活塞窗而连接的活塞位置上有利地均匀延伸。
在净化空气通道内的流动方向的改变，较佳地，在与气缸的纵向轴线垂直的延伸平面内，均匀地从进入气缸内的入口延伸至出活塞窗的出口。如果从进入气缸内的入口至出活塞窗的出口的净化空气通道在与气缸的纵向轴线垂直的延伸平面内沿一方向弯曲，业已示出对传输通道的良好的填充是有利的。弯曲方向改变的避免可以避免紊流并导致其间的均匀流动。特别地，至少在活塞的一位置处，在与气缸的纵向轴线垂直的延伸平面内，从进入气缸内的入口延伸至出活塞窗的出口的干净空气通道的曲率半径近似为常数。
活塞窗的后壁有利地平行于气缸的纵向轴线延伸。对于所有位置，其中，空气通道与传输窗流体连通地连接，通过活塞窗的流动通过的状态在很大程度上相同。有利地，在至少一活塞位置，在与气缸的纵向轴线垂直的延伸平面内，形成在气缸内的净化空气通道的部分的一壁切向地并入活塞窗的后壁。在空气通道与传输通道彼此流体连通地连接的活塞位置的广阔范围上，壁有利地切向地并入活塞窗的后壁。活塞窗的全部容积较佳的为二循环内燃机的行程容积或活塞位移的4至14％。如果在至少一活塞位置，从进入气缸内的入口至传输通道的入口窗的流动阻力近似为常数，导致一流线型的结构。邻近气缸的纵向轴线的活塞窗的后壁有利地在活塞的圆周方向具有一弯曲构造。这样允许一有利的流动横截面，以实现在活塞窗减小流动阻力。同时，这产生一有利的流动方向过程。
为使在活塞窗良好的流动方向的偏转，设置活塞窗的后壁的曲率半径至少为活塞直径的70％，且特别地为活塞直径的1至9倍。由于，相对于活塞直径的大半径，避免在活塞窗处流体流线的急剧偏转。为一低流动阻力，设置活塞窗的深度为活塞直径的10-40％，尤其是13-25％。活塞窗的宽度有利地为活塞直径的50-95％，特别地为70-85％。
为了有利地控制次数，特别地，一相对长的空气通道和传输通道的连接，在空气通道窗的区域，设置活塞窗的高度为空气通道窗高度的2-3倍。在空气通道窗区域，入口窗的高度有利地为活塞窗的高度的10-50％，尤其为25-35％。整个净化空气通道较佳地为流线型，即，具体为无偏转。为此目的，较佳地两空气通道通向气缸，由此，当从流动的方向观察，在汽化器水平面，空气通道相对彼此倾斜地延伸。这样，通过在空气通道内避免急剧偏转，导致一有利的结构。然而，较佳地，一空气通道从空气过滤器通向气缸，在气缸的区域分为两分通道，由此，每一分通道的流动方向近似沿合作截面的流动方向的切线向延伸。为形成一恒定的燃料/空气混合气，空气通道恰当地装配有一节流或流动控制元件，当从流动方向观察，其近似地安置在汽化器水平面上。本发明的进一步的具体特征随后将详细描述。附图说明
本发明的这一目的和其它的目的以及优点将结合附图从以下的说明中变得越来越明晰，其中：
图1示出一二循环发动机的侧视图；
图2是在曲柄轴箱和汽化器上的二循环发动机的立体图；
图3是通过图1的二循环发动机的沿线III-III的横截面图；
图4是一立体视图，示出入口通道、空气通道、传输通道和出口；
图5是入口通道、空气通道和出口的立体图；
图6是一二循环发动机的横截面图；且
图7是气缸和位于活塞上部死点位置的活塞的展开图。具体实施方式
现详细参照诸附图，图1示出一二循环发动机1，其具有一气缸2和一曲柄轴箱6。曲轴7经一轴承装置33，绕曲轴轴线8可转动地安装在曲柄轴箱6上。入口通道20经一入口9引导燃料/空气混合气至曲柄轴箱6。该混合气在汽化器18内制备，由此，入口通道20的一部分形成在汽化器内。空气通道15在入口通道20两侧延伸，其供给空气(以很大程度上无燃料的方式)至二循环发动机1。大约在汽化器8的水平面，两个空气通道15彼此相对倾斜地延伸。在空气通道15内，在汽化器18的水平面，各自设置有节流或流动控制元件32(特别具体为空气阀或阻气门)，而允许对供给至二循环发动机1的空气的控制。
如图6的横截面图所示，燃烧室3形成在气缸2的内部，其由往复活动的活塞4划定界限。活塞4，经连接杆5，驱动曲轴7。在图6中，曲柄轴箱6的下半壳体示以虚线。当活塞4设置在邻近上死点位置，燃料/空气混合气经入口9流入曲柄轴箱6内。在活塞4沿气缸的纵向轴线22朝向曲柄轴箱6的方向活动离开燃烧室3移动的过程中，燃料/空气混合气在曲柄轴箱6内被压缩。在活塞4离开燃烧室3的进一步移动过程中，传输通道11，12打开通向燃烧室。然后，传输通道11，12在曲柄轴箱6和燃烧室3之间建立一流体连通的连接。二循环发动机1具有两邻近出口10并经入口窗13通入燃烧室3内的传输通道11，此外，还具有两远离出口10且经入口窗14通入燃烧室3内的传输通道12。当传输通道11，12通向燃烧室3时，燃料/空气混合气流出曲柄轴箱6流入燃烧室3。在上死点位置区域那里，燃料/空气混合气由火花塞19点燃。在后来的活塞的离开移动过程中，出燃烧室3的出口10打开，而废气流出燃烧室3，而预备的新鲜燃料/空气混合气从传输通道11，12流入。
在图2的二循环发动机1的立体图中，图示入口通道20两侧的两条空气通道15的设置。每一空气通道形成从空气过滤器21(如图2所示)至气缸2内的入口的净化空气通道24的一部分。入口通道20部分地形成在汽化器18内。在汽化器18的水平面，流动控制件32设置在空气通道15内，其控制供给的空气量。包括流动控制件32的空气通道15的诸部分经臂杆34在适当位置固定在汽化器18上。曲轴7沿近似地垂直于流动方向延伸入空气通道15和入口通道20，并延伸通过曲柄轴箱6。
在图3的横截面图中，在空气通道15的水平面，示出活塞4在空气通道15经活塞窗16与传输通道11和12流体连通地连接的一位置。通入燃烧室3的传输通道11和12的部分在图示截面的上方延伸(如从图纸的平面观察)，并因而示以虚线。截面示出连接杆5，活塞4经连接杆驱动安装在曲柄轴箱6内的曲柄7。在出口10附近的两条传输通道11，远离出口10的两条传输通道12，两个活塞窗16，以及形成在气缸2内的净化空气通道24的部分25分别关于中心平面26对称地设置。中心平面26垂直于曲轴7的轴线8延伸，并近似中心地划分入口9和出口10(后者在图3中未示出)。
活塞窗16具有一凹入构造，由此，活塞窗16面对气缸的纵向轴线22的后壁23具有一曲率半径r。曲率半径r在整个后壁23上可为恒定。然而，后壁23由具有不同曲率半径的邻接局部部分组成也是有利的，它们有利地彼此接合，由此，曲率半径特别地以增加或减少的方式连续设置。具有带有大量的相同曲率半径但偏移曲率的中心点的截面也是合适的。
形成在气缸2内的净化空气通道24的部分25，在空气通道窗17处通入气缸2的内部。部分25的邻近中心平面26的那壁31在空气通道窗17处切向地并入活塞窗16的后壁23。邻近出口的传输通道11的壁35(壁35也邻近出口)，在活塞窗16的对立侧以切线方式毗邻后壁23。邻近出口的壁35因而是沿近似平行于气缸的纵向轴线22的径向方向延伸的传输通道11的那壁。
净化空气通道24内的流动方向28均匀从空气通道15通入形成在气缸2内的部分25的入口29延伸至在传输通道11的入口窗13下方区域的出口30。在这种连接中，下面的term指明沿朝向曲柄轴箱6的方向的平移。如图2所示，流动的方向28在空气通道15内也从空气过滤器21至进入气缸2内的入口29均匀地延伸。净化空气通道24沿一从入口29至出口30的方向弯曲。在这种连接中，曲率近似地等于活塞窗16的后壁23的曲率半径r。从入口29至出口30的曲率半径近似地不变。然而，对于流动方向的改变，以均匀地延伸也是有利的，尤其是为恒量。曲率半径r可继续一直到并进入空气通道15。然而，空气通道15直线地延伸也是有利的。空气通道15有利地，切向连接相同直径的部分25。
在从空气过滤器21一直到通入曲柄轴箱6内的传输通道11，12的外部的开口的净化空气通道的整个长度上，至少从进入气缸2内的入口29一直到进入传输通道11，12内的入口窗13，14，在活塞的至少一位置，净化空气通道24内流动的阻力较佳地近似为恒量。活塞窗16的后壁23平行气缸纵向轴线22延伸。如果活塞窗16的后壁的曲率半径r至少为活塞4的直径d的70％，则造成有利的流动条件。特别地，曲率半径r是活塞4的直径d的1至9倍。因而，大的曲率r确保了均匀的流动方向。
为了能得到一低流动阻力，设置活塞窗16的深度t(沿相对气缸的纵向轴线22的径向方向量测)是活塞4的直径d的10-40％，特别地是13-25％。活塞窗的宽度b为活塞的直径d的50-95％，特别地为70-85％。活塞窗16的全部容积为二循环内燃机1的行程容积或活塞位移的4-14％，即，在活塞4的低死点中心位置的燃烧室3的容积和在活塞4的上死点中心位置的燃烧室3的容积之间的差值。应选择活塞窗16的容积，使活塞窗16内的流动阻力不小于在净化空气通道24的其它部分。在出口附近的传输通道11内的流动横截面大于远离出口的传输通道12内的流动横截面。传输通道11，12内的流动横截面在传输通道的长度上近似为恒量。
如图7的展开图所示，传输通道11，12的入口窗13，14在活塞4的上死点中心位置区域与空气通道窗17经活塞窗16流体连通地连接。空气经活塞窗16流入传输通道12，11。在活塞向下移动过程中，当传输通道对燃烧室3打开时，预先收集的空气流出传输通道11，12而流入燃烧室3。这空气将从曲柄轴箱6流入的燃料/空气混合气与燃烧室3内经出口10逸出的废气隔开。这样，实现了良好的净化结果以及低废气值。为净化效果，传输通道11，12内的预先收集的空气量是关键的。
为在气通道15和传输通道11，12之间建立一足够长的流体连通地连接，设置活塞窗16的高度e近似等于空气通道窗17的高度a的2至3倍(沿气缸的纵向轴线的方向并在空气通道窗17的区域测量，且特别地取活塞窗16的最大高度)。在这种连接中，高度对应地沿气缸的纵向轴线22的方向延伸。以对应的方式，宽度沿关于气缸的纵向轴线22的圆周方向延伸。入口窗14的高度c，以及入口窗13的高度f近似地为在空气通道窗17区域的活塞窗16的高度e的10-50％，特别地为25-35％。在活塞的轴环27的附近，在轴环上连接杆5安装在活塞4内，活塞窗16具有一较小的高度，因为活塞轴环27部分地由活塞窗16跨越。空气通道窗17有利地在入口窗14下平移，即，沿朝向曲轴轴线8的方向。这导致特别短的流动通道以及有利的流动条件。
在空气通道15和传输通道11和12流体连通地连接的活塞位置的广阔范围内，有利地存在从入口29至出口30(图3所示)的流动方向的均匀路线。
图4示意地示出一修改的实施例。传输通道11和12示于立体图中。空气通道15在气缸2(未示出)的区域被分为两分通道15′，15″，每一分通道由传输通道12跨越，且经活塞窗16(未示出)在活塞4的特定位置与传输通道12，11流体连通地连接。空气通道分通道15′，15″均匀地弯曲。
图5示出另一实施例，其仅示出带有入口9的入口通道20和空气通道15。空气通道15在入口通道20下方延伸，并在气缸区域(图5中未示出)被分为两条分通道15′，15″，分通道分别经一空气通道窗17通入气缸2的内部。传输通道11，12仅以横截面指明。
本说明书援引德国专利文件于2002年5月24日归档的DE 10223070.6中公开的相关内容以作参考。
当然，本发明决不限于说明书和附图的具体的说明，但也包括在附后权利要求书的范围内对本发明所作的任何修改。