专利名称：用于曲轴箱扫气式内燃机的气缸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于曲轴箱扫气式两冲程内燃机的气缸(1)，其包括具有中心线和位于该气缸相对侧上的封闭传送管道的缸膛，该气缸(1)具有基本垂直于缸膛的下侧，用于在分离面(A)上与曲轴箱相连，除了空气/燃料混合物入口，该气缸还具有用以将附加空气供至燃烧室的至少一个附加空气入口，该附加空气入口穿过气缸壁并且经由活塞上的凹槽和换气孔向下通向传送管道。所述气缸主要用于手动操作工具。
背景技术：
曲轴箱扫气式发动机的不利之处在于，提供均质的空气燃料混合物给燃烧室。这可通过所谓的长传送管道实现，但这容易使曲轴箱复杂和笨重。对于具有附加空气供至传送管道的两冲程发动机，重要的是使传送管道中的空气与空气燃料混合物保持分离，以便尽可能地防止来自传送管道的空气燃料混合物经排气口消散。通过使传送管道长而窄，促进这种分离，也称作分层，从而防止、或至少减少不同扫气的混合。
所述的长度也适合于所述工具及其发动机的所想要的性能。长传送管道用于低速下的高扭矩，较短的管道用于高度下的高扭矩。上述类型的气缸在基本垂直于缸膛的分离面上与曲轴箱相连，该缸膛通常具有密封的中间层例如衬垫。分离面可设置在曲轴轴承(所谓的“短”气缸)的中心轴的整个上方，或分离面可设置得与曲轴轴承(所谓的“长”气缸)的中心轴基本一样高。
在具有附加空气供至传送管道的发动机中，而且在传统的高性能发动机中，传送管道是封闭的，也即，中间壁将传送管道与缸膛分离。通常封闭的传送管道从气缸体拱出以便将扫气沿着所希望的方向提供给缸膛或从该缸膛排出。这种设计造成气缸体难以压铸，因为传送管道的方向会改变。然而，US2003/0106507A1披露了这种类型的气缸。每个传送管道沿着远离其换气孔的径向延伸，并具有拱状上部和平行于缸膛的下部。这种气缸可进行压铸，但其具有明显的缺点。产生高流阻的许多锐弯使得从入口经活塞凹槽和换气孔流动并向下进入传送通道的附加空气流减速。从活塞凹槽，首先是形成传送管道的上径向部的90°弯，之后是向下通向所述缸膛的90°弯-传送管道的平行部。这产生了高流阻，该高流阻减少了可增加的附加空气的量，所以也会降低废气的排放。此外这些弯的后面是在分离面上的锐弯。
US2002/0043227A1披露了一种具有传送管道的气缸，该传送管道沿着切线方向从换气孔开始。其后跟随有非常大的超过150度的弯，从而使得传送管道接触几乎正好位于换气孔下方的分离面。气缸最下部的切口打开正好位于分离面上的每个换气孔。来自换气孔的切向流与US2003/0106506A1相比是有益的，但传送管道的其他部分的形状导致以下许多缺陷-超过150度的大弯造成相当高的流阻。
-传送管道会以非常大的斜角接触曲轴箱，由此导致高流阻。
-传送管道位于换气孔下方的气缸一侧。这会限制气缸周围的冷却空气流动。
-传送管道不在曲轴箱中延伸，但在分离面上会打开。所以通过调整曲轴箱，该传送管道不可能改变其总长度。曲轴箱比气缸更特别地与每个应用工具相连。
发明内容
本发明的目的是解决或至少减少上文概括的缺点。
该目的在初始提及的类型的气缸中实现，其中，每个传送管道具有沿着缸膛的切线方向从换气孔开始的上部，之后是基本直角的弯，该直角弯通向到达分离面(A)的下部，并且每个传送管道的至少直角弯位于排气管道的相对侧，该传送管道在至少一部分直角弯(3b，3b′)当中彼此靠近。
这种设计具有胜于上述现有技术文献的许多优点。因为传送通道仅弯曲90°并且彼此靠近，它们接触大致位于排气管道下方的分离面。由此它们限制气流减少，它们较短并且以比US2002/0043227A1中的斜角更小的斜角接触分离面。所有这些都减小了流动阻力，也易于采用具有不同曲轴箱的气缸以便用于不同场合，因为仅改变曲轴箱中的传送通道长度就可以更简单地改变传送通道的总长度。
根据一个实施例，位于分离面上方的至少某部分长度的传送通道平行于缸膛。由于传送管道的这种设计，气缸的压铸被简化，这也是优选的制造方法。在压铸工艺之后，外部的覆盖元件则可设置在每个传送管道的开口部上。
这种覆盖元件也创建了传送管道的外弯曲壁，以便减少换气孔与缸膛切向上的从该换气孔开始的传送管道上部之间的转移流阻。
以下将参照附图描述本发明，目的是为了示出本发明的优选实施例。许多部件成对对称设置。它们用或没用主要符号作标记，例如传送管道3，3′。
图1是从下方和后面倾斜观察的本发明第一实施例的气缸的透视图。部分截面通过传送管道来布置。
图2从后面向着排气管道观察的图1的气缸的示意图。
图3是从后面和下方倾斜观察的本发明第二实施例的气缸的透视图。
图4是从侧面观察的图3的气缸的平面图。
图5是从正面和下方倾斜观察的图3和4的气缸的透视图。
具体实施例方式
参照图1，其示出了本发明第一实施例的气缸。该气缸具有活塞(未示出)可在其内移动的缸膛2；适于经由进气管(未示出)与汽化器相连的由箭头8表示的空气/燃料混合物入口；以及适于与消声器相连的排气管道7。整个气缸由散热片18包围着，其下边缘设有较大的凸缘13，该凸缘13通过附加装置例如穿过孔14的螺钉而紧连至曲轴箱上。凸缘的下侧4(以下将更详细地描述)以传统的方式位于气缸1和紧连该气缸的曲轴箱5之间的假想分离面A上，并且该曲轴箱由两半部分构成。缸膛2延伸至该凸缘下方少许，轴环15绕过分离面A延伸。该轴环15用于将缸膛2导向曲轴箱5。分离面A上通常设有某类型的衬垫(未示出)，用于在气缸1与曲轴箱5之间形成密封。
气缸包括两个传送管道3，3′，它们位于排气管道7的每侧。传送管道3，3′以传统的方式将气缸壁上的换气孔6，6′连接至曲轴箱5上的传送口。
此外，气缸1具有两个附加空气入口9，9′，它们倾斜位于入口8的上方，以箭头9，9′表示。这些入口9，9′被以公知的方式设置成当活塞靠近其上止点时经由活塞上的凹槽与换气孔6，6′相连。在这个状态下，附加空气可供入传送管道3，3′以便设法防止来自传送管道的空气/燃料混合物与废气一道从排气管道7流出。
从附图可看出，每个传送管道3，3′首先沿着缸膛2的切线方向延伸。这主要出现在上部3a，3a′。之后是通向下部3c，3c′的基本为直角的弯3b，3b′。所述下部在分离面A终止。每个传送管道的至少直角弯位于排气管道7的相对侧上。至少从直角弯3b，3b′开始以及在至少一部分下部3c，3c′当中，传送管道彼此接近。可以确定传送管道位于两个平面上，该平面与气缸的上部分相切并且不断地向下彼此接近，见图2。所以下部3c，3c′至少一部分地到达排气管道7下方的分离面A。由于这是短气缸，分离面A较高，甚至高于曲轴10的中心轴。从气缸的侧面看，下部3c，3c′大致以直角到达分离面A，但从气缸的背面看、也即从朝着排气管道7的方向看，下部3c，3c′倾斜到达分离面A。比较图2，这是清晰显著的。所述下部的下端适于在分离面上密封连接曲轴箱，它构成部分分离面A。
为了将气缸固定于曲轴箱5上，如图2所示，较大凸缘13上具有孔14，螺钉经这些孔14插入，并固定于曲轴箱5中。为了用改锥操作这些螺钉，每个传送管道内具有小孔16，在螺孔14上方伸出的每个散热片18上也具有小孔17。特别是小孔16可降低气缸的重量并增强冷却。所以小孔16和17应制得尽可能地大。
图3为本发明第二实施例的透视图。它是一个长气缸，其中分离面A基本和曲轴10的中心轴一样高。分离面A上有许多螺孔19。螺钉从曲轴箱(未示出)插入并紧固于螺孔19上。这种气缸通过压铸制造而成。这已通过使传送管道3，3′在远离气缸中心的方向上开口而实现。改用盖20，20′固定于局部开口的传送管道上并由此使其成为封闭的通道。这种盖可设置成覆盖几乎所有的传送管道或仅部分通道。该盖可设置在每个传送管道3，3′的开口部上，该传送管道3，3′最低包括上部3a，3a′和至少一部分直角弯3b，3b′，比较图4，其示出了不同的部分。但是，所述盖也可设置在每个传送管道的开口部上，该传送管道包括上部3a，3a′，直角弯3b，3b′以及至少一部分下部3c，3c′，如图3-5所示。
重要的是，盖20，20′要紧紧固定于每个传送管道的开口部上。所以它们由许多螺钉21，21′固定，这些螺钉根据每个盖的参数分配。而且凹槽22，22′也根据传送管道的每个开口部的参数形成。模制形成的橡胶密封件设置在该凹槽或槽中以便在盖与该气缸之间形成密封。还可以观察到，每个盖中具有凹陷23，23′。这种凹陷的内侧形成填充物，该填充物修整传送管道前部的压铸正方形。通过从换气孔6，6′至切向上部3a，3a′形成平滑过渡，可使气流平稳。所述盖的最下部也可设置类似的凹陷。
两个传送管道3，3′在每个盖终止的位置近似相互接触并一起向下进入分离面。所以分离面A上方的传送管道3，3′的至少一部分长度平行于缸膛2。这使得压铸更容易。
图3-5的气缸1的制造优选通过压铸进行。首先，传送管道的开口部可因此由第一组滑块构成，该组滑块被设置成可从气缸的中心轴径向延伸。第二，基本垂直部、也即最下部3，3′的最下面部分可以相应的方式由第二组滑块构成，该组滑块被设置成可在气缸纵向上移动。上述第二组滑块经下侧4从气缸中拔出。
图1和2的气缸可通过冷铸法制造，但这更费时间所以成本更高些。但是，这种气缸也可压铸而成。在那种情况下，传送管道的主要部分需要像第二实施例所述地那样向外打开并用盖覆盖。
显然，在附随的权利要求的范围内可对本发明进行多种变化，上述的优选实施例的描述应仅是示例。例如，传送管道的设计可按多种不同方式进行改变，气缸和曲轴箱也可根据其几何形状和装配进行改变。将附加空气向下供入扫气道的装置也可按不同方式设置。
权利要求
1.一种用于曲轴箱扫气式二冲程发动机的气缸(1)，包括具有中心线(12)和位于气缸的相对侧上的封闭传送管道(3，3′)的缸膛(2)，气缸(1)具有基本垂直于缸膛(2)的下侧(4)，用于在分离面(A)上与曲轴箱(5)相连，除了空气/燃料混合物入口(8)，该气缸还具有用于将附加空气供至燃烧室的至少一个附加空气入口(9，9′)，该附加空气入口穿过气缸壁(11)并且经由活塞上的凹槽和换气孔(6，6′)向下通向传送管道(3，3′)，其特征在于，每个所述的传送管道(3，3′)具有从换气孔(6，6′)开始的并位于缸膛(2)的切线方向上的上部(3a，3a′)，之后是基本为直角的弯(3b，3b′)，该直角弯通向引入到分离面(A)中的下部(3c，3c′)，每个传送管道的至少直角弯位于排气通道(7)的相对侧上，传送管道在至少一部分直角弯(3b，3b′)当中彼此接近。
2.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于，传送管道也在至少一部分下部(3c，3c′)当中彼此接近。
3.根据权利要求1或2所述的气缸，其特征在于，所述下部(3c，3c′)的下端适于在分离面上密封地连接到曲轴箱(5)上，这样传送管道可在曲轴箱中延伸。
4.根据前面任一项权利要求所述的气缸，其特征在于，所述下部(3c，3c′)至少一部分地到达排气管道(7)下方的分离面(A)。
5.根据前面任一项权利要求所述的气缸，其特征在于，分离面(A)位于比曲轴(10)的中心轴高的位置处。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的气缸，其特征在于，分离面(A)位于基本与曲轴(10)的中心轴一样高的位置处。
7.根据前面任一项权利要求所述的气缸，其特征在于，盖(20，20′)位于每个传送管道(3，3′)的开口部上，该传送管道包括上部(3a，3a′)和至少一部分直角弯(3b，3b′)。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的气缸，其特征在于，每个传送管道(3，3′)的开口部上设有盖，该传送管道包括上部(3a，3a′)、直角弯(3b，3b′)和至少一部分下部(3c，3c′)。
9.根据前面任一项权利要求所述的气缸，其特征在于，位于分离面(A)上方的传送管道(3，3′)的至少一部分长度平行于缸膛(2)。
10.根据前面任一项权利要求所述的气缸，其特征在于，气缸(1)是通过压铸形成的。
全文摘要
一种用于曲轴箱扫气式两冲程发动机的气缸(1)，包括具有中心线(12)和位于该气缸的相对侧上的封闭传送管道(3，3′)的缸膛(2)，该气缸(1)具有基本垂直于缸膛(2)的下侧(4)，用于与分离面(A)上的曲轴箱(5)相连，除了空气/燃料混合物入口(8)，气缸还具有用于将附加空气供至燃烧室的至少一个附加空气入口(9，9′)，该附加空气入口穿过气缸壁(11)并且经由活塞上的凹槽和换气孔(6，6′)向下通向传送管道(3，3′)。特别是，每个所述的传送管道(3，3′)具有从换气孔(6，6′)开始的并位于缸膛(2)的切线方向上的上部(3a，3a′)，之后是基本为直角的弯(3b，3b′)，该直角弯通向引入到分离面(A)中的下部(3c，3c′)，每个传送管道的至少直角弯位于排气通道(7)的相对侧上，该传送管道在至少一部分直角弯(3b，3b′)当中彼此靠近。
文档编号F02B33/04GK1886586SQ200380110859
公开日2006年12月27日 申请日期2003年12月19日 优先权日2003年12月19日
发明者B·卡尔松, P·马丁松, M·霍姆达尔, J·奥兰德 申请人:电气联合股份有限公司