二冲程发动机和二冲程发动机的结构系列的制作方法

本发明涉及一种二冲程发动机以及二冲程发动机的一种结构系列(baureihe)。

背景技术：

由文件de10220555a1已知一种二冲程发动机，其溢流通道平行于气缸纵轴线在气缸中被引导。文件de102009059143a1示出一种二冲程发动机，在其中溢流通道螺旋形地围绕气缸孔被引导并且在进气口之下和/或在排气口之下通到曲轴箱内腔中。在曲轴箱中引导有溢流通道的截段，其将在气缸法兰处的溢流通道的进入孔(uebertrittsoeffnung)与到曲轴箱中的通入孔连接。由于进入孔在气缸联接法兰处的不同布置，对于带有直的溢流通道的气缸和对于带有螺旋形地围绕气缸孔延伸的溢流通道的气缸需要不同结构形状的曲轴箱。

技术实现要素：

本发明目的在于简化二冲程发动机的制造和仓储(lagerhaltung)。本发明的另一目的在于提供二冲程发动机的一种结构系列，其实现简单的制造和仓储。

关于二冲程发动机，该目的通过一种二冲程发动机来实现，其带有：气缸，其中，该气缸具有气缸孔，在气缸孔中构造有燃烧室，其中，燃烧室由在气缸孔中在气缸纵轴线的方向上往复移动地被支承的活塞来限制，其中，活塞经由连杆旋转地驱动在曲轴箱中可围绕曲轴转动轴线转动地被支承的曲轴；带有从燃烧室出来排气口，其由活塞控制；且带有至少一个溢流通道，其在活塞的下死点的区域中建立在曲轴箱内腔与燃烧室之间的流动连接且其以由活塞控制的溢流窗通到燃烧室中，其中，曲轴箱具有用于与气缸连接的曲轴箱联接法兰，其中，曲轴箱联接法兰具有用于连杆的穿通孔(durchtrittsoeffnung)，其中，曲轴箱联接法兰具有至少一个第一连接孔和至少一个第二连接孔，其中，第一连接孔和第二连接孔关于气缸纵轴线在径向上布置在气缸孔之外，其中，在该至少一个第一连接孔或该至少一个第二连接孔处该至少一个溢流通道进入曲轴箱中，且其中，在第一和第二连接孔中的另一个处没有溢流通道进入曲轴箱中。关于结构系列，该目的通过二冲程发动机的一种结构系列来实现，其包括至少一个第一气缸、至少一个第二气缸和至少一个可被装配在第一气缸或第二气缸处的曲轴箱，其中，每个气缸具有气缸孔，其中，第一气缸具有至少一个溢流通道截段，其在第一进入孔处通在气缸联接法兰处而在溢流窗处通在气缸孔处，其中，第二气缸具有至少一个溢流通道截段，其在第二进入孔处通在气缸联接法兰处而在溢流窗处通在气缸孔处，其中，曲轴箱具有曲轴箱联接法兰，其中，曲轴箱联接法兰具有用于与第一气缸的第一进入孔连接的至少一个第一连接孔和用于与第二气缸的第二进入孔连接的至少一个第二连接孔，其中，第一连接孔和第二连接孔关于气缸纵轴线在径向上布置在气缸孔之外，其中，在具有第一气缸的结构系列的二冲程发动机中第二连接孔被气缸封闭，且其中，在具有第二气缸的结构系列的二冲程发动机中第一连接孔被气缸封闭。

对于二冲程发动机设置成，在曲轴箱的联接法兰处设置有至少一个第一连接孔和至少一个第二连接孔。在此，这两个连接孔关于气缸纵轴线在径向上布置在气缸孔之外。在该至少一个第一连接孔或该至少一个第二连接孔处，该至少一个溢流通道进入曲轴箱中。在第一和第二连接孔中的另一个处，没有溢流通道进入曲轴箱内腔中。相应地可设置成，在该至少一个第一连接孔处溢流通道进入曲轴箱中而在该至少一个第二连接孔处没有溢流通道进入曲轴箱内腔中或者在该至少一个第二连接孔处该至少一个溢流通道进入曲轴箱中而在该至少一个第一连接孔处没有溢流通道进入曲轴箱内腔中。没有溢流通道进入曲轴箱内腔中的连接孔是盲孔，其不建立至气缸中的溢流通道截段的连接且因此在活塞的下死点中不建立与燃烧室的连接。该连接孔对于该二冲程发动机不具有功能。在另一类型的气缸在该类型曲轴箱处的布置中，有利地在连接孔中的另一个处建立到燃烧室中的连接。根据气缸的类型，相应地该至少一个第一连接孔或该至少一个第二连接孔在活塞的任何位置中通过气缸与燃烧室分开。

二冲程发动机有利地可划分成四个平行于气缸纵轴线延伸的区段，其中，第一区段包含溢流通道的至少一个溢流窗且第二区段包含排气口。该至少一个第一连接孔有利地布置在第一区段中，在其中还布置有溢流通道的至少一个溢流窗。该至少一个第一连接孔用于与气缸的至少一个溢流通道截段连接，该溢流通道截段在第一区段中进入曲轴箱中且有利地大约平行于气缸纵轴线被引导。该至少一个第二连接孔有利地布置在第二区段中。该至少一个第二连接孔用于与至少一个溢流通道截段连接，该溢流通道截段在第二区段中、即在排出口之下通到曲轴箱中且其有利地螺旋形地围绕气缸孔被引导。第二连接孔然而也可用于与至少一个溢流通道连接，该溢流通道在气缸中平行于气缸纵轴线被引导且其在气缸联接法兰中或在气缸与曲轴箱之间的分隔平面中被引导到第二区段中。

有利地，曲轴箱联接法兰中的穿通孔与至少一个第一连接孔相连接。该至少一个第一连接孔和穿通孔相应地在曲轴箱联接法兰中彼此上下相叠。该至少一个第一连接孔有利地构造在曲轴箱联接法兰处的凹槽处，其在其整个高度上向曲轴箱内腔打开。由此，该至少一个第一连接孔能够以简单的方式来制造，尤其在以铸造方法制造曲轴箱的情况中。有利地，第二连接孔通过接片与穿通孔分开且经由通道截段与曲轴箱内腔相连接。然而也可设置成，至少一个第二连接孔与穿通孔相连接且该至少一个第二连接孔构造在曲轴箱联接法兰处的凹槽处，凹槽在其整个高度上向曲轴箱内腔打开。接片布置在第一连接孔与穿通孔之间以及该至少一个第一连接孔经由在曲轴箱的壁中所引导的在一纵侧处向曲轴箱内腔封闭的通道与曲轴箱内腔连接也可以是有利的。

二冲程发动机有利地具有中间平面，其包含气缸纵轴线且其垂直于曲轴转动轴线布置。有利地设置有至少两个溢流通道，其溢流窗布置在中间平面的相对而置的侧面上且其对称于中间平面延伸。四个对称于中间平面布置的溢流通道被视为特别有利。优选地设置有刚好一个第二连接孔，其被中间平面截切。因为设置有刚好一个连接孔，以铸造方法制造曲轴箱被简化。也可设置成，彼此邻近地在第一区段中延伸的溢流通道经由共同的第一连接孔进入曲轴箱中。由此也得到简化的制造。

曲轴箱有利地包括第一曲轴箱构件和第二曲轴箱构件，其在平行于中间平面延伸的分隔平面处相互连接。分隔平面有利地相对于中间平面具有间距。在第一区段中有利地布置有两个溢流窗。第一连接孔的平行于中间平面测量的宽度有利地至少为溢流窗的宽度的1.5倍。有利地第一连接孔的宽度被选择成使得溢流通道的在周向上处于外部的、相应背对另一溢流通道的纵侧与连接孔的相关联的侧面齐平地结束。

曲轴有利地被支承在曲轴箱中的第一和第二曲轴轴承处。在这两个曲轴轴承之间，连杆有利地被支承在曲轴处。曲轴轴承彼此间具有平行于曲轴转动轴线测量的间距，其中，第二连接孔的平行于曲轴转动轴线测量的宽度有利地小于曲轴轴承的间距。第二连接孔相应比较窄。由此实现气缸的较小的结构宽度。仅在气缸联接法兰处气缸须足够宽，以封闭该至少一个第一连接孔。

对于二冲程发动机的一种结构系列，其包括至少一个第一气缸、至少一个第二气缸和可被装配在第一或第二气缸处的至少一个曲轴箱，其中，每个气缸具有气缸孔，其中，第一气缸具有至少一个溢流通道截段，其在第一进入孔处通在气缸联接法兰处而在溢流窗处通在气缸孔处，其中，第二气缸具有至少一个溢流通道截段，其在第二进入孔处通在气缸联接法兰处而在溢流窗处通在气缸孔处，其中，曲轴箱具有曲轴箱联接法兰，其中，曲轴箱联接法兰具有用于与第一气缸的第一进入孔连接的至少一个第一连接孔和用于与第二气缸的第二进入孔连接的至少一个第二连接孔，其中，第一连接孔和第二连接孔关于气缸纵轴线在径向上布置在气缸孔之外，设置成，在具有第一气缸的结构系列的二冲程发动机中第二连接孔被气缸封闭，并且在具有第二气缸的结构系列的二冲程发动机中第一连接孔被气缸封闭。因为对于装配在曲轴箱处的气缸不被需要的连接孔相应被气缸封闭，曲轴箱不仅可被用于第一气缸而且可被用于第二气缸。由此仅须制造和储存一个类型的曲轴箱，由此简化了制造和仓储。

附图说明

下面根据附图来阐述本发明的实施例。其中：

图1显示了二冲程发动机的示意性剖示图，

图2显示了在图1中的箭头ii的方向上对图1中的二冲程发动机的气缸的视图，

图3显示了沿着图1中的线iii-iii穿过二冲程发动机的局部剖示图，

图4显示了二冲程发动机的一实施例的示意性侧视图，

图5显示了在图4中的箭头v的方向上对图4中的二冲程发动机的气缸的视图，

图6显示了图1和4中的二冲程发动机的曲轴箱的透视图，

图7显示了图1中的二冲程发动机的局部剖示图。

具体实施方式

图1示意性地显示了二冲程发动机1。二冲程发动机1包括气缸2，在其中构造有气缸孔39。在气缸孔39处通有带有排气口9的进气通道19以及带有排气口8的排气通道18。在气缸孔39中，活塞5在气缸纵轴线13的方向上往复移动地被支承。活塞5经由连杆6驱动可转动地支承在曲轴箱4的曲轴箱内腔20中的曲轴12。曲轴12在图1中示意性地示出且围绕曲轴箱转动轴线7在转动方向16上可转动地被支承。在气缸2中且在曲轴箱4中构造有靠近进口的溢流通道10和靠近出口的溢流通道11。在该实施例中，两个靠近进口的溢流通道10和两个靠近出口的溢流通道11对称于图1中的剖截平面布置。溢流通道10以溢流窗14通到燃烧室3中而靠近出口的溢流通道11以靠近出口的溢流窗15。溢流窗14和15以及排气口8和进气口9由活塞5的活塞裙32控制。活塞5限制在气缸2中构造的燃烧室3。火花塞17伸到燃烧室3中。

如图1示意性所示，在气缸2中构造有靠近进口的溢流通道10的溢流通道截段30和靠近出口的溢流通道11的溢流通道截段31。气缸2在分隔平面24处与曲轴箱4相连接。有利地，在气缸2与曲轴箱4之间在分隔平面24处布置有密封件。溢流通道10和11邻近于分隔平面24在气缸2中相互连接且在共同的进入孔22处进入曲轴箱4中。在此，布置在气缸2的一侧上的溢流通道10和11相应相互连接。在曲轴箱4中构造有通入孔23，在其处溢流通道10和11通到曲轴箱内腔20中。

如图1所示，靠近进口的溢流窗14具有在气缸周向上测量的宽度f而靠近出口的溢流窗15具有宽度g。在该实施例中，宽度g大于宽度f。溢流窗14,15的相同的宽度f,g或小于宽度f的宽度g然而也可以是有利的。

如图1所示，溢流通道10和11大约平行于气缸纵轴线13在气缸中被引导。在该实施例中，溢流通道10,11朝向气缸孔39敞开。然而也可设置成，溢流通道10和11在其长度的一截段上向气缸孔39封闭。

图2显示了从下方、即从面向曲轴箱4一侧对气缸2的视图。在图2中也可见气缸2中的孔26，火花塞17(图1)伸过该孔。气缸2在其面向曲轴箱4一侧处具有气缸联接法兰21，这两个进入孔22通在气缸联接法兰处。进入孔22以及溢流通道10和11关于气缸纵轴线13在径向上布置在气缸孔39之外。如图2所示，气缸2具有中间平面28。中间平面28包含气缸纵轴线13且垂直于曲轴12的转动轴线7定向。中间平面28相应于溢流通道10和11的对称平面。进入孔22也对称于中间平面28布置。利用气缸联接法兰21将气缸2安放到曲轴箱4上。

在该实施例中，气缸联接法兰21具有四个固定孔25，穿过固定孔利用固定螺栓将气缸2拧紧在曲轴箱4处。如图2示意性所示，排气口8和进气口9布置在中间平面28的区域中且被中间平面28截切。在该实施例中，进气口9不对称于中间平面28布置，而是相对于中间平面28略微偏移。排气口8对称于中间平面28布置。也如图2所示，气缸联接法兰21具有用于重量节省的凹槽27。然而，凹槽27对于二冲程发动机1不具有另外的功能。

进入孔22以及进气口9和排气口8关于气缸孔39相应彼此近似相对而置地布置。气缸2可划分成四个区段40,41,42和43，其中，区段40至43分别从气缸纵轴线13蛋糕块状地向外延伸。区段40和43被虚拟平面90(其从气缸纵轴线13径向于气缸纵轴线13向外伸)分开。区段40和41被虚拟平面91分开，区段41和42被虚拟平面92而区段42和43被虚拟平面93分开。虚拟平面91至93也从气缸纵轴线13出发径向向外伸。在此，平面90和92以及平面91和93可相应处于共同的平面中或相互包围小于180º的角度。在第一区段40中布置有两个溢流通道10和11以及相关联的进入孔22。相关联的溢流窗14和15也完全布置在第一区段40中。在第二区段41中布置有排气口8和排气通道18。与第一区段40相对而置地布置的带有其溢流窗14和15以及相关联的进入孔22的溢流通道10和11完全布置在第三区段42中。进气口9布置在第三区段43中。在该实施例中，进气通道19也完全在第三区段43中延伸。区段40至43相应地被选择成使得两个溢流通道10,11、排气口8或进气口9完全布置在相应的区段40至43中。根据在溢流通道10,11和进气口9及排气口8之间的周缘距离，对于平面90至93多个位置是可能的。

图3显示了穿过二冲程发动机1的剖面。在图3中所示的剖切平面在溢流通道10和11之间延伸。溢流通道10和11在剖面中在邻接到进入孔22处的区域中可见，在该区域中溢流通道10和11相互连接。如图3所示，溢流通道10以其溢流窗14在所示的剖切平面之后通入，而溢流通道11以其溢流窗15处于剖切平面之前且未示出。曲轴箱4具有曲轴箱联接法兰38，气缸2布置在其处。有利地，在气缸联接法兰71与曲轴箱联接法兰38之间布置有密封件44(参见图3)。

还如图3所示，曲轴12以两个曲轴轴承36和37可转动地来支承。在连杆6两侧，曲轴12相分别具有曲臂29。曲轴轴承36和37布置在曲臂29的相应背对连杆6的侧面处。曲轴轴承36和37彼此间具有平行于曲轴12的转动轴线7测量的间距a。间距a小于气缸孔39的直径h。如图3所示，曲轴箱4具有连接孔46，其联接到进入孔22处且通过溢流通道10和11进入曲轴箱4中。曲轴箱4在面向气缸2的侧面处具有联接到连接孔46处的凹槽49。连接孔49在其平行于气缸纵轴线13测量的整个高度b上朝向曲轴箱内腔20敞开。然而也可设置成，代替凹槽49在曲轴箱4中构造有通道，其将连接孔46与曲轴箱内腔20连接。

曲轴箱4由两个在分隔平面35处相互连接的曲轴箱构件33和34组成。在分隔平面35处，密封件54有利地布置在曲轴箱构件33和34之间。在曲轴箱构件33和34之间的分隔平面35平行于中间平面28延伸。在该实施例中，分隔平面35相对于中间平面28具有间距c。间距c有利地小于在曲轴轴承36和37之间的一半间距a。由此，分隔平面35在曲轴轴承36和37之间延伸。然而，分隔平面35也可与气缸2的中间平面28一致。

图4示意性地显示了二冲程发动机51，其属于与二冲程发动机1相同的结构系列。二冲程发动机51具有气缸52，其与气缸2在结构上有本质不同。气缸52被安放到曲轴箱4上，其与二冲程发动机1的曲轴箱4结构相同。曲轴箱4可相应地被与气缸2组装成二冲程发动机1或与气缸52组装成二冲程发动机51。二冲程发动机51具有靠近进口的溢流通道60和靠近出口的溢流通道61。靠近进口的溢流通道60以溢流窗64通到燃烧室53中而靠近出口的溢流通道61以溢流窗65。两个溢流通道60和61相应对称于中间平面78(图5)布置。燃烧室53构造在气缸孔89中。限制燃烧室53的活塞5在图4中未示出。活塞5相应于二冲程发动机1的活塞5来构造。二冲程发动机51的对于图4未详细示出的另外的结构也相应于二冲程发动机1的结构。

在气缸周缘处彼此邻近地布置在中间平面78的一侧上的溢流通道60和61在气缸51中在向曲轴箱内腔20的流动方向上汇集到共同的截段62中。共同的截段62螺旋状地或螺线形地围绕气缸孔89被引导直到气缸52的排气口58之下的区域中。在此，在排气口58之下的区域是排气口58的面向曲轴箱4的侧面。在中间平面78的相对而置的侧面上引导的溢流通道60和61的两个截段62在排气口58之下的区域中汇集到共同的截段66中且在气缸52的联接法兰71处共同进入曲轴箱4中。在曲轴箱4中构造有通道截段50，溢流通道60和61被引导穿过该通道截段，且该通道截段以通入孔80通到曲轴箱内腔20中。在气缸52中引导有溢流通道截段80，其由共同的截段66、两个共同的截段62以及溢流通道60和61的通向直至溢流窗64和65的截段组成。

气缸52具有气缸纵轴线63。在气缸孔89处，进气通道69以进气口59通入。排气通道68(废气可通过其离开燃烧室53)联接到排气口58处。排气口58和进气口59由活塞5的活塞裙32(图1)来控制。曲轴箱4具有曲轴箱联接法兰38，气缸联接法兰71被安放到其上。在气缸52中的溢流通道截段81以进入孔72通在气缸联接法兰71处。通道截段50以连接孔47联接到进入孔72处。气缸联接法兰71在分隔平面74处置于曲轴箱联接法兰38上。

图5详细显示了气缸52。气缸52也可划分成四个区段40,41,42,43，其在虚拟平面90,91,92,93处彼此邻接。在区段40和42中相应布置有两个布置在中间平面78的一侧上的溢流窗64,65(图4)。排气口58和在该实施例中还有联接到排气口58处的排气通道68完全布置在第二区段41中。进气口59和在该实施例中还有联接到进气口59处的进气通道69完全布置在第四区段43中。

如图5所示，进入孔72完全布置在第二区段41中。在该实施例中，溢流通道60和61的共同的截段66也完全布置在第二区段41中。溢流通道60和61以其共同的截段62与联接法兰71的平面有间距才进入相邻的区段40和42中。在区段40和42中，在气缸孔89之外在气缸联接法兰71处未设置有孔。气缸联接法兰71具有四个固定孔75，其在该实施例中布置在区段41和43中。然而也可设置成，固定孔75部分地或完全地布置在区段40和42中。

图6详细显示了曲轴箱4。曲轴箱联接法兰38具有穿通孔45，其通到曲轴箱内腔20中且连杆6伸过其。在活塞5的下死点中，曲臂29也可部分地布置在穿通孔45中。在气缸孔39,89之外布置这两个连接孔46，其构造在凹槽49处且其向曲轴箱内腔20敞开。在曲轴箱联接法兰38处，穿通孔45和这两个连接孔46相互连接且形成共同的孔，其关于气缸纵轴线13,63径向向外延伸超过气缸孔39,89。连接孔46具有平行于中间平面28(图2)测量的宽度e。宽度e至少为溢流窗14,15,64,65的宽度f,g的1.5倍。溢流窗64和65的在周向上测量的宽度f,g可相应于溢流窗14和15的宽度。在该实施例中，溢流窗64和65具有相同的宽度f,g。有利地，连接孔46的宽度e相应于溢流窗14和15的宽度f和宽度g以及在溢流窗14和15之间形成的间隙的宽度的总和。连接孔46布置在第一区段40和第三区段42中且在该实施例中对称于中间平面28(图2)布置。

此外，连接孔47通在曲轴箱联接法兰38处，气缸52的溢流通道60和61可通过连接孔47进入曲轴箱内腔20中。连接孔47通过接片48与穿通孔45分开且联接到在曲轴箱4的壁中的通道截段50处。连接孔47具有垂直于中间平面28(图3)测量的宽度d，其小于在曲轴轴承36和37(图3)之间的间距a。宽度d然而也可大于间距a。连接孔47和通道50完全在第二区段41中延伸。曲轴箱联接法兰38具有四个固定孔55，其在气缸2布置在曲轴箱4处的情况中与固定孔25对齐而在气缸52布置在曲轴箱联接法兰38处的情况中与固定孔75对齐。邻近于每个连接孔46相应布置有固定孔82，在其处可固定有导流元件用于针对性地引导流入曲轴箱内腔20中的燃烧空气或流入的燃料/空气混合物。穿通孔46和47布置成使得在气缸2布置在曲轴箱4处的情况中溢流通道10和11通在连接孔46处且连接孔47被在第二区段41中延伸的气缸联接法兰21的区域封闭。在此，凹槽27中的一个与连接孔47相对而置。这在图7中在剖示图中显示。因为凹槽27闭合地来构造，第二连接孔47仍在活塞5的任何位置中被气缸2朝向燃烧室3封闭且不形成至溢流通道的连接。

如果将气缸52装配在曲轴箱4处，则进入孔72处于第二连接孔47处。在气缸52中的溢流通道截段81通过连接孔47进入在曲轴箱4中的通道截段50中且经由通入孔80(图4)通到曲轴箱内腔20中。连接孔46由在区段40和42中延伸的气缸法兰71的区域封闭且无功能。在该实施例中，气缸法兰71在区段40和42中平面地来构造。然而也可设置成，在该区域中设置有用于重量节省的凹槽27。

因为曲轴箱4不仅具有用于与气缸2的进入孔22连接的连接孔46而且具有用于与气缸52的进入孔72连接的连接孔47并且气缸2,52封闭相应另一连接孔46,47，曲轴箱4不仅可对于气缸2为了形成二冲程发动机1而且可与气缸52为了形成二冲程发动机51来构建。有利地设置有刚好一个连接孔47，其被中间平面28截切。由此，通道截段50和连接孔47可在以铸造方法制造曲轴箱构件33和34时以简单的方式利用垂直于分隔平面35拉拔的型芯来脱模。然而也可设置成，两个连接孔46对称于中间平面28布置，在其处相应两个在中间平面28的一侧上延伸的溢流通道60和61进入曲轴箱4中。

在二冲程发动机1,51的运行中，经由进气口9,59将燃烧空气或燃料/空气混合物抽吸到曲轴箱内腔20中。在活塞5的下行冲程中，燃烧空气或混合物在曲轴箱内腔20中被压缩且一旦溢流窗14,15,64,65被向下行驶的活塞5打开就经由溢流通道10,11,60,61流入燃烧室3,53中。在活塞5的上行冲程中，混合物在燃烧室3,53中被压缩且在活塞5的上死点的区域中被火花塞17点燃。由于紧接着的燃烧，使活塞5向曲轴箱4的方向加速。一旦排气口8,58被向下行驶的活塞5的活塞裙32打开，废气通过排气口8,58和排气通道18,68漏出，从曲轴箱内腔20抽吸新鲜的燃料/空气混合物。燃料输送可实现在进气通道19,69中、到曲轴箱内腔20中、到溢流通道10,11,60,61中的一个或多个中或到燃烧室3,53中。二冲程发动机1,51附加地可具有用于扫气预存空气(spülvorlagenluft)的空气通道，该空气被输送给溢流通道10,11,60,61且将曲轴箱内腔20中的新鲜混合物与在燃烧室3,53中的废气分开。