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DE2718162A1 - Single cylinder two stroke engine - has one piece cast head and cylinder with two part crankcase with cast transfer channels - Google Patents

Single cylinder two stroke engine - has one piece cast head and cylinder with two part crankcase with cast transfer channels

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Publication number
DE2718162A1
DE2718162A1 DE19772718162 DE2718162A DE2718162A1 DE 2718162 A1 DE2718162 A1 DE 2718162A1 DE 19772718162 DE19772718162 DE 19772718162 DE 2718162 A DE2718162 A DE 2718162A DE 2718162 A1 DE2718162 A1 DE 2718162A1
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DE
Germany
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cylinder
housing
internal combustion
combustion engine
cast
Prior art date
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Withdrawn
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DE19772718162
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German (de)
Inventor
Hermann Ing Grad Popp
Claus Dipl Ing Waker
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
Fichtel and Sachs AG
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Filing date
Publication date
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Abstract

The single cylinder two stroke engine has a one piece cast cylinder head with cooling fins. The crank case is in two sections and extends from the crank shaft bearings to encompass the cylinder walls and form transfer channels (13). The cylinder has a surrounding step (3) to engage with a corresponding groove formed in the crank case halves (9). The transfer channels are cast with the housing and open towards the cylinder axis to align with transfer ports in the cylinder section. The transfer channels are entirely in cast and require no machining. The crank case housing extension has air cooling fins.

Description

Zweitaktbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitakthrennkraftmaschine, bestehend u. a. aus einem Zylinder mit zumindest Auslaß- und Überströmkanälen, einem zweigeteilten Gehäuse sowie einer im Gehäuse gelagerten Kurbelwelle. Two-stroke internal combustion engine The invention relates to a two-stroke internal combustion engine, consisting among others from a cylinder with at least exhaust and transfer channels, one two-part housing and a crankshaft mounted in the housing.

Es ist allgemein bekannt, daß die Herstellung von Zylindern für Zweitaktbrennkraftmaschinen problematisch ist im Hinblick auf Formgenauigkeit und Maßhaltigkeit der Gasführungskanäle. Zumindest die Überströmkanäle können nicht ohne weiteres im Druckgußverfahren hergestellt werden, da sie nicht geradlinig verlaufen, und desweiteren entstehen an der Teilungsebene zwischen Gehäuse und Zylinderfuß in vielen Fällen scharfkantige Uhergänge.It is well known that the manufacture of cylinders for two-stroke internal combustion engines The problem is with regard to the dimensional accuracy and dimensional accuracy of the gas ducts. At least the overflow channels cannot easily be produced using the die-casting process because they are not in a straight line, and furthermore arise at the dividing plane In many cases there are sharp-edged passages between the housing and the cylinder base.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstellung, Bearbeitung und Montage einer Zweitaktbrennkraftmaschine mit möglichst geringem Aufwand durchzuführen.It is the object of the present invention to manufacture, process and assembly of a two-stroke internal combustion engine to be carried out with as little effort as possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gehäuse, ausgehend von der Kurbelwellenlagerung, in Richtung der Zylindererstreckung bis über die Oberkante des Auslaßkanals verlängert ausgeführt ist, der Zylinder konzentrisch in das verlängerte Gehäuse hineinreicht und etwa senkrecht zur Zylinderachse verlaufende Öffnungen für zumindest Auslaß- und Überströmkanäle aufweist und die Gehäuseteilungsebene durch Kurbelwellenlagerug und Zylinderachse verläuft. Eine solche Gehäuseteilung in Verbindung mit der Verlängerung des Gehäuses in Richtung der Zylindererstrekkung ermöglicht eine sehr exakte Herstellung der Überströmkanäle, beispielsweise im Druckgußverfahren ohne Nacharbeitungszwang, wobei die Überströmkanäle nach innen hin offen ausgeführt sind und ihre innere Begrenzungswand durch den in das Gehäuse hineinreichenden Zylinder dargestellt wird. Auch die im Zylinder notwendigen Öffnungen, zumindest Überströmöffnungen und wenigstens eine Auslaßöffnung, welche mit den Gasführungskanälen im Gehäuse korrespondieren, können sehr einfach hergestellt werden, da sie im wesentlichen senkrecht zur Zylinderachse verlaufen oder nur geringfügige Neigung hierzu aufweisen. Gleichzeitig gibt die Gehäuseteilungsebene, welche durch die Kurbelwellenlagerung und die Zylinderachse verläuft, die Möglichkeit einer sehr einfachen Kurbelwellenmontage. Die Kurbelwelle kann nämlich mit ihrer kompletten Lagerung in die beiden Gehäusehälften eingelegt werden.According to the invention this object is achieved in that the housing, starting from the crankshaft bearing, in the direction of the cylinder extension to is made extended over the upper edge of the exhaust channel, the cylinder is concentric extends into the elongated housing and extends approximately perpendicular to the cylinder axis Has openings for at least outlet and overflow channels and the housing division plane runs through the crankshaft bearing and cylinder axis. Such a housing division in connection with the extension of the housing in the direction of the cylinder extension enables a very precise production of the overflow channels, for example in the die casting process without reworking, whereby the overflow ducts are designed to be open on the inside and their inner boundary wall through the cylinder reaching into the housing is pictured. Even those necessary in the cylinder Openings, at least Overflow openings and at least one outlet opening, which with the gas guide channels Corresponding in the housing can be produced very easily, since they are essentially run perpendicular to the cylinder axis or have only a slight inclination to it. At the same time there is the housing division level, which is through the crankshaft bearings and the cylinder axis runs, the possibility of a very simple crankshaft assembly. The crankshaft can namely with its complete bearing in the two housing halves be inserted.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Festlegung des Zylinders in Zylinderachsrichtung durch mindestens einen einteilig am Zylinder ausgebildeten, in einer Ebene senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden Steg erfolgt, welcher in eine entsprechend ausgebildete Nut in den beiden Gehäusehälften reicht. Auf diese Weise ist der Zylinder einwandfrei fixiert und muß nicht zusätzlich verschraubt werden. Hierin ist eine wesentliche Erleichterung bei der Montage zu sehen.It is also proposed that the definition of the cylinder in the cylinder axis direction by at least one integral part of the cylinder, takes place in a plane perpendicular to the cylinder axis running web, which in a correspondingly designed groove in the two housing halves is sufficient. To this The cylinder is fixed properly and does not have to be screwed additionally will. This can be seen as a significant relief during assembly.

Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, die Festlegung des Zylinders in Zylinderachsrichtung durch zumindest einen offenen oder geschlossenen Ring zu gewährleisten, welcher von einer Nut im Zylinder in eine korrespondierende Nut im Gehäuse reicht. Auch diese Befestigungsart ist ohne zusätzlichen Montageaufwand durchzuführen, indem der Zylinder beim Zusammenbau der beiden Gehäusehälften in diese eingelegt wird.However, it is also easily possible to fix the cylinder in the cylinder axis direction by at least one open or closed ring ensure which of a groove in the cylinder into a corresponding groove in the Housing is enough. This type of fastening also requires no additional assembly effort to be carried out by placing the cylinder in this is inserted.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß Zylinder und Zylinderkopf einteilig als Druckgußteil ausgebildet sind. Durch die Einteiligkeit von Zylinder und Zylinderkopf entfallen weiterhin sowohl die Bearbeitung an der Dichtfläche als auch der Montagevorgang von beiden Teilen, zudem ist die Herstellung dieses einteiligen Bauteiles als Druckgußteil besonders vorteilhaft, d weder die Öffnungen für den Gasdurchtritt noch der Außendurchmesser des Zylinders in dem Bereich in welchem er in das Gehäuse hineinreicht, bearbeitet werden müssen.According to the invention it is proposed that the cylinder and cylinder head are formed in one piece as a die-cast part. Due to the one-piece design of the cylinder and cylinder head, the machining of the sealing surface is still not necessary also the assembly process of both parts, in addition, the production of this one-piece Component as a die-cast part particularly advantageous, d neither the openings for the Gas penetration is still the outside diameter of the cylinder in the area in which it reaches into the housing, must be processed.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß das Gehäuse in seinem verlängerten Bereich mit Kühlrippen versehen ist. Diese Kühlrippen ergeben eine verbesserte Wärmeabfuhr vor allem im oberen Bereich des Gehäuses.It is also proposed that the housing in its extended Area is provided with cooling fins. These cooling fins result in improved heat dissipation especially in the upper area of the case.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen im einzelnen: Fig. 1 den Schnitt II-II durch die komplette Brennkraftmaschine, und zwar im Bereich des Gehäuses durch die Gehäuseteilungsebene; Fig. 2 den Schnitt I-l durch die Brennkraftmaschine in Explosionsdarstellung.The invention is illustrated below on the basis of the figures Embodiment explained in more detail. In detail: FIG. 1 shows the section II-II through the complete internal combustion engine, namely in the area of the housing the housing division level; Fig. 2 the section I-l through the internal combustion engine in Exploded view.

Fig. 1 zeigt den Schnitt II-II durch eine Zweitaktbrennkraftmaschine, bei welcher die Gehäuseteilungsebene durch die Kurbelwellenlagerung und durch die Zylinderachse verläuft. Die hier sichtbare Gehäusehälfte 9 ist um den Zylinder 1 herumgeführt und bis über die Oberkante der Auslaßöffnung 18 verlängert, Der Zylinder 1 weist einen umlaufenden Steg 3 auf, welcher in eine entsprechende Nut der Gehäusehälfte 9 hineinreicht. Dieser Steg 3 stellt die Fixierung des Zylinders 1 in Richtung der Zylinderachse 4 dar.Fig. 1 shows the section II-II through a two-stroke internal combustion engine, in which the housing division plane through the crankshaft bearings and through the Cylinder axis runs. The housing half 9 visible here is around the cylinder 1 led around and extended to over the upper edge of the outlet opening 18, the cylinder 1 has a circumferential web 3, which in a corresponding groove in the housing half 9 reaches into it. This web 3 is the fixation of the cylinder 1 in the direction of Cylinder axis 4.

Die Gehäusehälfte 9 weist mehrere Bohrungen 21 - senkrecht zur Gehäuseteilungsebene - auf, welche der dichten Verbindung der beiden Gehäusehälften dienen. Die Überströmkanäle 13 sind in der Gehäusehälfte 9 nach innen auf die Zylinderachse 4 zu offen ausgeführt und können dementsprechend im Druckgußverfahren leicht, exakt und ohne Nacharbeit hergestellt werden. Die Begrenzung der Überströmkanäle 13 nach innen zu wird durch den in das Gehäuse hineinreichenden Zylinder 1 sichergestellt, wobei dieser Zylinder 1 in diesem Bereich zumindest die Überströmöffnungen 14 sowie die Auslaßöffnung 18 aufweist. Diese Öffnungen für den Gaswechsel sind kurz und nahezu senkrecht zur Zylinderachse 4 angeordnet und können, da sie keine Hinterschneidungen aufweisen, leicht und exakt hergestellt werden. Insbesondere bei Verwendung eines Druckgußteiles als Zylinder, dazu noch in einteiliger Ausführung mit dem Zylinderkopf, ergibt sich eine hohe Paßgenauigkeit einmal zwischen dem Zylinder und den beiden Gehäusehälften wie auch zwischen den Gasführungskanälen in den Gehäusehälften sowie den Öffnungen im Zylinder. Bei der Montage der Brennkraftmaschine wird lediglich die Kurbelwelle 10 mit der Pleuelstange 11 und dem Kolben 12 mit der Lagerung 20 sowie dem Zylinder 1 versehen in die Gehäusehälfte 9 eingelegt, wobei der Steg 3 in die entsprechende Nut des Gehäuses eingreift und dle zweite GehZusehälfte aufgelegt und mit der ersten verschraubt.The housing half 9 has several bores 21 - perpendicular to the plane of the housing division - on which are used for the tight connection of the two housing halves. The overflow channels 13 are designed in the housing half 9 inwardly to the cylinder axis 4 to be open and can accordingly easily, precisely and without reworking in the die-casting process getting produced. The limitation of the overflow channels 13 to the inside is through the cylinder 1 reaching into the housing ensured, this cylinder 1 in this area at least the overflow openings 14 and the outlet opening 18 has. These openings for the gas exchange are short and almost perpendicular to the Cylinder axis 4 arranged and, since they have no undercuts, can be produced easily and precisely. Especially when using a die-cast part as a cylinder, also in a one-piece design with the cylinder head, results a high accuracy of fit once between the cylinder and the two housing halves as well as between the gas ducts in the housing halves and the openings in the cylinder. When assembling the internal combustion engine, only the crankshaft is used 10 with the connecting rod 11 and the piston 12 with the bearing 20 and the cylinder 1 provided inserted into the housing half 9, the web 3 in the corresponding Groove of the housing engages and the second half of the housing is placed on top and screwed to the first.

Fig. 2 zeigt den Schnitt I-I durch die Brennkraftmaschine, wobei die wesentlichen Einzelteile in Explosionsdarstellung gezeigt sind. Kurbelwelle 10 mit Pleuelstange 11 und Kolben 12 entsprechen einer üblichen Ausführung. Die beiden Gehäusehälften 8 und 9 sind entlang ihrer Gehäuseteilungsebene getrennt gezeichnet. So weist die Gehäusehälfte 8 einen Einlaßkanal 15 auf sowie zwei Nuten 6 und 7, in dem zylindrischen Bereich, welcher vom Zylinder ausgefüllt wird. Diese Nuten verlaufen senkrecht zur Zylinderachse 4. Weiterhin weist diese Gehäusehälfte noch ein Teil des einen Überströmkanales 13 auf. Die Gehäusehälfte 9 ist mit dem Auslaßkanal 17 versehen sowie mit dem anderen Teil eines der Überströmkanäle 13. Ferner weist auch diese Gehäusehälfte die beiden Nuten 6 und 7 auf, welche sich mit den der Gehäusehälfte 8 ergänzen.Fig. 2 shows the section I-I through the internal combustion engine, the essential items are shown in an exploded view. Crankshaft 10 with Connecting rod 11 and piston 12 correspond to a conventional design. The two Housing halves 8 and 9 are drawn separately along their housing division plane. The housing half 8 has an inlet channel 15 and two grooves 6 and 7, in the cylindrical area which is filled by the cylinder. These grooves run perpendicular to the cylinder axis 4. Furthermore, this housing half still has a part of the one overflow channel 13. The housing half 9 is with the outlet channel 17 provided and with the other part of one of the overflow channels 13. Furthermore, has this housing half also has the two grooves 6 and 7, which are aligned with those of the housing half 8 complete.

Der Zylinder 1 ist einteilig mit dem Zylinderkopf ausgeführt und weist in seinem unteren Bereich eine im wesentlichen zylindrische Außenkontur auf. Oberhalb der zylindrischen Außenkontur sind Kühlrippen 2 angeordnet. Diese zylindrische Außenkontur reicht etwas höher als die Oberkante der Auslaßöffnung 18. Zwischen der Oberkante der Auslaßöffnung 18 und der untersten Kühlrippe ist ein Steg 3 angeordnet, welcher der Fixierung des Zylinders 1 in Richtung der Zylinderachse 4 im Gehäuse dient. Weiterhin sind in dem Zylinder die Einlaßöffnung 16 sowie wenigstens zwei Überströmöffnungen 14 angeordnet. Unterhalb der Einlaßöffnung 16 ist im Zylinder eine Nut 5 angeordnet, welche in Verbindung mit einem nicht dargestellten offenen oder geschlossenen Stahlring und in Verbindung mit der Nut 7 der Gehäusehälften 8 und 9 ebenfalls der axialen Fixierung des Zylinders 1 dient. Dabei ist in erster Linie an eine Alternative zu der Befestigung mittels des Steges 3 gedacht.The cylinder 1 is made in one piece with the cylinder head and has a substantially cylindrical outer contour in its lower region. Above cooling fins 2 are arranged on the cylindrical outer contour. This cylindrical outer contour extends slightly higher than the upper edge of the outlet opening 18. Between the upper edge the outlet opening 18 and the lowermost cooling fin, a web 3 is arranged, which serves to fix the cylinder 1 in the direction of the cylinder axis 4 in the housing. Furthermore, the inlet opening 16 and at least two overflow openings are in the cylinder 14 arranged. A groove 5 is arranged in the cylinder below the inlet opening 16, which in connection with an open or closed steel ring, not shown and in connection with the groove 7 of the housing halves 8 and 9 also the axial Fixing the cylinder 1 is used. This is primarily an alternative to the attachment by means of the web 3 is intended.

Die Gehäusehälften 8 und 9 weisen in ihrem oberen Bereich zusätzlich einige Kühlrippen auf, welche der besseren Wärmeabfuhr in diesem Bereich dienen, Durch die Herstellung sowohl der beiden Gehäusehälften als auch des Zylinders im Druckgußverfahren kann auf Dichtungsmaterial zwischen Zylinder und den Gehäusehälften verzichtet werden. Zudem ergibt sich eine hohe Maßgenauigkeit der Gasführungsöffnungen im Zylinder sowie eine optimale Gasführung in den Gaskanälen. Diese Vorteile werden noch vervollständigt durch eine sehr einfache Montage der beiden Gehäusehälften und des Zylinders sowie durch das vollkommene Wegfallen von Befestigungsvorgängen zwischen Zylinder und Gehäuse in der bisher bekannten Weise.The housing halves 8 and 9 also have in their upper area some cooling fins, which serve for better heat dissipation in this area, By manufacturing both the housing halves and the cylinder in the Die casting process can apply sealing material between the cylinder and the housing halves be waived. In addition, the gas guide openings have a high degree of dimensional accuracy in the Cylinder as well as an optimal gas flow in the gas channels. These Advantages are completed by a very simple assembly of the two Housing halves and the cylinder as well as the complete elimination of fastening processes between cylinder and housing in the previously known manner.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE Zweitaktbrennkraftmaschine, bestehend u. a. aus einem Zylinder mit zumindest Aus daß und Überströmkanälen, einem zweigeteilten Gehäuse sowie einer im Gehäuse gelagerten Kurbelwelle, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8, 9), ausgehend von der Kurbelwellenlagerung (20) in Richtung der Zylindererstreckung bis über die Oberkante des Auslaßkanals (17) verlängert ausgeführt ist, der Zylinder (1) konzentrisch in das verlängerte Gehäuse hineinreicht und etwa senkrecht zur Zylinderachse (4) verlaufende Öffnungen (14, 16, 18) für zumindest Auslaß- und Überströmkanäle (13, 17) aufweist und die Gehäuseteilungsebene durch Kurbelwellenlagerung und Zylinderachse verläuft. PATENT CLAIMS Two-stroke internal combustion engine, including a. from a Cylinder with at least from that and overflow channels, a two-part housing and a crankshaft mounted in the housing, characterized in that the housing (8, 9), starting from the crankshaft bearing (20) in the direction of the cylinder extension The cylinder is designed to be extended beyond the upper edge of the outlet channel (17) (1) extends concentrically into the elongated housing and approximately perpendicular to the Openings (14, 16, 18) running through the cylinder axis (4) for at least exhaust and overflow channels (13, 17) and the housing division plane through crankshaft bearings and cylinder axis runs. 2. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung des Zylinders > in Zylinderachsrichtung durch mindestens einen einteilig am Zylinder ausgebildeten, in einer Ebene senkrecht zur Zylinderachse (4) verlaufenden Steg (3) erfolgt, welcher in eine entsprechend ausgebildete Nut (6) in den beiden Gehäusehälften (8, 9) reicht.2. Two-stroke internal combustion engine according to claim 1, characterized in that that the definition of the cylinder> in the cylinder axis direction by at least one formed in one piece on the cylinder, in a plane perpendicular to the cylinder axis (4) extending web (3) takes place, which in a correspondingly formed groove (6) in the two housing halves (8, 9) is sufficient. 3, Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung des Zylinders (1) in Zylinderachsrichtung durch zumindest einen offenen oder geschlossenen Ring erfolgt, welcher von einer Nut (5) im Zylinder (1) in eine korrespondierende Nut (7) im Gehäuse (8, 9) reicht.3, two-stroke internal combustion engine according to claim 1, characterized in that that the definition of the cylinder (1) in the cylinder axis direction by at least one open or closed ring, which is guided by a groove (5) in the cylinder (1) extends into a corresponding groove (7) in the housing (8, 9). 4, Zweitaktbrennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Zylinder (1) und Zylinderkopf einteilig als Druckgußteil ausgebildet sind.4, two-stroke internal combustion engine according to claims 1 to 3, characterized characterized in that the cylinder (1) and cylinder head are constructed in one piece as a die-cast part are. 5. Zweitaktbrennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8, 9) in seinem verlängerten Bereich mit Kühlrippen (19) versehen ist,5. Two-stroke internal combustion engine according to claims 1 to 4, characterized characterized in that the housing (8, 9) in its extended area with cooling fins (19) is provided,
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