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Die
Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät der im Oberbegriff des Anspruchs
1 angegebenen Gattung.
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Aus
der
US 6,112,708 A ist
ein Zweitaktmotor für
ein Arbeitsgerät
bekannt, der einen Gemischkanal besitzt, der an einem Gemischeinlaß am Zylinder
mündet.
Der Gemischeinlaß ist
auf der dem Auslaß aus
dem Brennraum gegenüberliegenden
Seite am Zylinder angeordnet. Bei einer gedachten Querebene, die
die Zylinderlängsachse
enthält,
wobei auf einer Seite der Querebene der Auslaß angeordnet ist, ist der Gemischeinlaß auf der
gegenüberliegenden
Seite der Querebene angeordnet.
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Aus
der
US 6,497,204 B1 ist
ein Zweitaktmotor bekannt, bei dem unterhalb des Auslasses aus dem
Brennraum Spülvorlagenluft
zugeführt
wird. Der Luftkanal ist über
zwei Kolbentaschen mit den Überströmkanälen des
Zweitaktmotors verbunden. Die Kolbentasche darf im Betrieb keine
Verbindung zwischen dem Auslaß und
dem Lufteinlaß herstellen. Aus
diesem Grund muß der
Kolben des Zweitaktmotors vergleichsweise hoch ausgebildet sein,
so daß die
Kolbentasche auch im oberen Totpunkt des Kolbens nicht zum Auslaß öffnet.
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Die
US 1,149,178 A zeigt
einen Zweitaktmotor, bei dem der Gemischeinlaß unterhalb des Auslasses aus
dem Brennraum angeordnet ist. Der Gemischeinlaß und der Auslaß liegen
auf einer Seite einer Querebene, die durch die Zylinderlängsachse und
die Kurbelwellenachse aufgespannt wird.
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Die
US 2002/0152747 A1 und die JP 2001-355451 A zeigen Zweitaktmotoren,
bei denen in der schematischen Darstellung der Gemischeinlaß unterhalb
des Auslasses aus dem Brennraum angeordnet ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsgerät der gattungsgemäßen Art
zu schaffen, das einen kompakten Aufbau besitzt.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Dadurch,
daß der
Gemischeinlaß und
der Auslaß auf
einer Seite der Querebene angeordnet sind, kann der Zweitaktmotor
insbesondere auch beim Betrieb mit Spülvorlage kompakt ausgebildet sein.
Der Kolben steuert mit seiner Oberkante den Auslaß und mit
seiner Unterkante den Gemischeinlaß. Dadurch kann der Kolben
kurz ausgebildet werden und Auslaß und Gemischeinlaß können in
Richtung der Zylinderlängsachse
unmittelbar benachbart zueinander angeordnet werden.
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Der
Gemischeinlaß mündet insbesondere auf
der dem Kurbelgehäuse
zugewandten Seite des Auslasses benachbart zum Auslaß ins Kurbelgehäuse. Es
ist vorgesehen, daß der
Zweitaktmotor einen Luftkanal zur Zufuhr von Verbrennungsluft besitzt, der
mit einem Lufteinlaß am
Zylinder mündet,
wobei der Lufteinlaß auf
der dem Auslaß gegenüberliegenden
Seite der Querebene angeordnet ist. Durch die Anordnung des Gemischeinlasses
auf der Seite der Querebene, auf der auch der Auslaß angeordnet
ist, ergibt sich auf der gegenüberliegenden
Seite der Querebene ein ausreichender Bauraum für den Luftkanal. Vorteilhaft
mündet
der Überströmkanal mit
einem Überströmfenster
in den Brennraum, und der Luftkanal ist in mindestens einer Stellung
des Kolbens über
eine Kolbentasche mit mindestens einem Überströmfenster des Überströmkanals
verbunden. Dadurch, daß der Gemischeinlaß auf der
dem Luftkanal gegenüberliegenden
Seite am Zylinder mündet, besteht
keine Begrenzung für
die Höhe
der Kolbentasche. Mit der dem Auslaß gegenüberliegenden Kolbenseite wird
ausschließlich
die Verbindung zwischen Luftkanal und Überströmkanal gesteuert, so daß die Kolbentasche
frei gestaltet werden kann. Dadurch läßt sich eine gute Füllung der Überströmkanäle mit Spülvorlagenluft
realisieren. Insbesondere mündet
der Luftkanal mit einem einzigen Lufteinlaß am Zylinder und die Kolbentasche
ist in mindestens einer Stellung des Kolbens mit den Überströmfenstern
aller Überströmkanäle verbunden.
Eine Aufteilung des Luftkanals in mehrere Äste kann dadurch vermieden
werden. Die Kolbentasche kann sich über einen erheblichen Bereich
des Umfangs des Kolbens erstrecken und kann entsprechend groß ausgebildet sein,
so daß sich
ein geringer Strömungswiderstand in
der Kolbentasche ergibt. Dadurch kann eine gute Füllung der Überströmkanäle erreicht
werden. Da der Strömungswiderstand
gering ist, ist es auch möglich, die
Erstreckung der Kolbentasche parallel zur Zylinderlängsachse
klein zu halten, so daß auch
die Höhe des
Kolbens sehr klein sein kann. Dadurch kann die Baugröße des Motors
und damit auch des Arbeitsgeräts
verringert werden. Vorteilhaft mündet
der Lufteinlaß in
Umfangsrichtung des Kolbens in einen mittleren Bereich der Kolbentasche.
Damit läßt sich
eine gleichmäßige Füllung der Überströmkanäle mit Spülvorlagenluft
erreichen.
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Zweckmäßig verlaufen
der Luftkanal und der Gemischkanal über ihre gesamte Länge auf
gegenüberliegenden
Seiten der Querebene. Dadurch können
die Kanäle
nah am Zylinder geführt
sein, so daß sich
ein kompakter Aufbau des Zweitaktmotors ergibt.
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Vorteilhaft
verläuft
die Drehachse der Kurbelwelle quer zur Querebene. Es ist vorgesehen,
daß der
Zweitaktmotor eine Mittelebene besitzt, die den Auslaß aus dem
Brennraum teilt, wobei auf jeder Seite der Mittelebene mindestens
ein Überströmkanal angeordnet
ist. Die Hauptströmungsrichtung
im Auslaß verläuft vorteilhaft
parallel zur Mittelebene. Die Mittelebene steht dabei insbesondere
senkrecht zur Querebene und enthält
die Zylinderlängsachse
und die Drehachse der Kurbelwelle. Die Kurbelwelle verläuft damit
nicht senkrecht zu dem Gemischeinlaß und dem Auslaß sondern
parallel hierzu, also gegenüber
dem Stand der Technik um 90° um
die Zylinderlängsachse
gedreht. Dadurch kann der zur Verfügung stehende Bauraum in dem
Arbeitsgerät
gut ausgenutzt werden.
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Zweckmäßig besitzt
der Zweitaktmotor einen Vergaser, in dem ein Gemischkanalabschnitt
ausgebildet ist und in dem ein Drosselelement schwenkbar gelagert
ist. Es ist vorgesehen, daß der
Zweitaktmotor ein Luftkanalbauteil besitzt, in dem ein Luftkanalabschnitt
geführt
ist und in dem eine Luftklappe schwenkbar gelagert ist. Der Vergaser
und das Luftkanalbauteil sind insbesondere auf der Höhe des Zylinderkopfs
des Zylinders angeordnet. Das Arbeitsgerät besitzt zweckmäßig ein
Gehäuse
und einen oberen Handgriff, der an einer Oberseite des Gehäuses verläuft. Der
Zweitaktmotor ist in dem Gehäuse
vorteilhaft so angeordnet, daß die
Querebene des Zweitaktmotors parallel zur Längsrichtung des oberen Handgriffs
verläuft.
Der Zweitaktmotor ist damit in der durch den oberen Handgriff definierten
Längsrichtung
des Arbeitsgeräts
angeordnet. Aufgrund der Ausrichtung des Zweitaktmotors und des
oberen Handgriffs in der gleichen Richtung ergibt sich eine günstige Gewichtsverteilung,
so daß das
Arbeitsgerät
einfach und ermüdungsfrei
gehandhabt werden kann. Der Vergaser ist vorteilhaft auf der dem
oberen Handgriff zugewandten Seite des Zylinders angeordnet. Der
Zweitaktmotor ist in dem Gehäuse
zweckmäßig liegend
angeordnet. Dadurch kann das Arbeitsgerät mit einer geringen Höhe ausgeführt werden,
die die Handhabung erleichtert.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Arbeitsgeräts,
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2 einen
schematischen Längsschnitt durch
einen Zweitaktmotor,
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3 einen
Schnitt durch den Zylinder des Zweitaktmotors aus 2 mit
dem Kolben im oberen Totpunkt,
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4 eine
perspektivische, schematische Darstellung des Zweitaktmotors,
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5 eine
Seitenansicht des Zweitaktmotors aus 4 mit daran
angeordnetem Vergaser,
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6 eine
Seitenansicht des Zweitaktmotors in Richtung des Pfeils VI in 5,
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7 eine
Seitenansicht des Zweitaktmotors im Griffgehäuse des Arbeitsgeräts in Richtung des
Pfeils VI in 5.
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In 1 ist
ein handgeführtes
Arbeitsgerät, nämlich eine
Motorsäge 1,
in Seitenansicht schematisch gezeigt. Die Motorsäge 1 besitzt ein Gehäuse 2, an
dessen Oberseite 9 ein oberer Handgriff 3 festgelegt
ist. An einer Vorderseite 7 des Gehäuses 2 erstreckt sich
ein Führungsschwert 6,
um das eine nicht gezeigte Sägekette
umläuft.
Die Sägekette
ist von einem Zweitaktmotor 12 angetrieben, der in dem
Gehäuse 2 angeordnet
ist. Wird die Motorsäge 1 beispielsweise
auf dem Boden abgestellt, so weist die Oberseite 9 des
Gehäuses 2 nach
oben und die an der gegenüberliegenden
Seite des Gehäuses 2 verlaufende
Unterseite 8 liegt auf dem Boden auf. Der Zweitaktmotor 12 ist
liegend in dem Gehäuse 2 angeordnet.
Die Zylinderlängsachse 22 des
Zweitaktmotors 12 verläuft
damit bei abgestellter Motorsäge 1 annähernd horizontal.
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Der
obere Handgriff 3 besitzt ein vorderes Ende 43,
an dem ein Ende eines Griffrohrs 4 festgelegt ist. Das
zweite Ende des Griffrohrs 4 ist benachbart zur Unterseite 8 des
Gehäuses 2 am
Gehäuse 2 festgelegt.
Im Bereich der Vorderseite 7 des Gehäuses 2 ist am Gehäuse 2 ein
Handschutzbügel 5 gelagert.
Benachbart zum vorderen Ende 43 sind am oberen Handgriff 3 ein
Gashebel 10 und eine Gashebelsperre 11 angeordnet.
Der obere Handgriff 3 besitzt eine Längsrichtung 46, die
zur Unterseite 8 des Gehäuses 2 geringfügig geneigt
und parallel zur Erstreckung des Führungsschwerts 6 verläuft. Der
obere Handgriff 3 besitzt ein hinteres Ende 44,
das am Gehäuse 2 fest gelegt
ist. Der obere Handgriff 3 besitzt ein Griffgehäuse 31.
In dem Griffgehäuse 31 ist ein
Vergaser 32 angeordnet, der dem Zweitaktmotor 12 Kraftstoff/Luft-Gemisch
zuführt.
Der Vergaser 32 kann vollständig oder teilweise in dem
Griffgehäuse 31 angeordnet
sein.
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In
den 2 und 3 ist der Zweitaktmotor 12 schematisch
gezeigt. Der Zweitaktmotor 12 besitzt einen Zylinder 13,
in dem ein Kolben 15 in Richtung der Zylinderlängsachse 22 beweglich
gelagert ist. Der Kolben 15 treibt über ein Pleuel 16 eine
in einem Kurbelgehäuse 14 um
eine Drehachse 47 drehbar gelagerte Kurbelwelle 17 an.
Am Zylinder 13 mündet
ein Gemischeinlaß 18 ins
Kurbelgehäuse. Der
Zylinder 13 besitzt einen Auslaß 19 aus einem Brennraum 41.
Der Brennraum 41 ist im Zylinder 13 ausgebildet
und wird vom Kolben 15 begrenzt. Der Gemischeinlaß 18 und
der Auslaß 19 sind
vom Kolben 15 schlitzgesteuert.
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Im
Bereich des in 2 gezeigten unteren Totpunkts
des Kolbens 15 ist das Kurbelgehäuse 14 mit dem Brennraum 41 über insgesamt
vier Überströmkanäle 24, 25 verbunden.
Wie 3 zeigt, sind die Überströmkanäle 24 und 25 symmetrisch
zu einer Mittelebene 37 angeordnet. Der Zweitaktmotor 12 besitzt
insgesamt vier Überströmkanäle 24, 25,
von denen jeweils zwei auf einer Seite der Mittelebene 37 angeordnet
sind. Die Mittelebene 37 teilt den Auslaß 19 mittig
und enthält
die Zylinderlängsachse 22.
Wie 2 zeigt, ragt in den Brennraum 41 eine
Zündkerze 23.
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Am
Zylinder 13 mündet
ein Luftkanal 20 mit einem Lufteinlaß 21. Der Kolben 15 besitzt
eine Kolbentasche 28, die sich über etwa 3/4 des Umfangs des
Kolbens 28 erstreckt. Über
die Kolbentasche 28 ist der Lufteinlaß 21 im Bereich des
oberen Totpunkts des Kolbens 15 mit Überströmfenstern 26 und 27 aller Überströmkanäle 24, 25 verbunden.
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Im
Betrieb des Zweitaktmotors 12 strömt im Bereich des oberen Totpunkts
des Kolbens 15 Kraftstoff/Luft-Gemisch über den Gemischeinlaß 18 ins Kurbelgehäuse 14. Über den
Lufteinlaß 21 und
die Kolbentasche 28 strömt
weitgehend kraftstofffreie Verbrennungsluft in die Überströmkanäle 24 und 25. Beim
Abwärtshub
des Kolbens 15 wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kurbelgehäuse 14 komprimiert.
Sobald der Kolben 15 die Überströmfenster 26, 27 zum
Brennraum 41 öffnet,
strömt
zunächst
die in den Überströmkanälen 24, 25 vorgelagerte
Verbrennungsluft in den Brennraum 41 ein und spült noch
im Brennraum 41 angeordnete Abgase durch den Auslaß 19 aus
dem Brennraum 41 aus. Anschließend strömt frisches Kraftstoff/Luft-Gemisch
aus dem Kurbelgehäuse 14 über die Überströmkanäle 24, 25 in den
Brennraum 41 ein. Beim Aufwärtshub des Kolbens 15 wird
das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Brennraum 41 verdichtet
und im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 15 von
der Zündkerze 23 gezündet. Aufgrund
der Verbrennung wird der Kolben 15 zum Kurbelgehäuse 14 hin
beschleunigt. Sobald der Auslaß 19 vom
Kolben 15 geöffnet
wird, strömen
die Abgase aus dem Brennraum 41 durch den Auslaß 19 aus.
Anschließend
strömt
Verbrennungsluft und frisches Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Kurbelgehäuse 14 in
den Brennraum 41 über
und das nächste
Arbeitsspiel wird durchlaufen.
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Wie 4 zeigt,
sind die beiden Überströmkanäle 25 auslaßnah angeordnet
und die beiden Überströmkanäle 24 benachbart
zum Lufteinlaß 21. Der
Gemischeinlaß 18 ist
unmittelbar benachbart zum Auslaß 19 auf der dem Kurbelgehäuse 14 zugewandten
Seite des Auslasses 19 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden
Zylinderseite mündet
der Lufteinlaß 21.
Der Zweitaktmotor 12 besitzt eine in 3 gezeigte
Querebene 30, die die Zylinderlängsachse 22 enthält und die
senkrecht zur Drehachse 47 der Kurbelwelle 17 (4)
verläuft.
Der Auslaß 19 und der
Gemischeinlaß 18 sind
auf einer Seite der Querebene 30 angeordnet und der Lufteinlaß 21 auf
der gegenüberliegenden
Seite der Querebene 30. Zu dem Gemischeinlaß 18 führt ein
Gemischkanal 29.
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Wie 5 zeigt,
verbindet der Gemischkanal 29 den Gemischeinlaß 18 mit
dem Vergaser 32. In dem Vergaser 32 ist ein Gemischkanalabschnitt 33 ausgebildet.
In dem Gemischkanalabschnitt 33 ist eine Drosselklappe 38 mit
einer Drosselwelle 39 schwenkbar gelagert. Der Luftkanal 20 ist
mit einem Luftkanalbauteil 40 verbunden, in dem ein Luftkanalabschnitt 34 geführt ist.
In dem Luftkanalabschnitt 34 ist eine Luftklappe 35 mit
einer Luftklappenwelle 36 schwenkbar gelagert. Es können auch
andere Drosselelemente für
den Luftkanal oder den Gemischkanal vorgesehen sein. Die Luftklappe 35 ist über eine nicht
gezeigte Koppeleinrichtung mit der Drosselklappe 38 verbunden,
so daß die
Stellung der Luftklappe 35 mindestens in einem Bereich
der Bewegung der Drosselklappe 38 an die Bewegung der Drosselklappe 38 gekoppelt
ist. Ein Verstellen der Drosselklappe 38 bewirkt damit
gleichzeitig eine Verstel lung der Luftklappe 35. Stromauf
der Drosselklappe 38 kann ein Chokeelement angeordnet sein.
Sowohl der Gemischkanal 29 als auch der Luftkanal 20 münden auf
der Reinseite eines Luftfilters 42. Der Vergaser 32 und
das Luftkanalbauteil 40 sind etwa auf der Höhe des Zylinderkopfs 45 des
Zweitaktmotors 12 angeordnet. Ausgehend vom Zylinderkopf 45 befinden
sich der Vergaser 32 und das Luftkanalbauteil 40 demnach
in einer Richtung senkrecht zur Zylinderlängsachse 22.
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Wie 6 zeigt,
sind der Luftkanal 20 und der Gemischkanal 29 über ihre
gesamte Länge
auf gegenüberliegenden
Seiten der Querebene 30 geführt. Der Lufteinlaß 21 mündet in
Umfangsrichtung gesehen etwa mittig in die Kolbentasche 28.
Die Drehachse 47 der Kurbelwelle 17 liegt senkrecht
zur Querebene 30. Ein erstes Ende 49 der Kurbelwelle 17 liegt
unterhalb des Auslasses 19 und das gegenüberliegende,
zweite Ende 50 der Kurbelwelle 17 liegt unterhalb
des Lufteinlasses 21.
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Wie
die Darstellung in 7 zeigt, sind der Vergaser 32 und
das Luftkanalbauteil 40 in dem Griffgehäuse 31 der Motorsäge 1 angeordnet.
Auch der Vergaser 32 und das Luftkanalbauteil 40 sind
auf gegenüberliegenden
Seiten der Querebene 30 angeordnet, so daß der Luftkanal 20 und
der Gemischkanal 29 über
ihre gesamte Länge
vom in 7 nicht gezeigten Luftfilter 42 bis zum
Zylinder 13 des Zweitaktmotors 12 auf gegenüberliegenden
Seiten der Querebene 30 geführt sind.
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Die
auch in 3 gezeigte Hauptströmungsrichtung 48 im
Auslaß 19 verläuft parallel
zur Mittelebene 37 (3). Der
Auslaß 19 ist
quer zur Querebene 30 gerichtet. In Einbaulage des Zweitaktmotors 12 in
dem in 1 gezeigten Gehäuse 2 ist die Hauptströmungsrichtung 48 im
Auslaß 19 etwa
parallel zur Unterseite 8 des Gehäuses 2 und schräg zur Vorderseite 7 hin
gerichtet. Beim Abstellen der Motorsäge 1 auf dem Boden
strömen
die Abgase aus dem Auslaß 19 etwa
horizontal aus. Damit ist vermieden, daß die heißen Abgase am Boden befindliche
Gegenstände
wie beispielsweise Laub oder dgl. entflammen können.