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Die
Erfindung betrifft eine Luftfiltereinheit für einen Vergaser eines handgeführten Arbeitsgerätes mit
den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Handgeführte, durch
einen Verbrennungsmotor angetriebene Arbeitsgeräte weisen einen Vergaser für die Erzeugung
eines Kraftstoff/Luft-Gemisches auf, an dessen Einströmseite eine
Luftfiltereinheit für
die Filtrierung der angesaugten Verbrennungsluft angeordnet ist.
Das Filterelement umfasst einen vergaserseitig angeordneten Filterboden,
der mit der Ansaugseite des Vergasers verschraubt ist. Im Filterboden
befindet sich eine Saugöffnung,
die mit dem Ansaugkanal des Vergasers kommuniziert. Der Filterboden
erstreckt sich quer zur Längsachse der
Saugöffnung
und ist nach dem Stand der Technik auf seiner dem Vergaser abgewandten
Seite mit einer Dichtfläche
versehen, an der ein Filterelement mit einer umlaufenden Dichtung
anliegt. Durch das Filterelement, den umlaufenden Dichtring und
den Filterboden ist eine Reinluftseite der Luftfiltereinheit mit einem
Reinluftkanal gebildet, aus dem der Vergaser filtrierte Verbrennungsluft
ansaugt.
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Über die
reine Filtrierfunktion hinausgehend haben derartige Luftfiltereinheiten
weitere Aufgaben, die auf das besondere Verhalten von bei handgeführten Arbeitsgeräten eingesetzten
einzylindrigen Zweitakt- oder Viertaktmotoren zurückzuführen sind. Während des
Betriebes ist der Ansaugluftstrom nicht kontinuierlich, sondern
pulsiert abhängig
von den Steuerzeiten des Verbrennungsmotors. Für ein zufriedenstellendes Laufverhalten
wird deshalb eine Abstimmung der Länge des Absaugweges an die
Betriebsdrehzahl des Motors angestrebt. Bei einer geeigneten Längenwahl
können
die sich im Ansaugweg einstellenden Druckpulsationen zur Unterstützung der
Zylinderfüllung
genutzt werden. Bei herkömmlichen
Konstruktionen führt
dies zu einer großen
axialen Baulänge,
die bei handgeführten
Arbeitsgeräten unerwünscht ist.
Bei einer axialen Längenanpassung des
Ansaugkanals muss das Filterelement mit großem Abstand zum Vergaser bzw.
zum Zylinder des Verbrennungsmotors angeordnet werden. Dem gegenüber wird
aber eine handliche Ausgestaltung des Arbeitsgerätes mit einer kleinvolumigen
Außenkontur angestrebt,
so dass für
die Längenanpassung
des Ansaugweges nur eingeschränkt
Bauraum zur Verfügung
steht.
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Die
zuvor beschriebenen Druckpulsationen im Ansaugkanal führen bei
niedrigen und mittleren Drehzahlen darüber hinaus zu einem Effekt,
der auch als ”Rückspucken” bezeichnet
wird. Hierbei wird im Vergaser während
des Ansaugens zwar Kraftstoff angesaugt, nicht jedoch vollständig in
den Zylinder geleitet. Eine rücklaufende
Druckwelle schiebt eine Teilmenge des Kraftstoffes entgegen der
Ansaugrichtung aus dem Vergaser heraus in Richtung Luftfilter. Dies
kann dort zu unerwünschten
Kraftstoffansammlungen, zu einer Benetzung des Filterelementes mit Kraftstoff
oder dergleichen führen.
Zur Vermeidung dieser Probleme sind Anordnungen mit Prallwänden oder
Pralltöpfen
bekannt, die das Filterelement vor rückgespucktem Kraftstoff schützen sollen.
Auch hier tritt das Problem der unerwünscht großen axialen Baulänge auf.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Luftfiltereinheit
derart weiterzubilden, dass Ansaug- und Rückspuckverhalten verbessert
sind.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Luftfiltereinheit mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
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Es
wird eine Luftfiltereinheit vorgeschlagen, bei der in dem Reinluftkanal
mindestens eine Kondensationsrippe in Strömungsrichtung verlaufend angeordnet.
Bevorzugt sind in einem Reinluftkanal zwei Kondensationsrippen nebeneinander
angeordnet. Im Unterschied zu vorbekannten Prallwänden wird
hierdurch keine Strömungsumlenkung
oder gar eine Strömungsdrosselung
herbeigeführt.
Vielmehr bleiben die Stromlinien des Ansaugluftstroms von den Kondensationsrippen
im Wesentlichen unbeeinflusst. Die Kondensationsrippen vergrößern aber
die vom Ansaugluftstrom umstrichene Oberfläche, so dass größere rückgespuckte
Kraftstoffmengen abgesetzt werden können. Die Bildung von Kraftstoffpfützen oder
gar ein Rückspucken
bis hin zum Filterelement ist zuverlässig vermieden.
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In
vorteilhafter Weiterbildung weist mindestens eine bezogen auf die
gewöhnliche
Arbeitshaltung in Schwerkraftrichtung unten liegende Kondensationsrippe
an ihrem unteren Ende min destens eine Rückhaltekante für kondensierten
Kraftstoff auf. Kraftstoff, der sich an der Oberfläche der
Kondensationsrippe absetzt und nicht sofort wieder vom vorbeistreichenden
Luftstrom mitgerissen wird, läuft
infolge der wirkenden Schwerkraft nach unten ab. Am unteren Ende
der Kondensationsrippe kann er jedoch nicht ohne weiteres abtropfen
und unerwünschte Pfützen bilden,
da sein Fluss durch die Rückhaltekante
gehemmt ist. Gleichzeitig wirkt die Rückhaltekante als Abrisskante
für die
vorbeistreichende Luftströmung.
Die hierbei erzeugten Wirbel verbessern das Aufnahmevermögen des
Ansaugluftstromes für den
im Bereich der Rückhaltekante
angesammelten Kraftstoff.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
verengt sich der Querschnitt des Reinluftkanals in einem Kanalabschnitt
ausgehend vom Filterelement zum Vergaser hin, wobei die mindestens
eine Kondensationsrippe in dem sich verengenden Kanalabschnitt angeordnet
ist. Die Kondensationsrippe liegt hierbei in einem Bereich der beschleunigten
Luftströmung, wodurch
die Wiederaufnahme des abgesetzten Kraftstoffes in den hindurchtretenden
Ansaugluftstrom verbessert wird.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind zwei separate Reinluftkanäle mit insbesondere unterschiedlicher
Länge vorgesehen.
Durch die Anordnung von zwei separaten Kanälen kann die Strömungsführung bei
maximaler Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraumes optimiert
werden. Bei der Wahl zweier unterschiedlicher Längen kann eine Drehzahlanpassung über einen
breiteren Drehzahlbereich erzielt werden. Beide Reinluftkanäle können jeweils
mit einer oder mehreren Kondensationsrippen versehen werden, wodurch
das Rückspuckverhalten
weiter verbessert wird.
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In
Kombination mit den vorstehenden Merkmalen, aber auch als eigenständige Erfindung
ist vorteilhaft vergaserseitig des Filterelementes ein Filterboden
angeordnet ist, wobei der Filterboden eine Saugöffnung mit einer Längsachse
aufweist. Zwischen dem Filterelement und dem Filterboden ist ein Zwischenboden
angeordnet, wobei sich der Filterboden und der Zwischenboden in
einer quer zur Längsachse
liegenden Ebene erstrecken. Das Filterelement liegt mit einer umlaufenden
Dichtung an einer Dichtfläche
des Zwischenbodens an, wobei der Zwischenboden in der Ebene größer ist
als die umlaufende Dichtung des Filterelementes. Zwischen dem Filterboden
und dem Zwischenboden ist der mindestens eine Reinluftkanal angeordnet
und mündet
in die Saugöffnung.
Eine Mittellinie des Reinluftkanals verläuft in der vorgenannten Ebene.
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Der
Reinluftkanal stellt eine Verlängerung des
Strömungsweges
zwischen dem Filterelement und dem Vergaser dar. Da seine Mittellinie
in der Ebene quer bzw. senkrecht zur Längsachse der Saugöffnung verläuft, beschränkt sich
sein Platzbedarf in Richtung der Längsachse auf die erforderliche Kanaldicke.
Da das Filterelement mit seiner umlaufenden Dichtung nicht am Filterboden,
sondern am Zwischenboden anliegt, und außerdem der Filterboden in seiner
Ebene größer ist
als das Filterelement, besteht hinreichend Bauraum für einen
längeren Reinluftkanal,
mittels dessen eine an das pulsierende Saugverhalten des insbesondere
einzylindrigen Verbrennungsmotors angepasste Ansaugstrecke eingestellt
werden kann, ohne dass sich die axiale Baulänge der Anordnung um ein entsprechendes
Maß vergrößert.
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Der
Zwischenboden schützt
außerdem
das Filterelement vor rückgespucktem
Kraftstoff. Mittels des Reinluftkanals sind hinreichend lange Kanalwände gebildet,
an denen sich rückgespuckter
Kraftstoff absetzen bzw. kondensieren kann. Dieser abgesetzte Kraftstoff
wird dann entweder erneut angesaugt oder aber in einer Weise abgeleitet,
dass er nicht in Berührung
mit dem Filterelement kommt. Insgesamt ergibt sich eine in Richtung
der Längsachse
der Saugöffnung
kompakte Bauform der Luftfiltereinheit, die das Laufverhalten des
Verbrennungsmotors durch eine angepasste Ansaugstrecke und durch
einen wirkungsvollen Rückspuckschutz
verbessert.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
erstrecken sich der Filterboden und der Zwischenboden in der genannten
Ebene in einer Hochrichtung mit einer Höhe und in einer Seitenrichtung
mit einer Breite. Eine Wand des Filterbodens und eine Wand des Zwischenbodens
liegen im Wesentlichen parallel zueinander in der genannten Ebene
und weisen dabei einen Abstand zueinander auf. Die Höhe und die Breite
sind größer und
insbesondere doppelt so groß, bevorzugt
mindestens 3-mal so groß wie
der genannte Abstand. Hierdurch ist ein flacher Kanalkasten gebildet,
in dem der Reinluftkanal angeordnet ist. Die flache Bauform verringert
den Bedarf an axialem Bauvolumen, während die vergleichsweise große Höhe und Breite
hinreichend Platz für
eine entsprechend lange Ausbildung des Reinluftkanals zur Verfügung stellen.
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Bevorzugt
ist der Reinluftkanal mehrfach in der Ebene des Filterbodens und
des Zwischenbodens umgelenkt. Einerseits kann hierdurch die Länge des
Reinluftkanals vergrößert werden,
ohne dass die Breite oder Höhe
des Kanalkastens zu groß wird.
Andererseits begünstigen
die mehrfachen Umlenkungen ein Absetzen bzw. Auskondensieren des
rückgespuckten
Kraftstoffs, so dass dieser leichter rückgeführt oder gesammelt werden kann.
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Vorteilhaft
weist der Zwischenboden einen Wandabschnitt auf, der der Saugöffnung bezogen auf
deren Längsachse
gegenüberliegt.
Der genannte Wandabschnitt wirkt als Prallwand für rückgespuckten Kraftstoff. Hierdurch
wird bereits nahe der Saugöffnung
das Absetzen von rückgespucktem
Kraftstoff initiiert.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist eine Wandzunge mit einem bezogen auf die gewöhnliche Arbeitshaltung in Schwerkraftrichtung
unteren Ende vorgesehen. Der Reinluftkanal ist dabei um das untere
Ende der Wandzunge herum umgelenkt. Das untere Ende der Wandzunge
ist mit mindestens einer Rückhaltekante
für kondensierten
Kraftstoff versehen. Hierfür
gilt das Gleiche wie vorstehend im Zusammenhang mit der Kondensationsrippe
beschrieben: Das Abtropfen von Kraftstoff wird verhindert. Gleichzeitig
wird durch die erzeugte Wirbelbildung das Aufnahmevermögen des
Ansaugluftstromes für kondensierten
Kraftstoff verbessert.
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Bevorzugt
weist ein in Schwerkraftrichtung unterer Wandabschnitt des Reinluftkanals
einen Durchbruch zu einem Kraftstoffsammelraum auf. Diese Anordnung
geht von der Überlegung aus,
dass nicht unter allen Betriebsbedingungen sämtlicher rückgespuckter Kraftstoff dem
Ansaugluftstrom wieder zugeführt
werden kann. Verbleibende Restmengen von Kraftstoff tropfen dann
in Gewichtskraftrichtung nach unten ab und werden im Kraftstoffsammelraum
gesammelt. Hierdurch ist die Gefahr vermindert, dass Kraftstoff
durch den Reinluftkanal zum Filterelement gelangt.
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In
einer bevorzugten Ausführung
weist der Reinluftkanal ein filterseitiges Eingangsfenster auf, wobei
benachbart zum Eingangsfenster ein Anschlussraum für eine Tankentlüftung vorgesehen
ist. Der Anschlussraum steht in strömungsleitender Verbindung zum
Reinluftkanal. Die Tankentlüftung
kann hierdurch über
die Reinseite des Filters erfolgen, ohne dass eine Beeinträchtigung
durch rückgespuckten
Kraftstoff erfolgt.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung geht eine Kondensationsrippe im Überdeckungsbereich
mit der Saugöffnung
in eine Kanalwand über
und weist dort ein der Saugöffnung
zugewandtes Ausströmfenster auf.
Hierdurch wird vom Reinluftkanal vergleichbar zu einer Sackgasse
ein Teilabschnitt abgezweigt. Der hindurchtretende Ansaugluftstrom
wird jedoch nicht aufgestaut, sondern durch das Ausströmfenster
der Saugöffnung
zugeführt.
Dies ermöglicht
eine Optimierung des Strömungsverlaufs
beim Hindurchtritt durch die Saugöffnung.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 in
schematischer Blockdarstellung die erfindungsgemäße Luftfiltereinheit im Systemzusammenspiel
mit einem Vergaser eines einzylindrigen Verbrennungsmotors;
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2 in
perspektivischer Ansicht einen aus einem Filterboden und einem Zwischenboden
gebildeten Kanalkasten der Luftfiltereinheit nach 1 mit
Einzelheiten zu seiner geometrischen Ausgestaltung;
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3 eine
Explosionsdarstellung der Anordnung nach 2 mit Einzelheiten
zur inneren Ausgestaltung des Zwischenbodens;
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4 eine
Draufsicht des Zwischenbodens nach 3 mit Details
zur Anordnung von Kondensationsrippen in Reinluftkanälen und
der dadurch erzeugten Strömungsführung;
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5 die
Anordnung nach 4 mit aufgesetztem Filterboden
und weiteren Einzelheiten im Bereich der Saugöffnung.
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1 zeigt
in schematischer Blockdarstellung eine erfindungsgemäß ausgeführte Luftfiltereinheit 1 im
Zusammenwirken mit einem Vergaser 2 eines Verbrennungsmotors 39.
Die Anordnung ist Teil eines nicht näher dargestellten, durch den
Verbrennungsmotor 39 angetriebenen handgeführten Arbeitsgerätes. Das
Arbeitsgerät
ist insbesondere eine Kettensäge,
ein Freischneider, ein Saug-/Blasgerät oder dergleichen, welches
durch den Verbrennungsmotor 39 angetrieben ist. Der Verbrennungsmotor 39 ist
ein einzylindriger Zweitakt- oder Viertaktmotor und umfasst einen
Zylinder 40 mit einem Kurbelgehäuse 41. Zur Versorgung
des Zylinders 40 mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch ist
ein Vergaser 2 vorgesehen. Ein durch den Vergaser 2 hindurchführender
Ansaugkanal 48 mündet
zur Einspeisung des Kraftstoff/Luft-Gemisches in den Zylinder 40.
Die Luftfiltereinheit 1 ist an der dem Zylinder 40 gegenüberliegenden
Eingangsseite des Vergasers 2 angeordnet und umfasst ein
Filterelement 3, einen Filterboden 4 und einen
Zwischenboden 7. Der Filterboden 4 ist direkt
auf die eingangsseitige Stirnseite des Vergasers 2 aufgeschraubt
und weist eine weiter unten näher beschriebene
Saugöffnung 5 mit
einer Längsachse 6 auf,
wobei die Saugöffnung 5 in Überdeckung
mit dem durch den Vergaser 2 hindurchgeführten Ansaugkanal 48 liegt.
Die Längsachse 6 der
Saugöffnung 5 liegt
achsgleich zur Längsachse
des im Vergaser 2 liegenden Ansaugkanalabschnittes.
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Senkrecht
zur Längsachse 6 liegend
ist eine Ebene E definiert. Der Filterboden 4 erstreckt
sich in dieser Ebene E bzw. parallel dazu. Auf der dem Vergaser 2 abgewandten
Seite des Filterbodens 4 ist ein Filterelement 3 angeordnet,
welches bevorzugt als Flachfaltenfilter ausgeführt ist, und welches auf seiner
dem Filterboden 4 bzw. dem Vergaser 2 zugewandten
Seite eine umlaufende Dichtung 8 aufweist. Zwischen dem
Filterelement 3 und dem Filterboden 4 ist ein
Zwischenboden 7 angeordnet, der sich ebenso wie der Filterboden 4 quer
zur Längsachse 6 in
der Ebene E bzw. parallel dazu erstreckt. Bezogen auf die Ebene
E sind der Filterboden 4 und der Zwischenboden 7 größer als
die das Filterelement 3 bzw. die umlaufende Kontur seiner
Dichtung 8. Demnach steht das Filterelement 3 nicht
in direktem Kontakt mit dem Filterboden 4, sondern liegt
mit seiner umlaufenden Dichtung 8 an einer ebenfalls umlaufenden,
dem Filterelement 3 zugewandten Dichtfläche 9 des Zwischenbodens 7 an.
Vergaserseitig des Filterelementes 3 ergibt sich eine durch
das Filterelement 3 und die umlaufende Dichtung 8 begrenzte
Reinluftseite 68, aus der der Vergaser 2 filtrierte
Ansaugluft bezieht. Zwischen dem Filterboden 4 und dem
Filterboden 7 sind mindestens ein, hier zwei weiter unten
näher beschriebene
Reinluftkanäle 10, 11 angeordnet, die
in die Saugöffnung 5 münden, und
die eine strömungsleitende
Verbindung zwischen der Reinluftseite 68 und dem Vergaser 2 herstellen.
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In
einem Kraftstofftank 45 ist Kraftstoff 46 bevorratet.
Zum Ansaugen des Kraftstoffs 46 aus dem Kraftstofftank 45 weist
der Vergaser 2 eine Membranpumpe 49 mit einer
Membran 50 auf. Die Membranpumpe 49 ist über eine
Druckleitung 42 mit dem Kurbelgehäuse 41 des Verbrennungsmotors 39 druckübertragend
verbunden. Über
die Druckleitung 42 ist die Membran 50 mit dem
im Kurbelgehäuse 41 erzeugten
pulsierenden Druck beaufschlagt. Über nicht näher dargestellte, in die Membran 50 eingeformte Flatterventile
wird infolge der pulsierenden Membranbewegung Kraftstoff 46 angesaugt
und in den Vergaser 2 zur Bildung des Kraftstoff/Luft-Gemisches gefördert. Hierzu
ist eine Kraftstoffleitung 43 vorgesehen, die an ihrem
einen Ende mit der Membranpumpe 49 verbunden ist, und die
an ihrem gegenüberliegenden
Ende mit einem im Kraftstofftank 45 liegenden Saugkopf 47 versehen
ist. Der Saugkopf 47 liegt infolge seines Eigengewichtes
unterhalb des Kraftstoffspiegels im Kraftstoff 46, wodurch
Kraftstoff entsprechend einem Pfeil 55 aus dem Kraftstofftank 45 zur
Membranpumpe 49 und von dort in den Ansaugkanal 48 gefördert wird.
Zum Ausgleich von Volumenschwankungen im Kraftstofftank 45 ist
eine Tankentlüftung 28 vorgesehen,
die mittels einer Entlüftungsleitung 44 eine
Verbindung zwischen dem Kraftstofftank 45 und dem Filterboden 4 mit
weiter unten näher beschriebenen
Einzelheiten herstellt.
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Zur
Steuerung des Kraftstoffflusses im Vergaser 2 weist dieser
ein Nadelventil 54 auf, welches über eine Steuermembran 53 betätigt wird.
Außenseitig
der Steuermembran 53 ist ein geschlossener Kompensatorraum 52 angeordnet,
der mittels einer Kompensatorleitung 51 in druckübertragender
Verbindung mit der Reinluftseite 68 der Luftfiltereinheit 1 steht.
Die Kompensatorleitung 51 ist durch den Filterboden 4 und
den Zwischenboden 7 hindurchgeführt, ohne eine direkte Verbindung
zu den dort angeordneten Reinluftkanälen 10, 11 aufzuweisen.
Die Steuermembran 53 ist auf ihrer Außenseite bzw. im Kompensatorraum 52 mit
dem in der Reinluftseite 68 vorherrschenden Luftdruck beaufschlagt.
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Die
Anordnung nach 1 ist in ihrer gewöhnlichen
Arbeitshaltung gezeigt, bei der eine gerätefeste Hochrichtung 14 entgegen
der durch einen Pfeil 69 angegebenen Gewichtskraftrichtung
liegt. Die Hochrichtung 14 liegt parallel zur Ebene E.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Baueinheit, die durch den Filterboden 4 und
den Zwischenboden 7 nach 1 gebildet
ist. Der Zwischenboden 7 ist in Form einer flachen Schale
ausgebildet und umfasst eine parallel zur Ebene E liegende Wand 17,
an deren umlaufendem Rand sich eine ebenfalls umlaufende, dem Filterboden 4 zugewandte
Umfangswand 57 unter Bildung der genannten Schalenform
anschließt.
In dieser Hinsicht ist der Filterboden 4 vergleichbar ausgeführt: Er
umfasst eine in 3 näher gezeigte Wand 16,
die ebenfalls parallel zur Ebene E liegt und an deren äußeren umlaufenden
Rand sich ebenfalls eine umlaufende Umfangswand 56 anschließt. Der
Filterboden 4 und der Zwischenboden 7 sind an
ihren Umfangswänden 56, 57 druckdicht
miteinander verbunden, wodurch ein geschlossener Kanalkasten 58 zur
Aufnahme der Reinluftkanäle 10, 11 (1, 3, 4)
gebildet ist. Die Umfangswände 56, 57 geben
einen Abstand a zwischen den im Wesentlichen parallel zueinander liegenden
Wänden 16, 17 vor.
Außerdem
erstrecken sich die Wände 16, 17 in
der Hochrichtung 14 in einer Höhe h. Senkrecht zur Hochrichtung 14 ist
parallel zur Eben E liegend eine gerätefeste Seitenrichtung 15 vorgegeben.
Die Wände 16, 17 und
damit der Filterboden 4 und der Zwischenboden 7 erstrecken
sich in der Seitenrichtung 15 mit einer Breite b. Die Höhe h und
die Breite b sind größer als
der Abstand a zwischen den Wänden 16, 17.
Bevorzugt sind sie mindestens doppelt so groß wie der Abstand a. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel
sind sie mindestens dreimal so groß wie der Abstand a.
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Der
Darstellung nach 2 ist noch zu entnehmen, dass
in die Wand 17 des Zwischenbodens 7 an deren äußeren Rand
eine umlaufende Nut eingeformt ist, die die Dichtfläche 9 für die Dichtung 8 des
Filterelementes 3 (1) bildet
und dabei die Dichtung 8 aufnimmt. Des Weiteren weist die
Wand 17 zwei Eingangsfenster 25, 26 für die weiter
unten näher
beschriebenen Reinluftkanäle 10, 11 auf.
Die von der Reinluftseite 68 (1) angesogene
Verbrennungsluft strömt
durch die Eingangsfenster 25, 26 in die Reinluftkanäle 10, 11 (3, 4)
ein.
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Darüber hinaus
ist am Filterboden 4 noch ein Haken 60 sowie ein
in der Breitenrichtung gegenüber liegender
Schraubdom 61 zur Befestigung eines nicht dargestellten
Filter-Gehäuses
vorgesehen. Schließlich
ist in 2 noch zu erkennen, dass eine Kompensatordurchführung 59 durch
den Kanalkasten 58 insgesamt hindurchgeführt ist,
und der zur Hindurchführung
der Kompensatorleitung 51 nach 1 vorgesehen
ist.
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3 zeigt
in perspektivischer Explosionsdarstellung die Anordnung nach 2 von
der Seite des Filterbodens 4 aus gesehen. In die Innenseite des
schalenförmigen
Bodens 7 sind zwei Reinluftkanäle 10, 11,
ein Anschlussraum 27 für
die Tankentlüftung 28 (1)
sowie ein Kraftstoffsammelraum 24 eingeformt. An der Umfangswand 57 des
Zwischenbodens 47 ist eine Dichtfläche 64 vorgesehen,
an der die Umfangswand 56 des Filterbodens 4 im
montierten Zustand druckdicht anliegt. Zur gegenseitigen Ausrichtung
von Filterboden 4 und Zwischenboden 7 weist der
Filterboden 4 Zentrierzapfen 65 auf, die in entsprechende Öffnungen
des Zwischenbodens 7 eingreifen.
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In
die Wand 16 des Filterbodens 4 ist die oben beschriebene
Saugöffnung 5 mit
ihrer Längsachse 6 eingeformt.
Es ist zu erkennen, dass die Längsachse 6 im
Wesentlichen senkrecht zur Wand 16 des Filterbodens 4 steht.
Eine Mutter 62 ist als Einlegeteil für den Schraubdom 61 vorgesehen,
um eine Verschraubung mit dem oben erwähnten, nicht dargestellten
Filtergehäuse
zu ermöglichen.
Außerdem
ist ein Schraubnippel 63 vor gesehen, der in die Wand 16 des
Filterbodens 4 gegenüberliegend
zum Anschlussraum 27 eingeschraubt ist (2).
In montiertem Zustand ist die Entlüftungsleitung 40 (1) auf
den Schraubnippel 63 aufgesteckt, womit eine strömungsleitende
Verbindung des Kraftstofftanks 45 (1) mit dem
Anschlussraum 27 hergestellt ist.
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4 zeigt
eine innenseitige Draufsicht der dem Filterboden 4 zugewandten
Seite des Zwischenbodens 7. Es ist zu erkennen, dass in
den Zwischenboden 7 zwei Reinluftkanäle 10, 11 eingeformt
sind, die von ihren zugeordneten Eingangsfenstern 25, 26 entlang
je einer Mittellinie 12, 13 zu dem Bereich hin verlaufen,
der durch die Längsachse 6 der
Saugöffnung 5 (3, 5)
vorgegeben ist. Die gekrümmten
Mittellinien 12, 13 verlaufen in der Hochrichtung 14 und
der Seitenrichtung 15, liegen also in der Ebene E bzw.
parallel dazu. Die beiden Reinluftkanäle 10, 11 weisen
eine unterschiedliche Länge
auf, wobei die durch die gekrümmte
Mittellinie 13 vorgegebene Lauflänge des Reinluftkanals 11 kürzer ist
als die durch die gekrümmte
Mittellinie 12 vorgegebene Lauflänge des Reinluftkanals 10.
Aus dem Verlauf der Mittellinie 12, 13 ergibt
sich noch, dass beide Reinluftkanäle 10, 11 mehrfach
in der Ebene E bzw. parallel dazu umgelenkt sind. Außerdem weisen
beide Reinluftkanäle 10, 11 mindestens
je einen Kanalabschnitt 35, 36 auf, in denen sich
der Querschnitt der Reinluftkanäle 10, 11 ausgehend
von ihren Eingangsfenstern 25, 26 zur Saugöffnung 5 (5)
hin verengt.
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Bezogen
auf die Hochrichtung 14 verläuft der Reinluftkanal 11 im
Wesentlichen oberhalb der Längsachse 6,
während
der Rein luftkanal 10 im Wesentlichen unterhalb davon verläuft. Beide
Reinluftkanäle 10, 11 nehmen
dabei im Wesentlichen die gesamte Breite b (2) des Zwischenbodens 7 in
Anspruch und außerdem
jeweils etwa die halbe Höhe
h (2) davon. Zur Formgebung des unteren Reinluftkanals 10 ist
an der Wand 17 des Zwischenbodens 7 eine darüber hervorstehende
Wandzunge 19 mit einem unteren Ende 20 angeformt.
Der Reinluftkanal 10 ist um das untere Ende 10 der
Wandzunge 19 herum umgelenkt. Am unteren Ende 20 sind
mindestens eine, hier drei hakenförmige Rückhaltekanten 21 für kondensierten
Kraftstoff angeformt. Kraftstoff, der vom Vergaser 2 durch
die Saugöffnung 5 (1)
in den Reinluftkanal 10 rückgespuckt wird und sich an
der Wandzunge 19 absetzt, läuft entlang einer Kanalwand 37 der
Wandzunge 19 in Schwerkraftrichtung nach unten ab, bis
er von den Rückhaltekanten 21 aufgehalten
wird. Dieser dort angesammelte Kraftstoff kann bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten
im Reinluftkanal 10 von der vorbeistreichenden Ansaugluft
aufgenommen und dem Vergaser 2 (1) zugeführt werden.
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Der
untere Reinluftkanal 10 ist des Weiteren durch einen bezogen
auf die Hochrichtung 14 unteren Wandabschnitt 22 begrenzt.
Außenseitig
des unteren Wandabschnittes 22 und getrennt vom Reinluftkanal 10 ist
der Kraftstoffsammelraum 24 angeordnet. Der Kraftstoffsammelraum 24 steht
mittels eines Durchbruchs 23 im unteren Wandabschnitt 22 mit dem
Reinluftkanal 10 in Verbindung. Im Kraftstoffsammelraum 24 können diejenigen
Kraftstoffmengen gesammelt werden, die sich in den Reinluftkanälen 10, 11 auskondensieren
bzw. absetzen, und die nicht mehr dem Ansaugluftstrom zugeführt werden
können.
Der Kraftstoffsammelraum 24 kann auch als externer Behälter ausgeführt sein.
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Des
Weiteren ist der Darstellung nach 4 noch zu
entnehmen, dass der Anschlussraum 27 für die Tankentlüftung 28 (1)
unmittelbar benachbart zum Eingangsfenster 25 angeordnet
ist und mit dem Reinluftkanal 10 mittels eines Verbindungsfensters 70 in
strömungsleitender
Verbindung steht.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung, aber auch in einer eigenständigen Ausführungsform
ist in zumindest einem Reinluftkanal 10, 11 mindestens eine
Kondensationsrippe 29, 30, 31, 32 in
Strömungsrichtung
verlaufend angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein erstes
Paar von Kondensationsrippen 29, 30 und ein zweites
Paar von Kondensationsrippen 31, 32 gebildet,
wobei die Kondensationsrippen 29, 30 in dem sich
verengenden Kanalabschnitt 35 des Reinluftkanals 10 nebeneinander angeordnet
sind, während
die weiteren Kondensationsrippen 31, 32 in dem
sich verengenden Kanalabschnitt 36 des Reinluftkanals 11 nebeneinander
liegend angeordnet sind. Ihr Verlauf bzw. ihre Krümmung ist
derart ausgelegt, dass sie parallel zu den ungestörten Stromlinien
des Ansaugluftstroms in den Reinluftkanälen 10, 11 liegen.
Hierdurch wird der jeweiligen Ansaugluftstrom nicht gedrosselt.
Dennoch bilden sie eine vergrößerte Oberfläche, an
der sich rückgespuckter
Kraftstoff ansammeln bzw. auskondensieren kann. Die bezogen auf
die Hochrichtung 14 unterste Kondensationsrippe 29 weist
an ihrem unteren Ende 33 mindestens eine Rückhaltekante 34 für kondensierten
Kraftstoff auf. Diese Rückhaltekante 34 entspricht
in ihrer Funktions weise den oben beschriebenen Rückhaltekanten 35 der
Wandzunge 19.
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5 zeigt
die Anordnung nach 4 mit aufgesetztem Filterboden 4.
Aus der Zusammenschau mit 4 ist zu
erkennen, dass die Kompensatordurchführung 59 vollständig durch
den Filterboden 4 und den Zwischenboden 7 hindurchgeführt ist, ohne
in strömungsleitender
Verbindung mit den Reinluftkanälen 10, 11 zu
stehen. Außerdem
ist zu erkennen, dass der Schraubnippel 63 in Überdeckung
mit dem Anschlussraum 27 liegt und dadurch eine strömungsleitende
Verbindung herstellt.
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In
die Wand 16 des Filterbodens 4 ist auf ihrer dem
Vergaser 2 (1) zugewandten Seite ein Montageflansch 67 eingeformt,
der die Saugöffnung 5 umschließt, und
der zwei Schrauböffnungen 66 für die Verschraubung
des Kanalkastens 58 (2) mit dem
Vergaser 2 (1) aufweist. Durch die Saugöffnung 5 hindurch
sind die oberen Enden der Kondensationsrippen 29, 30 zu
erkennen. Hieraus und aus der 4 ergibt
sich, dass die Saugöffnung 5 nicht
in Überdeckung
mit den Eingangsfenstern 25, 26 liegt. Vielmehr
weist hier der Zwischenboden 7 (4) einen
Wandabschnitt 18 auf, der der Saugöffnung 5 bezogen auf
deren Längsachse 6 gegenüberliegt.
Kraftstoff, der unter bestimmten Betriebsbedingungen durch die Saugöffnung 5 rückgespuckt
werden kann, trifft als Erstes auf den Wandabschnitt 18 auf,
wodurch dieser als Prallwand wirkt.
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Außerdem ist
in 5 zu erkennen, dass die Kondensationsrippe 29 im Überdeckungsbereich
mit der Saugöffnung 5 in
die in 4 näher
dargestellte Kanalwand 37 übergeht. Im Über gangsbereich
zwischen der Kondensationsrippe 29 und der Kanalwand 37 ist
ein der Saugöffnung 5 zugewandtes
Ausströmfenster 38 in
die Kondensationsrippe 29 eingeformt, wodurch Ansaugluft
entsprechend einem Pfeil 71 in strömungsoptimierter Weise zur
Saugöffnung 5 geleitet
wird.
-
Insgesamt
führt die
erfindungsgemäße Ausgestaltung
bei geringem Bauraum zu der Möglichkeit, vergleichsweise
lange Reinluftkanäle 10, 11 zur
Abstimmung des Ansaugweges mit dem Laufverhalten des Verbrennungsmotors 39 vorzusehen.
Gleichzeitig ist die Rückspuckproblematik
zuverlässig
eingedämmt.
Kraftstoffmengen, die in die Reinluftkanäle 10, 11 rückgespuckt
werden, können
entweder wieder dem Ansaugluftstrom zugeführt oder aber in einer Weise
gesammelt werden, dass sie nicht in Kontakt mit dem Filterelement 3 geraten.