DE102013009668A1

DE102013009668A1 - Verbrennungsmotor mit einer Starteinrichtung

Info

Publication number: DE102013009668A1
Application number: DE102013009668.5A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Osburg
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 2013-06-08
Filing date: 2013-06-08
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2033-06-09
Also published as: US20140360466A1; US9512806B2; CN104234871B; CN104234871A; DE102013009668B4

Abstract

Ein Verbrennungsmotor besitzt mindestens einen Zufuhrkanal zur Zufuhr von Verbrennungsluft, in dem ein Drosselelement angeordnet ist. Die Stellung des Drosselelements ist über ein Bedienelement (42) verstellbar. Der Verbrennungsmotor besitzt eine Starteinrichtung (46, 76, 116), die eine Betriebsstellung (47, 77) und mindestens eine Startstellung (63, 100, 109) besitzt. In der Startstellung (63, 100, 109) gibt die Starteinrichtung (46, 76, 116) einen definierten Strömungsquerschnitt im Zuführkanal (8, 9) frei. In der Startstellung (63, 100, 109) verrastet die Starteinrichtung (46, 76, 116). Die Verrastung wird durch Betätigen des Bedienelements (42) gelöst. Um ein gutes Startverhalten des Verbrennungsmotors (1) zu erreichen, ist vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor (1) einen Zwischenanschlag (67, 110, 117) besitzt, der beim ersten Betätigen des Bedienelements (42) nach dem Lösen der Verrastung aktiv ist und ein vollständiges Öffnen des Drosselelements verhindert, und der bei der darauf folgenden Schließbewegung des Drosselelements deaktiviert wird, so dass das Drosselelement vollständig geöffnet werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einer Starteinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Aus der DE 10 2005 039 926 A1 ist ein Vergaser zur Zufuhr von Verbrennungsluft zu einem Verbrennungsmotor bekannt. Der Vergaser besitzt eine Starteinrichtung, die eine Drosselklappe und eine Chokeklappe des Vergasers in einer konstruktiv vorgegebenen, zur Ansaugkanallängsachse geneigten Stellung fixiert. Die Fixierung der Klappen in der Startstellung erfolgt durch eine Verrastung zwischen einem mit der Drosselklappe gekoppelten Drosselhebel und einem mit der Chokeklappe gekoppelten Chokehebel. Durch Gasgeben kann die Verrastung gelöst werden. Um beim ersten Gasgeben nach dem Starten eine weitere Anfettung des dem Verbrennungsmotor zugeführten Kraftstoff/Luft-Gemischs zu erreichen, ist am Drosselhebel eine Nase vorgesehen, die die Chokeklappe in einer teilweise geöffneten Stellung hält.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor mit einer Starteinrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der ein günstiges Betriebsverhalten beim Starten und unmittelbar nach dem Start besitzt.
Diese Aufgabe wird durch einen Verbrennungsmotor mit einer Starteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Nach dem Starten des Verbrennungsmotors wird die Startstellung der Starteinrichtung durch Betätigen eines Bedienelements, insbesondere durch Gasgeben, gelöst. Die Starteinrichtung verstellt sich dadurch in ihre Betriebsstellung. Dabei vergrößert sich der freie Strömungsquerschnitt des Zuführkanals schlagartig. Um bei dem unmittelbar auf das Starten folgenden Betätigen des Bedienelements, also bei dem Betätigen des Bedienelements, durch das die Verrastung der Starteinrichtung gelöst wird, ein übermäßiges Abmagern des Gemischs und damit ein ungünstiges Betriebsverhalten oder ein Absterben des Motors zu vermeiden, ist ein Zwischenanschlag für das Drosselelement vorgesehen. Der Zwischenanschlag ist beim ersten Betätigen des Bedienelements nach dem Lösen der Verrastung aktiv und verhindert ein vollständiges Öffnen des Drosselelements. Bei der darauf folgenden Schließbewegung des Drosselelements wird der Zwischenanschlag deaktiviert, so dass das Drosselelement bei einer darauf folgenden Öffnungsbewegung vollständig geöffnet werden kann. Dadurch kann gezielt nach dem Startvorgang ein Anfetten des Gemischs erreicht werden. Dadurch, dass der Zwischenanschlag im üblichen Betrieb deaktiviert ist, kann der Verbrennungsmotor vergleichsweise mager abgestimmt werden, und es können geringe Abgaswerte erreicht werden. Der Zwischenanschlag kann dabei zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Schließbewegung des Drosselelements bis zum Erreichen der vollständig geschlossenen Stellung des Drosselelements deaktiviert werden. Besonders vorteilhaft wird der Zwischenanschlag gegen Ende der Schließbewegung, insbesondere unmittelbar vor Erreichen der vollständig geschlossenen Stellung des Drosselelements, deaktiviert.
Der Zwischenanschlag kann ein mechanisch zu aktivierender und zu deaktivierender Zwischenanschlag sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, den Zwischenanschlag elektrisch anzusteuern, beispielsweise über einen entsprechenden Aktor. Auch eine andere Aktivierung des Zwischenanschlags, beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch, kann vorteilhaft sein.
Vorteilhaft besitzt die Starteinrichtung ein vom Bediener zu betätigendes Betätigungselement. Das Betätigungselement ist beispielsweise ein Hebel oder Betätigungsknopf zum Einlegen der Startstellung. Der Zwischenanschlag ist vorteilhaft durch ein mit dem Betätigungselement verbundenes erstes Anschlagelement gebildet, das mit einem mit dem Drosselelement verbundenen zweiten Anschlagelement zusammenwirkt. Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau. Vorteilhaft ist die Starteinrichtung durch Drehen des Betätigungselements um eine Betätigungsachse und Verschieben des Betätigungselements in Richtung der Betätigungsachse aus der Betriebsstellung in die Startstellung verstellbar. Dadurch ergibt sich eine einfache Betätigung. Gleichzeitig ist aufgrund der beiden unabhängigen Betätigungsbewegungen eine unbeabsichtigte Betätigung des Chokes vermieden. Dabei kann sowohl vorgesehen sein, dass das Betätigungselement zuerst zu drehen und anschließend in Richtung der Betätigungsachse zu verstellen ist als auch, dass das Betätigungselement zuerst in Richtung der Betätigungsachse zu verstellen und dann zu drehen ist. Die Reihenfolge der beiden Bedienschritte ist vorteilhaft konstruktiv vorgegeben. Um den Zwischenanschlag aktiv zu halten, ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Betätigungselement sich beim Lösen der Verrastung höchstens teilweise in Richtung auf die Betriebsstellung bewegt. Das Betätigungselement kann sich demnach teilweise in Richtung auf die Betriebsstellung bewegen oder in der der Startstellung zugeordneten Position stehen bleiben. In der Startstellung hält die Starteinrichtung das Drosselelement vorteilhaft in einer teilweise geöffneten Stellung. Dadurch kann auf einfache Weise eine Anfettung des Gemischs für den Startvorgang erreicht werden. Nach dem Lösen der Verrastung stellt sich das Drosselelement vorteilhaft unabhängig von der Bewegung des Betätigungselements in die Betriebsstellung zurück.
Vorteilhaft besitzt der Verbrennungsmotor eine erste Führung, die dem Zwischenanschlag zugeordnet ist. Vorteilhaft hält die Führung den Zwischenanschlag nach dem Lösen der Verrastung bis zur darauf folgenden Schließbewegung des Drosselelements aktiv. Dadurch kann auf einfache Weise eine mechanische Aktivierung und Deaktivierung des Zwischenanschlags erreicht werden. Es kann vorgesehen sein, dass der Zwischenanschlag ein erster Zwischenanschlag ist und dass mindestens ein zweiter Zwischenanschlag vorgesehen ist, der einer zweiten Führung zugeordnet ist. Der zweite Zwischenanschlag ist dabei vorteilhaft nach dem Deaktivieren des ersten Anschlags bis zu einer darauf folgenden Schließbewegung des Drosselelements aktiv. Auch weitere Führungen mit zugeordneten Zwischenanschlägen können vorteilhaft sein. Durch zwei oder mehr Führungen mit jeweils zugeordnetem Zwischenanschlag lässt sich der maximale Öffnungsgrad des Drosselelements über mehrere Betätigungsvorgänge des Bedienelements einstellen. Die Führungen sind dabei kaskadenartig aufeinanderfolgend angeordnet, und zwar derart, dass bei jeder Schließbewegung des Drosselelements der aktive Zwischenanschlag deaktiviert und eine folgende Führung mit einem nächsten Zwischenanschlag aktiviert wird. Die Anzahl der nacheinander geschalteten Führungen und Zwischenanschläge ist dabei vorteilhaft auch auf den Einsatzzweck des Verbrennungsmotors abgestimmt.
Vorteilhaft mündet in den Zuführkanal eine Kraftstofföffnung, und die mindestens eine Führung ist als Kulisse ausgebildet, die den freien Strömungsquerschnitt der Kraftstofföffnung in Abhängigkeit der Stellung des Drosselelements steuert. Dadurch, dass die zugeführte Kraftstoffmenge über eine Kulisse gesteuert wird, kann zusätzlich zum maximal möglichen Öffnungsgrad des Drosselelements beim ersten Öffnen des Drosselelements nach dem Start auch die dem Ansaugkanal zugeführte Kraftstoffmenge eingestellt werden. Dabei ist die zugeführte Kraftstoffmenge vorteilhaft gegenüber der im üblichen Betrieb zugeführten Kraftstoffmenge erhöht. Hierzu ist vorgesehen, dass der Zwischenanschlag an einer ersten Kulisse ausgebildet ist und dass der freie Strömungsquerschnitt der Kraftstofföffnung nach dem Deaktivieren des Zwischenanschlags über eine zweite Kulisse an die Stellung des Drosselelements gekoppelt ist, wobei der anhand der zweiten Kulisse eingestellte Strömungsquerschnitt kleiner als ein für die gleiche Stellung des Drosselelements anhand der ersten Kulisse eingestellter Strömungsquerschnitt ist.
Vorteilhaft besitzt der Verbrennungsmotor ein Führungselement, das beim ersten Betätigen des Bedienelements nach dem Lösen der Verrastung mit der ersten Führung zusammenwirkt. Um den Zwischenanschlag zu deaktivieren, ist vorgesehen, dass sich das Führungselement beim auf das erste Betätigen des Bedienelements folgenden Schließen des Drosselelements aus der ersten Führung bewegt und dadurch den Zwischenanschlag deaktiviert. Dadurch kann der Zwischenanschlag auf einfache Weise mechanisch deaktiviert werden.
Vorteilhaft erhöht die Starteinrichtung in Startstellung die in den Zuführkanal zugeführte Kraftstoffmenge. Die Starteinrichtung wirkt demnach nicht nur auf den freien Strömungsquerschnitt des Zuführkanals, sondern zusätzlich auf die zugeführte Kraftstoffmenge. In die Kraftstofföffnung ragt vorteilhaft eine Einstellnadel, die die zugeführte Kraftstoffmenge steuert. Die Starteinrichtung wirkt vorteilhaft auf die Position der Einstellnadel und vergrößert in der Startstellung den freien Strömungsquerschnitt in der Kraftstofföffnung. Das Drosselelement ist dabei insbesondere eine um eine Schwenkachse drehbar gelagerte Steuerwalze. Der Vergaser ist demnach ein Walzenvergaser. Die Einstellnadel ist vorteilhaft an der Steuerwalze gehalten, und das Betätigungselement der Starteinrichtung bewegt die Steuerwalze in Längsrichtung ihrer Schwenkachse.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Vergaser ein Klappenvergaser ist und dass das Drosselelement eine Drosselklappe ist, wobei stromauf der Drosselklappe eine Chokeklappe vorgesehen ist, und wobei die Starteinrichtung auf die Stellung der Chokeklappe und die Stellung der Drosselklappe wirkt. Zur Steuerung der dem Zuführkanal zugeführten Kraftstoffmenge kann ein elektrisch angesteuertes Ventil, insbesondere ein elektromagnetisches Ventil, vorgesehen sein. Der Vergaser kann ein Membranvergaser sein, bei dem die in den Ansaugkanal zugeführte Kraftstoffmenge vom Druck in einer mit einem Referenzdruck beaufschlagten Regelkammer abhängt.
Der Verbrennungsmotor besitzt vorteilhaft einen ersten Zuführkanal zur Zufuhr von Verbrennungsluft und einen zweiten Zuführkanal zur Zufuhr von Verbrennungsluft und Kraftstoff. Der Verbrennungsmotor ist dabei insbesondere ein mit Spülvorlage arbeitender Zweitaktmotor. Vorteilhaft steuert das Drosselelement den ersten Zuführkanal und den zweiten Zuführkanal. Im Vergaser ist der Zuführkanal dabei vorteilhaft mindestens teilweise in den ersten und den zweiten Zuführkanal geteilt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Zuführkanal als separate, vollständig getrennte Kanäle ausgebildet sind, dass das Drosselelement den zweiten Zuführkanal steuert und dass im ersten Zuführkanal ein zusätzliches Drosselelement angeordnet ist. Die Position des zusätzlichen Drosselelements ist insbesondere an die Position des Drosselelements im zweiten Zuführkanal gekoppelt.
Die Position des Zwischenanschlags ist insbesondere einstellbar. Dadurch kann auf einfache Weise eine Abstimmung des Laufverhaltens des Verbrennungsmotors nach dem Starten erreicht werden.
Vorteilhaft verändert die Starteinrichtung in der Betriebsstellung den freien Strömungsquerschnitt im Zuführkanal nicht. Der freie Strömungsquerschnitt wird in der Betriebsstellung der Starteinrichtung vorteilhaft durch die Stellung des Drosselelements gesteuert, das den freien Strömungsquerschnitt zwischen einem minimalen und einem maximalen Strömungsquerschnitt in Abhängigkeit der Stellung des Bedienelements einstellt. Innerhalb dieser konstruktiv vorgegebenen Grenzen für den einstellbaren Strömungsquerschnitt ist der Strömungsquerschnitt unabhängig von der Starteinrichtung einstellbar. Der minimale Strömungsquerschnitt kann dabei auch von Elementen der Starteinrichtung, beispielsweise von einem Chokeelement, bestimmt sein. So kann beispielsweise eine als Chokeelement dienende Chokeklappe in ihrer vollständig geöffneten Stellung, also in ihrer Betriebsstellung, den freien Strömungsquerschnitt im Zuführkanal gegenüber einer Anordnung ohne Chokeelement verringern. Der Strömungsquerschnitt kann dabei beispielsweise durch die Querschnittsfläche der Chokeklappe selbst, insbesondere bei zur Zuführkanallängsachse geringfügig geneigter Chokeklappe, durch eine Lagerwelle der Chokeklappe, durch ein oder mehrere Befestigungselemente, mit denen die Chokeklappe an der Lagerwelle fixiert ist, oder durch an der Chokeklappe oder der Chokewelle gehaltene Strömungsleitelemente oder dgl. verringert sein. In Betriebsstellung der Starteinrichtung ändert sich die Stellung des Chokeelements jedoch nicht, so dass der freie Strömungsquerschnitt allein über das Bedienelement einstellbar ist und nur von der Stellung des Drosselelements abhängt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Freischneiders,
2 eine schematische Schnittdarstellung des Verbrennungsmotors des Freischneiders aus 1,
3 eine schematische Schnittdarstellung des Vergasers des Freischneiders aus 1,
4 eine schematische Darstellung der Starteinrichtung des Vergasers aus 3 in Betriebsstellung,
5 die Starteinrichtung aus 4 in Startstellung,
6 eine schematische Draufsicht auf die Anordnung aus 5 in Richtung des Pfeils VI in 5,
7 die Anordnung aus 5 beim ersten Betätigen des Bedienelements nach dem Startvorgang,
8 eine schematische Seitenansicht in Richtung des Pfeils VIII in 7,
9 eine schematische Seitenansicht gemäß 8 beim ersten Öffnen des Drosselelements nach dem Starten,
10 und 11 schematische Darstellungen von Einstellnadel und Kraftstofföffnung des Vergasers aus 3 in unterschiedlichen Stellungen der Steuerwalze,
12 eine schematische Seitenansicht des Vergasers in Richtung des Pfeils V in 3 in der in 9 gezeigten Stellung der Steuerwalze,
13 eine schematische Seitenansicht des Vergasers in Richtung des Pfeils V in 3 in Vollgasstellung,
14 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Vergasers in Betriebsstellung,
15 eine Seitenansicht auf den Vergaser aus 14,
16 eine perspektivische Darstellung des Vergasers aus 14 von der gegenüberliegenden Vergaserseite,
17 eine Seitenansicht auf den Vergaser aus 16,
18 die Anordnung aus 16 in perspektivischer Darstellung bei gedrücktem Betätigungselement,
19 eine perspektivische Darstellung der Anordnung aus 14 in einer ersten Startstellung,
20 eine Seitenansicht auf den Vergaser aus 19,
21 eine perspektivische Seitenansicht auf die gegenüberliegende Vergaserseite,
22 eine Seitenansicht auf den Vergaser aus 21,
23 den Vergaser aus 19 in einer zweiten Startstellung in perspektivischer Darstellung,
24 eine Seitenansicht auf den Vergaser aus 23,
25 eine perspektivische Darstellung der gegenüberliegenden Vergaserseite,
26 eine Seitenansicht auf die Vergaseranordnung aus 25,
27 eine perspektivische Darstellung des Vergasers aus 19 beim ersten Gasgeben nach dem Startvorgang,
28 eine Seitenansicht des Vergasers aus 27,
29 eine perspektivische Darstellung auf die 27 gegenüberliegende Vergaserseite,
30 eine Seitenansicht auf den Vergaser aus 29,
31 ein Ausführungsbeispiel eines Vergasers, in schematischer Seitenansicht in Betriebsstellung,
32 den Vergaser aus 31 in Startstellung.
1 zeigt als Ausführungsbeispiel für ein handgeführtes Arbeitsgerät einen Freischneider 37. Der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Verbrennungsmotor kann jedoch auch bei anderen handgeführten Arbeitsgeräten wie beispielsweise Motorsägen, Trennschleifern, Blasgeräten, Heckenscheren, Erntegeräten oder dergleichen eingesetzt werden. Der Freischneider 37 besitzt ein Gehäuse 38, in dem der in 2 gezeigte Verbrennungsmotor 1 angeordnet ist. Aus dem Gehäuse 38 ragt ein Anwerfgriff 43, der zur Betätigung einer Startvorrichtung, beispielsweise eines Seilzugstarters des Verbrennungsmotors 1 dient. Das Gehäuse 38 ist über ein Führungsrohr 39 mit einem Getriebekopf 69 verbunden. Im Führungsrohr 39 ist eine vom Antriebsmotor rotierend angetriebene Antriebswelle geführt, die ein am Getriebekopf 69 angeordnetes Werkzeug 40 um eine Drehachse 44 rotierend antreibt. Im Ausführungsbeispiel ist das Werkzeug 40 ein Messer.
Zum Führen des Freischneiders 37 im Betrieb ist am Führungsrohr 39 ein Führungslenker 45 festgelegt, der zwei Handgriffe 41 trägt. An einem der Handgriffe 41 ist ein Bedienelement 42 angeordnet. Das Bedienelement 42 ist am Handgriff 41 schwenkbar gelagert und als Gashebel ausgebildet. Das Bedienelement 42 dient dazu, die dem Verbrennungsmotor 1 zugeführte Verbrennungsluftmenge zu steuern.
2 zeigt schematisch den Verbrennungsmotor 1. Im Ausführungsbeispiel ist der Verbrennungsmotor 1 als mit Spülvorlage arbeitender Zweitaktmotor ausgebildet. Der Verbrennungsmotor 1 kann jedoch auch ohne Spülvorlage arbeiten. Der Verbrennungsmotor 1 kann auch ein Viertaktmotor, vorzugsweise ein gemischgeschmierter Viertaktmotor sein.
Der Verbrennungsmotor 1 besitzt einen Zylinder 2, in dem ein Brennraum 3 ausgebildet ist. Der Brennraum 3 wird von einem im Zylinder 2 hin und her gehend gelagerten Kolben 5 begrenzt. Der Kolben 5 treibt über ein Pleuel 6 eine in einem Kurbelgehäuse 4 drehbar gelagerte Kurbelwelle 7 rotierend an. Im Bereich des in 2 gezeigten unteren Totpunkts des Kolbens 5 ist der Innenraum des Kurbelgehäuses 4 über Überströmkanäle 13, 14 mit dem Brennraum 3 verbunden. Die Überströmkanäle 13, 14 münden mit Überströmfenstern 15 in den Brennraum 3. Aus dem Brennraum 3 führt ein Auslass 16, der im Bereich des unteren Totpunkts des Kolbens 5 geöffnet ist.
Zur Zufuhr von Verbrennungsluft besitzt der Verbrennungsmotor 1 einen Ansaugkanal 26, der Verbrennungsluft über einen Luftfilter 17 ansaugt. Der Ansaugkanal 26 ist von einer Trennwand 31 in einen ersten Zuführkanal 8 zur Zufuhr von weitgehend kraftstofffreier Luft und einen zweiten Zuführkanal 9 zur Zufuhr von Kraftstoff/Luft-Gemisch geteilt. Zur Bildung von Gemisch wird der angesaugten Verbrennungsluft in einem Vergaser 18 Kraftstoff zugeführt. Der Vergaser 18 ist im Ausführungsbeispiel als Walzenvergaser ausgebildet und besitzt eine Steuerwalze 20, in der ein Luftkanalabschnitt 34 und ein Gemischkanalabschnitt 33 ausgebildet sind. Die Verbrennungsluft und das Kraftstoff/Luft-Gemisch strömen in einer Strömungsrichtung 36 vom Luftfilter 17 zum Zylinder 2 des Verbrennungsmotors.
Der erste Zuführkanal 8 mündet mit einem Lufteinlass 10 am Zylinder 2. Der Kolben 5 besitzt mindestens eine Kolbentasche 12, die als Vertiefung an der Außenseite des Kolbens 5 ausgebildet ist. Im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 5 ist der Lufteinlass 10 über die Kolbentasche 12 mit mindestens einem der Überströmfenster 15 verbunden. Dadurch wird weitgehend kraftstofffreie Verbrennungsluft aus dem ersten Zuführkanal 8 in den Überströmkanälen 13 und 14 vorgelagert. Der zweite Zuführkanal 9 mündet mit einem Gemischeinlass 11 am Zylinder 2. Der Gemischeinlass 11 ist wie auch der Lufteinlass 10 vom Kolben 5 schlitzgesteuert und im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 5 mit dem Innenraum des Kurbelgehäuses 4 verbunden. Im Betrieb wird, wenn sich der Kolben 5 im Bereich seines oberen Totpunkts befindet, Kraftstoff/Luft-Gemisch über den zweiten Zuführkanal 9 und den Gemischeinlass 11 ins Kurbelgehäuse 4 angesaugt. In den Überströmkanälen 13 und 14 wird über die Kolbentasche 12 weitgehend kraftstofffreie Verbrennungsluft aus dem ersten Zuführkanal 8 vorgelagert.
Beim Abwärtshub des Kolbens 5, also bei der Bewegung des Kolbens 5 in Richtung auf das Kurbelgehäuse 4 wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kurbelgehäuse 4 komprimiert. Bevor der Kolben 5 seinen unteren Totpunkt erreicht, öffnen die Überströmfenster 15 zum Brennraum 3. Über die Überströmkanäle 13, 14 strömt zunächst weitgehend kraftstofffreie Luft in den Brennraum 3 ein und spült Abgase aus einem vorangegangenen Motorzyklus durch den Auslass 16 aus. Anschließend strömt frisches Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Innenraum des Kurbelgehäuses 4 nach. Beim folgenden Aufwärtshub des Kolbens 5 werden vom Kolben 5 zunächst die Überströmfenster 15 und anschließend der Auslass 16 geschlossen. Der Kolben 5 komprimiert dann das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Brennraum 3, bis dieses im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 5 gezündet wird. Aufgrund der darauf folgenden Verbrennung wird der Kolben 5 in Richtung auf das Kurbelgehäuse 4 beschleunigt. Sobald der Auslass 16 öffnet, strömen die Abgase aus dem Brennraum 3 aus. Anschließend öffnen die Überströmfenster 15. Die über die Überströmfenster 15 in den Brennraum 3 eintretende weitgehend kraftstofffreie Luft spült die Abgase aus dem Brennraum 3 aus, bevor frisches Gemisch aus dem Kurbelgehäuse 4 für den nächsten Motorzyklus in den Brennraum 3 einströmt.
3 zeigt den Aufbau des Vergasers 18 im Einzelnen. Der Vergaser 18 besitzt ein Vergasergehäuse 19, in dem die Steuerwalze 20 um eine Schwenkachse 35 schwenkbar gelagert ist. Die Steuerwalze 20 besitzt dabei einen ersten Anschlag, der die geschlossene Stellung der Steuerwalze 20 definiert. Der erste Anschlag, der in 6 schematisch gezeigt ist, kann durch ein mit der Steuerwalze 20 verbundenes erstes Anschlagteil 113 gebildet werden, das mit einem am Vergasergehäuse 19 gehaltenen zweiten Anschlagteil 114 zusammenwirkt. Ein zweiter Anschlag der Steuerwalze 20 ist der vollständig geöffneten Stellung der Steuerwalze 20 zugeordnet. Der zweite Anschlag, der ebenfalls schematisch in 6 gezeigt ist, wird durch ein mit der Steuerwalze 20 verbundenes drittes Anschlagteil 115 gebildet, das mit dem zweiten Anschlagteil 114 zusammenwirkt. Der erste und der zweite Anschlag können auch anders ausgebildet oder angeordnet sein, beispielsweise durch entsprechende Anschlagelemente am Bedienelement. In der vollständig geschlossenen Stellung der Steuerwalze 20 kann ein geringer Querschnitt von mindestens einem der Zuführkanäle 8, 9 geöffnet bleiben. In der vollständig geöffneten Stellung der Steuerwalze 20 kann ein geringer Querschnitt von mindestens einem der Zuführkanäle 8, 9 von der Steuerwalze 20 verschlossen bleiben, so dass die Steuerwalze 20 auch in ihrer vollständig geöffneten Stellung den Strömungsquerschnitt von dem mindestens einen Zuführkanal 8, 9 verringert.
Wie 3 zeigt, ist an der Steuerwalze 20 eine Betätigungsplatte 23 fixiert, die außerhalb des Vergasergehäuses 19 angeordnet ist. An der Betätigungsplatte 23 ist eine Kulisse 64 ausgebildet, mit der ein Führungszapfen 22 zusammenwirkt. Der Führungszapfen 22 ist fest mit dem Vergasergehäuse 19 verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist der Führungszapfen 22 an einem Deckel 21 des Vergasergehäuses 19 gehalten. Die Darstellung in 3 ist dabei schematisch und zeigt lediglich die Funktion, nicht aber die konstruktive Anordnung der Elemente zueinander. Der Führungszapfen 22 und die Kulisse 64 können auch zwischen der Steuerwalze 20 und dem Vergasergehäuse 19, vorzugsweise zwischen einem dem Deckel 21 abgewandten Boden 70 des Vergasergehäuses 19 und der Steuerwalze 20 vorgesehen sein. Die Kulisse 64 ist so ausgebildet, dass sich die Vergaserwalze 20 bei einer Drehung um die Schwenkachse 35 in Längsrichtung der Schwenkachse 35 bewegt. Die Vergaserwalze 20 besitzt eine Einstellnadel 27, die in eine Kraftstofföffnung 28 ragt.
Zwischen der Kraftstofföffnung 28 und der Einstellnadel 27 ist ein Ringspalt 29 gebildet, durch den Kraftstoff in den zweiten Zuführkanal 9 austritt. Die Steuerwalze 20 wird beim Drehen der Steuerwalze 20 von der vollständig geschlossenen zur vollständig geöffneten Stellung in Richtung der Schwenkachse 35 so bewegt, dass die Einstellnadel 27 aus der Kraftstofföffnung 28 gezogen wird, wodurch sich der freie Strömungsquerschnitt des Ringspalts 29 vergrößert und die dem zweiten Zuführkanal 9 zugeführte Kraftstoffmenge erhöht wird.
Die Steuerwalze 20 ist von einer Druckfeder 25 federbeaufschlagt, und die Druckfeder 25 drückt die Steuerwalze 20 in Richtung auf ihre vollständig geschlossene Stellung. Anstatt der Druckfeder 25 kann auch eine in Drehrichtung der Steuerwalze 20 wirkende Feder vorgesehen sein. Wie 3 auch zeigt, ist an der Betätigungsplatte 23 ein Betätigungszapfen 24 vorgesehen, der zur Einhängung eines mit dem Bedienelement 42 verbundenen Bowdenzugs dient. Die Steuerwalze 20 besitzt einen Trennwandabschnitt 32, der in Verlängerung der Trennwand 31 liegt und den Gemischkanalabschnitt 33 in der Steuerwalze 20 von dem Luftkanalabschnitt 34 trennt. Wie 3 auch schematisch zeigt, ist die Kraftstofföffnung 28 mit einer Kraftstoffkammer 30 verbunden. Die Kraftstoffkammer 30 kann beispielsweise die Regelkammer eines als Membranvergaser ausgebildeten Vergasers 18 sein.
Zum Starten des Verbrennungsmotors 1 besitzt der Freischneider 37 eine Starteinrichtung 46, die in 4 schematisch gezeigt ist. Die Starteinrichtung 46 ist in 4 in einer Betriebsstellung 47 angeordnet. In dieser Stellung ist die in 4 schematisch angedeutete Steuerwalze 20 in Abhängigkeit der Stellung des Bedienelements 42 zwischen ihren beiden Anschlägen zwischen der vollständig geöffneten und der vollständig geschlossenen Stellung frei drehbar. In ihrer Betriebsstellung 47 verändert die Starteinrichtung 46 den freien Strömungsquerschnitt in den Zuführkanälen 8 und 9 nicht. In 4 ist auch die Gestaltung der Kulisse 64 gezeigt. Die Kulisse 64 besitzt einen rampenförmigen Verlauf. Wird die Steuerwalze 20 um die Schwenkachse 35 gedreht, so bewegt sich die Kulisse 64 am Führungszapfen 22 entlang, wobei die Höhe der Kulisse 64, also der Abstand der Anlagefläche des Führungszapfens 22 an der Kulisse 64 zur Betätigungsplatte 23, zunimmt.
Dadurch bewegt sich die Steuerwalze 20 in Richtung der Schwenkachse 35, wie durch den Pfeil 71 angedeutet.
Die Betätigungsplatte 23 besitzt eine Vertiefung 49, an der eine Kulisse 48 ausgebildet ist. An ihrem Ende bildet die Vertiefung 49 ein Anschlagelement 50. Im Ausführungsbeispiel ist die Vertiefung 49 an der der Steuerwalze 20 zugewandten Seite der Betätigungsplatte 23 angeordnet. Auch eine andere Anordnung der Vertiefung 49, beispielsweise als Nut am Umfang der Betätigungsplatte 23, kann jedoch vorteilhaft sein. Die Betätigungsplatte 23 besitzt an ihrer der Steuerwalze 20 zugewandten Seite eine Betätigungskante 66. An der der Steuerwalze 20 zugewandten Seite der Betätigungsplatte 23 ist ein Hebel 72 angeordnet, der fest mit der Betätigungsplatte 23 verbunden ist und der ein Rastelement 51 bildet. Auch eine andere Gestaltung und Anordnung des Rastelements 51 kann vorteilhaft sein.
Zum Einlegen einer Startstellung besitzt die Starteinrichtung 46 ein Betätigungselement 52, das beispielsweise als Hebel oder Betätigungsknopf ausgebildet sein kann. Das Betätigungselement 52 besitzt eine Betätigungsachse 53. Das Betätigungselement 52 ist benachbart zu einer Gehäusewand 57 des Freischneiders 37 angeordnet. Die Gehäusewand 57 kann dabei eine beliebige, fest mit dem Gehäuse 38 des Freischneiders 37 oder mit dem Vergasergehäuse 19 verbundene Wand sein. Das Betätigungselement 52 besitzt ein Führungsteil 73. Zur Gehäusewand 57 besitzt das Führungsteil 73 des Betätigungselements 52 in der Betriebsstellung 47 einen Abstand a. Das Betätigungsteil 52 ist von einer Feder 58 in Richtung auf die Betriebsstellung 47 vorgespannt. Im Ausführungsbeispiel ist die Feder 58 eine Spiralfeder, die als Drehfeder und Druckfeder zwischen der Gehäusewand 57 und dem Betätigungselement 52 wirkt und die am Außenumfang des zylindrischen Führungsteils 73 angeordnet ist. Das Betätigungselement 52 besitzt ein Rastelement 54, das in der in 5 gezeigten Startstellung 63, der Starteinrichtung 46 mit dem Rastelement 51 an der Steuerwalze 20 zusammenwirkt. Das Betätigungselement 52 besitzt außerdem ein Führungselement 61, das mit der Kulisse 48 und dem Anschlagelement 50 zusammenwirken kann, sowie einen Startanreicherungszapfen 65, der mit der Betätigungskante 66 zusammenwirken kann. Die gezeigten Gestaltungen von Rastelement 54, Führungselement 61 und Startanreichungszapfen 65 sind lediglich beispielhaft und schematisch. Es kann jede zur Erreichung der vorgesehenen Funktion zweckmäßige Form vorteilhaft sein.
Zum Verstellen des Betätigungselements 52 aus der in 4 gezeigten Betriebsstellung 47 in die in 5 gezeigte Startstellung 63 wird das Betätigungselement 52 zunächst in Richtung des Pfeils 55 in 4 um die Betätigungsachse 53 gedreht. Anschließend wird das Betätigungselement 52 in Richtung des Pfeils 56 entlang der Betätigungsachse 53 verschoben, und zwar in Richtung auf die Gehäusewand 57 gedrückt. Wie 5 zeigt, liegt das Führungsteil 73 in Startstellung 63 an der Gehäusewand 57 an. Es kann jedoch auch ein Abstand zwischen dem Führungsteil 73 und der Gehäusewand 57 vorgesehen sein. Das Führungsteil 73 besitzt vorteilhaft nicht gezeigte Führungselemente, die sicherstellen, dass das Betätigungselement 52 nur in einer konstruktiv vorgegebenen Position in das Gehäuse 38 gedrückt werden kann. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Betätigungselement 52 vor der Bewegung in Richtung des Pfeils 56 in Richtung des Pfeils 55 um die Betätigungsachse 53 gedreht werden muss.
Wie 5 zeigt, liegt in Startstellung 63 der Startanreicherungszapfen 65 an der Betätigungskante 66 an. Dadurch wurde die Vergaserwalze 20 um einen in 5 schematisch an der Betätigungsplatte 23 eingezeichneten Weg c angehoben. Der Weg c ist dabei gegenüber der Position der Steuerwalze 20 in 4, also in Betriebsstellung 47 und bei unbetätigtem Bedienelement 42, eingezeichnet. Bei der Bewegung der Steuerwalze 20 in Richtung der Schwenkachse 35 wurde die in 3 gezeigte Einstellnadel 27 geringfügig aus der Kraftstofföffnung 28 gezogen, und der freie Strömungsquerschnitt des Ringspalts 29 hat sich vergrößert. Die zweite Kulisse 64 wurde durch das Anheben der Steuerwalze 20 von dem Führungszapfen 22 abgehoben. Die Rastelemente 51 und 54 sind miteinander verrastet, wie insbesondere 6 zeigt. Die Feder 58 ist gespannt.
In 6 gibt der Pfeil 74 die Richtung an, in die die Steuerwalze 20 von der Druckfeder 25 vorgespannt ist. Aufgrund der Feder 25 wird das Rastelement 51 gegen das Rastelement 54 gedrückt, und die Steuerwalze 20 kann sich nicht selbstständig zurückziehen. Da das Betätigungselement 52 drehfest am Gehäuse gehalten ist, kann sich auch das Betätigungselement 52 nicht zum Lösen der Verrastung drehen. Wie 6 auch zeigt, besitzt das Führungselement 61 eine Führungsfläche 60. In der in 6 gezeigten Stellung der Anordnung besitzt die Führungsfläche 60 zur Betätigungsplatte 23 einen Abstand und liegt nicht an dieser an.
Wenn der Bediener aus der in den 5 und 6 gezeigten Startstellung 63 das Bedienelements 42 betätigt, also Gas gibt, so dreht sich die Steuerwalze 20 entgegen des Pfeils 74 in 6. Dabei gleitet das Rastelement 51 vom Rastelement 54 ab und löst die Verrastung. Sobald die Rastelemente 51 und 54 sich voneinander gelöst haben, kann sich das Betätigungselement 52 in Richtung des Pfeils 75 in 7 von der Gehäusewand 57 weg bewegen. Die Führungsfläche 60 ist so angeordnet, dass die Führungsfläche 60 zur Anlage an der ersten Kulisse 48 kommt, sobald sich die Verrastung der Rastelemente 51 und 54 gelöst hat. Dabei gelangt das Führungselement 61, das im Ausführungsbeispiel L-förmig ausgebildet ist, hinter eine die Vertiefung 49 begrenzende Wand 121, die auch in 8 gezeigt ist. Die Wand 121 verhindert eine weitere Bewegung des Betätigungselements 52 in Richtung des Pfeils 75 (7). Die Starteinrichtung wird von der Wand 121 in einer Anreicherungsstellung 62 gehalten. Gibt der Bediener weiter Gas, betätigt also das Bedienelement 42 weiter, so gleitet die Führungsfläche 60 an der ersten Kulisse 48 entlang. Das umgebogene Ende des Führungselements 61, das die Führungsfläche 60 trägt, ist dabei in der Vertiefung 49 angeordnet und hintergreift die Wand 121. Dadurch wird das Betätigungselement 52 in der Anreicherungsstellung 62 gehalten.
Wie 7 auch zeigt, besitzt in der Anreicherungsstellung 62 der Führungszapfen 22 weiterhin einen Abstand zur zweiten Kulisse 64. Die Lage der Steuerwalze 20 in Längsrichtung der Schwenkachse 35 wird in der in den 7 und 8 gezeigten Anreicherungsstellung 62 von der ersten Kulisse 48 bestimmt. Die Betätigungsplatte 23 liegt nicht mehr am Startanreicherungszapfen 65 auf.
In den 6 und 8 ist auch die Steuerwalze 20 und die Lage der Kanalabschnitte 33 und 34 bezogen auf den Verlauf der Zuführkanäle 8 und 9 schematisch gezeigt. Wie 6 zeigt, liegen die Kanalabschnitte 33 und 34 etwa quer zu den Zuführkanälen 8 und 9. Die Zuführkanäle 8 und 9 sind nur geringfügig geöffnet. Dabei sind die freien Strömungsquerschnitte, die die Steuerwalze 20 freigibt, in der in 6 gezeigten Startstellung 63 kleiner als in der in 8 gezeigten Anreicherungsstellung 62. In der Anreicherungsstellung 62 die Steuerwalze 20 weiter geöffnet. Die Kanalabschnitte 33 und 34 in der Steuerwalze 20 sind weniger zur Längsrichtung der Zuführkanäle 8 und 9 geneigt und verringern den Strömungsquerschnitt weniger als in der in 6 gezeigten Position.
Gibt der Bediener aus der Anreicherungsstellung 62 weiter Gas, so gleitet die Führungsfläche 60 an der ersten Kulisse 48 ab, bis die in 9 gezeigte Stellung erreicht ist. In dieser Stellung schlägt ein am Führungselement 61 gebildetes Anschlagelement 59 an einen Anschlagelement 50 der ersten Kulisse 48 an. Die Anschlagelemente 50 und 58 bilden einen Zwischenanschlag 67, der ein vollständiges Öffnen der Steuerwalze 20 verhindert. Die Anschlagteile 114 und 115, die die vollständig geöffnete Stellung der Steuerwalze 20 definieren, besitzen einen Abstand zueinander. Wie 9 zeigt, sind die Kanalabschnitte 33 und 34 in dieser Stellung geneigt zu den Zuführkanälen 8 und 9 ausgerichtet und verringern den Strömungsquerschnitt der Zuführkanäle 8 und 9. Im Ausführungsbeispiel ist das Anschlagelement 59 an einer Stirnseite des Führungselementes 61 ausgebildet. Die Darstellung in 9 ist jedoch lediglich schematisch. Auch andere konstruktive Gestaltungen können vorteilhaft sein.
Lässt der Bediener das Bedienelement 42 aus der in 9 gezeigten Stellung los, so dreht sich die Steuerwalze 20 zurück in die unbetätigte Stellung. Das Führungselement 61 gelangt aus der Nut 49 und wird nicht mehr von der Wand 112 gehalten. Dadurch kann sich das Betätigungselement 52 in Richtung des Pfeils 75 bis in die Betriebsstellung 47, die in 4 gezeigt ist, zurückstellen. Dabei bewegt sich das Betätigungselement 52 aufgrund der Kraft der vorgespannten Feder 58 in Richtung der Betätigungsachse 53 und dreht sich dann um die Betätigungsachse 53.
Die 10 und 11 zeigen die Anordnung der Einstellnadel 27 bei vollständig geöffneter Steuerwalze (10) und geschlossener Steuerwalze 20 (11). Wie die 10 und 11 zeigen, ist die Kraftstofföffnung 28 an einem Kraftstoffrohr 68 ausgebildet. Die Einstellnadel 27 ragt in das Kraftstoffrohr 68. Der zwischen der Einstellnadel 27 und dem Kraftstoffrohr 68 an der Kraftstofföffnung 28 gebildete Ringspalt 29 beeinflusst die in den Ansaugkanal 26 austretende Kraftstoffmenge.
Die 12 und 13 zeigen schematisch die freien Strömungsquerschnitte der beiden Zuführkanäle 8, 9 in Seitenansicht des Vergasers 18. In 12 ist der Zwischenanschlag 67 aktiviert. Die Steuerwalze 20 kann nur bis in die in 9 gezeigte Stellung gedreht werden. Dabei ist im Ausführungsbeispiel der zweite Zuführkanal 9 vollständig geöffnet. Der Strömungsquerschnitt des ersten Zuführkanals 8 ist verringert. Dadurch wird eine Anfettung des dem Verbrennungsmotor 1 zugeführten Kraftstoff/Luft-Gemischs erreicht. In 13 ist der Zwischenanschlag 67 deaktiviert. Die Steuerwalze kann geöffnet werden, bis die Anschlagteile 114 und 115 (9) aneinander anliegen. In der vollständig geöffneten Stellung der Steuerwalze 20 sind die Zuführkanäle 8 und 9 vollständig geöffnet.
Die 14 bis 30 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Vergasers 78 mit einer Starteinrichtung 76. Die 14 bis 17 zeigen die Anordnung in Betriebsstellung 77. Der Vergaser 78 besitzt ein Vergasergehäuse 79, an dem ein Luftkanalbauteil 80 gehalten ist. Im Vergasergehäuse 79 ist ein Zuführkanal 9 für Kraftstoff/Luft-Gemisch geführt. Im Luftkanalbauteil 80 ist ein Zuführkanal 8 für weitgehend kraftstofffreie Luft zur Vorlagerung von Luft in den Überströmkanälen 13, 14 des Verbrennungsmotors 1 geführt. Der Vergaser 78 ist als Klappenvergaser, insbesondere als Membranvergaser ausgebildet. Im ersten Zuführkanal 8 ist eine Luftklappe 85 mit einer Luftwelle 86 schwenkbar gelagert. Im zweiten Zuführkanal 9 sind eine Drosselklappe 81 mit einer Drosselwelle 82 und eine Chokeklappe 83 mit einer Chokewelle 84 schwenkbar gelagert. Bezogen auf die in 13 eingezeichnete Strömungsrichtung 36 zum Verbrennungsmotor 1 ist die Chokeklappe 83 stromauf der Drosselklappe 81 angeordnet. Außerhalb des Vergasergehäuses 79 ist an der Chokewelle 84 ein Chokehebel 91 festgelegt. Der Chokehebel 91 ist im Ausführungsbeispiel drehfest mit der Chokewelle 84 verbunden. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Chokehebel 91 gefedert und mit geringem Spiel gegenüber der Chokewelle 84 gelagert ist, so dass Toleranzen ausgeglichen werden können.
An der Drosselwelle 82 ist ein Drosselhebel 90 drehfest fixiert. Im Ausführungsbeispiel ist der Drosselhebel 90 etwa U-förmig ausgebildet. Der Drosselhebel 90 ist drehfest mit einem Koppelhebel 89 verbunden. Der Drosselhebel 90 kann auch einteilig mit dem Koppelhebel 89 ausgebildet sein. Der Koppelhebel 89 besitzt eine Nut 92, die im Ausführungsbeispiel als Langloch ausgebildet ist. Die Nut 92 ist um die Schwenkachse der Drosselklappe 81 gebogen ausgeführt. An der Luftwelle 86 ist ein Luftklappenhebel 87 drehfest fixiert. Am Luftklappenhebel 87 ist ein Koppelhebel 88 schwenkbar gelagert, der mit einem in 16 gezeigten Zapfen 93 in die Nut 92 eingreift und dadurch die Stellung der Luftklappe 85 an die Stellung der Drosselklappe 81 koppelt. Aufgrund der Nut 92 kann die Drosselklappe 81 einen Leerweg gegenüber der Luftklappe 85 ausführen. Erst wenn sich die Drosselklappe 81 um einen vorgegebenen Winkel geöffnet hat, wird die Luftklappe 85 über die Koppelhebel 88 und 89 und den Luftklappenhebel 87 mitgenommen und ebenfalls geöffnet.
Die 16 und 17 zeigen den Vergaser 78 von der in den 14 und 15 nicht sichtbaren Vergaserseite. An der dem Drosselhebel 90 gegenüberliegenden Seite des Vergasergehäuses 79 ist ein Zusatzhebel 94 drehfest mit der Drosselwelle 82 verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist der Zusatzhebel 94 fest an der Drosselwelle 82 gehalten. Der Zusatzhebel 94 kann einteilig mit der Drosselwelle 82 ausgebildet sein. An der Chokewelle 84 ist ein Zusatzhebel 95 angeordnet, der drehfest aber in Richtung der Drehachse 111 der Chokewelle 84 verschiebbar angeordnet ist. Der Zusatzhebel 95 besitzt ein im Folgenden noch näher beschriebenes Anschlagelement 96. Zwischen dem Zusatzhebel 95 und dem Vergasergehäuse 79 ist eine Feder 97 angeordnet, die den Zusatzhebel 95 auf die in 16 gezeigte Stellung drückt. Wie 17 zeigt, besitzt die Chokewelle 84 eine Abflachung 98, an der eine Hülse 99 des Zusatzhebels 95 angreift. Dadurch sind der Zusatzhebel 95 und die Chokewelle 84 drehfest miteinander verbunden. Die Chokewelle 84 ist um eine Drehachse 111 schwenkbar.
Wie die 14 bis 17 zeigen, sind in der gezeigten Betriebsstellung, in der das Bedienelement 42 nicht betätigt ist, die Drosselklappe 81 und die Luftklappe 85 vollständig geschlossen, und die Chokeklappe 83 ist vollständig geöffnet. Die Klappen sind in ihre in den 14 bis 17 gezeigte Stellung von nicht gezeigten Federn vorgespannt. Die Chokeklappe 83 und die Chokewelle 84 beeinflussen zwar den maximal möglichen freien Strömungsquerschnitt im Zuführkanal 9, die Chokeklappe 83 und die Chokewelle 84 verändern den freien Strömungsquerschnitt jedoch nicht, da die Stellung von Chokeklappe 83 und Chokewelle 84 in Betriebsstellung der Starteinrichtung 76 unverändert ist.
Der Vergaser 78 besitzt ein Betätigungselement 52, das fest mit dem Zusatzhebel 95 verbunden ist. Das Betätigungselement 52 muss zum Starten des Verbrennungsmotors 10 in Richtung eines in 16 gezeigten Pfeils 56 in Richtung auf das Gehäuse 79 des Vergasers 78 gedrückt und anschließend in Richtung des Pfeils 55 um die Drehachse 111 gedreht werden. 18 zeigt die Anordnung ohne das Betätigungselement 52 nach dem Bewegen des Betätigungselements 52 in Richtung des Pfeils 56 und vor dem Verschwenken des Betätigungselements 52. Der Zusatzhebel 95 hat sich gegenüber der Chokewelle 84 in Richtung der Drehachse 111 bewegt.
Die 19 bis 22 zeigen die Anordnung in einer ersten Startstellung 100. Zum Einstellen dieser ersten Startstellung 100 wurde das Betätigungselement 52 aus der in 18 gezeigten Stellung in Richtung des Pfeils 55 (16) um die Schwenkachse 111 verschwenkt. Dabei gelangt, wie 19 zeigt, der Zusatzhebel 95 zur Anlage an der dem Vergasergehäuse 79 zugewandten Seite des Zusatzhebels 94. Die dem Vergasergehäuse 79 zugewandte Seite des Zusatzhebels 94 bildet eine Führung 104, die in 19 teilweise sichtbar ist. Der Zusatzhebel 95 besitzt ein Führungselement 103, das an der Führung 104 anliegt. Das Führungselement 103 wird durch die dem Vergasergehäuse 79 abgewandte Seite des Zusatzhebels 95 gebildet. Die Feder 97 (16) drückt den Zusatzhebel 95 gegen den Zusatzhebel 94. Aufgrund der Anlage des Führungselements 103 an der Führung 104 können sich der Zusatzhebel 95 und das Betätigungselement 52 trotz der Kraft der Feder 97 nicht entgegen des Pfeils 56 (16) gegenüber der Chokewelle 84 zu der dem Vergasergehäuse 79 abgewandten Seite verschieben.
Beim Verschwenken der Chokewelle 84 in Richtung des Pfeils 55 wurde der Chokehebel 91 in die in den 19 und 20 gezeigte Startstellung 100 verschwenkt. Beim Verschwenken hat der Chokehebel 91 den Drosselhebel 90 mitgenommen und ebenfalls teilweise aus der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe 81 zugeordneten Stellung ausgelenkt. Der Drosselhebel 90 besitzt eine Nase 101, die beim Verschwenkvorgang des Chokehebels 91 in die in den 19 bis 22 gezeigte Startstellung 100 am Chokehebel 91 abgleitet. In der ersten Startstellung 100, die zum Starten des Verbrennungsmotors 1 bei kaltem Motor dient, liegt die Nase 101 an einer Anlagefläche 102 des Chokehebels 91 an. Die Luftklappe 85 ist vollständig und die Drosselklappe 81 weitgehend geschlossen. Auch die Chokeklappe 83 ist vollständig geschlossen.
Die 23 bis 26 zeigen die Anordnung in einer zweiten Startstellung 109, die zum Starten des Verbrennungsmotors 1 bei warmem Verbrennungsmotor 1 dient. Diese Stellung kann durch Verschwenken des Betätigungselements entgegen dem Pfeil 55 in 16 eingelegt werden. In der in den 23 bis 26 gezeigten zweiten Startstellung 109 liegt die Nase 101 des Drosselhebels 90 an einer Rasterhöhung 107 des Chokehebels 91 an. Die Drosselklappe 81 ist, wie 24 zeigt, teilweise und die Chokeklappe 83 weitgehend geöffnet. Auch die Luftklappe 85 ist teilweise geöffnet. Wie die 25 und 26 zeigen, liegt der Zusatzhebel 95 am Zusatzhebel 94 an.
Die 27 bis 30 zeigen die Anordnung in einer Anreicherungsstellung 62. Diese Stellung wird durch Gasgeben aus der ersten Startstellung 100 oder der zweiten Startstellung 109 erreicht. Durch Gasgeben, also durch Betätigen des Bedienelements 42, wird die Drosselwelle 82 verschwenkt. Dabei löst sich die Verrastung zwischen Drosselhebel 90 und Chokehebel 91. Wie die 29 und 30 zeigen, liegt der Koppelhebel 95 jedoch weiterhin am Koppelhebel 94 an. Das Führungselement 103 ist an der Führung 104 gehalten. Das Betätigungselement 52 befindet sich in der eingerückten Stellung. Wird das Bedienelement 42 in dieser Stellung vollständig betätigt, so verschwenkt der Drosselhebel 90, bis der Zusatzhebel 94 am Anschlagelement 96 des Zusatzhebels 95 anschlägt. Dabei bildet eine Längsseite des Zusatzhebels 94 ein Anschlagelement 105, das mit dem Anschlagelement 96 zusammenwirkt. Die Anschlagelemente 96 und 105 bilden einen Zwischenanschlag 110, der ein vollständiges Öffnen der Drosselklappe 81 verhindert. Im Ausführungsbeispiel ist das Anschlagelement 96 eine Schraube, und die Position des Zwischenanschlags 110 kann durch Einschrauben oder Ausschrauben der Schraube verändert werden. Die Stellung der Drosselklappe 81 bei vollständig betätigtem Bedienelement 42 und aktivem Zwischenanschlag 110 ist in 30 gezeigt. Die Drosselklappe 81 ist teilweise geschlossen und verringert den freien Strömungsquerschnitt im Zuführkanal 9.
Wird aus der in den 27 bis 30 gezeigten Anreicherungsstellung 62 das Bedienelement 42 (1) losgelassen, so schwenkt die Drosselwelle 82 mit dem Zusatzhebel 94 in Richtung des Pfeils 108 (30) zurück in die in den 14 bis 17 gezeigte Betriebsstellung 77. Wird dann erneut das Bedienelement 42 betätigt, so ist der Zwischenanschlag 110 deaktiviert, da der Zusatzhebel 95 nicht mehr hinter dem Zusatzhebel 24 geführt ist. Die Drosselklappe 81 kann vollständig geöffnet werden.
Zum Starten des Verbrennungsmotors 1 kann die erste Startstellung 100 oder die zweite Startstellung 109 eingelegt werden. Wird die erste Startstellung 100 eingelegt, so kann nach dem Starten des Verbrennungsmotors 1 mit dem Anwerfgriff 43 nach kurzer Betriebszeit die zweite Startstellung 109 eingestellt werden. Diese Stellung kann durch Betätigen des Bedienelements 42, also durch Gasgeben, gelöst werden. Beim darauf folgenden ersten Gasgeben nach dem Starten ist der Zwischenanschlag 110 aktiv. Erst beim darauf folgenden Leerlauf, also wenn die Drosselklappe 81 schließt, weil der Bediener das Bedienelement 42 nicht mehr betätigt, wird der Zwischenanschlag 110 deaktiviert. Alternativ kann der Bediener den Verbrennungsmotor 1 in der ersten Startstellung 100 betreiben, bis der Verbrennungsmotor 1 warm ist und die Verrastung durch Betätigung des Bedienelements 42 lösen. Beim darauf folgenden Gasgeben ist der Zwischenanschlag 110 aktiv. Der Zwischenanschlag 110 wird erst beim darauf folgenden Loslassen des Bedienelements 42 und damit einhergehenden Schließen der Drosselklappe 81 deaktiviert.
Die 31 und 32 zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Vergasers 118 mit einer Starteinrichtung 116. Der Vergaser 118 besitzt ein Vergasergehäuse 119, in dem eine Drosselklappe 81 und eine Chokewelle 83 schwenkbar gelagert sind. An der Drosselwelle 82 ist ein Drosselhebel 90 mit einer Nase 101 festgelegt und an der Chokewelle 94 ein Chokehebel 91. In der in 31 gezeigten Betriebsstellung 77 liegen Chokehebel 91 und Drosselhebel 90 nicht aneinander an. Wird die in 32 gezeigte Startstellung 109 eingelegt, so liegt die Nase 101 an einer Rasterhöhung 107 am Chokehebel 91 an. Drosselhebel 90 und Chokehebel 91 definieren so teilweise geöffnete Stellungen von Chokeklappe 83 und Drosselklappe 81. Zur Definition einer Anreicherungsstellung 62 besitzt der Vergaser 118 einen Aktor 121 mit einer Anschlagfläche 120, der in den 31 und 32 lediglich schematisch gezeigt ist. Wird die Drosselklappe 81 aus der Startstellung 109 zum Lösen der Verrastung zwischen Drosselhebel 90 und Chokehebel 91 geöffnet, so wird der Aktor 121 in eine Position bewegt, in der eine Anschlagfläche 120 im Schwenkweg des Drosselhebels 90 liegt. Bevor die Drosselklappe 81 vollständig geöffnet ist, liegt der Drosselhebel 90 an der Anschlagfläche 120 an. Die Anschlagfläche 120 bildet einen Zwischenanschlag 117 für die Drosselklappe 81. Nach dem ersten Schließen der Drosselklappe 81 wird der Zwischenanschlag 117 deaktiviert. Hierzu wird die Anschlagfläche 120 vom Aktor 121 so verschoben, dass sie nicht mehr im Schwenkweg des Drosselhebels 90 liegt. Die Bewegung der Drosselklappe 21 kann beispielsweise durch einen in 32 schematisch eingezeichneten Sensor 122 an der Drosselwelle 82 erfasst werden.
Auch beim Ausführungsbeispiel nach den 31 und 32 kann eine weitere Startstellung vorgesehen sein, die dem Warmstart zugeordnet ist. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in allen Figuren einander entsprechende Elemente.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005039926 A1 [0002]

Claims

Verbrennungsmotor mit mindestens einem Zuführkanal (8, 9) zur Zufuhr von Verbrennungsluft, wobei in dem Zuführkanal (8, 9) ein Drosselelement angeordnet ist, dessen Stellung über ein Bedienelement (42) verstellbar ist, mit einer Starteinrichtung (46, 76, 116), die eine Betriebsstellung (47, 77) und mindestens eine Startstellung (63, 100, 109) besitzt, wobei die Starteinrichtung (46, 76, 116) in der Startstellung (63, 100, 109) einen definierten freien Strömungsquerschnitt im Zuführkanal (8, 9) freigibt, wobei die Starteinrichtung (46, 76, 116) in der Startstellung (63, 100, 109) verrastet und wobei die Verrastung durch Betätigen des Bedienelements (42) gelöst wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (1) einen Zwischenanschlag (67, 110, 117) besitzt, der beim ersten Betätigen des Bedienelements (42) nach dem Lösen der Verrastung aktiv ist und ein vollständiges Öffnen des Drosselelements verhindert, und der bei der darauffolgenden Schließbewegung des Drosselelements deaktiviert wird, so dass das Drosselelement vollständig geöffnet werden kann.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Starteinrichtung (46, 76, 116) ein vom Bediener zu betätigendes Betätigungselement (52) besitzt, wobei der Zwischenanschlag (67, 110) durch ein mit dem Betätigungselement (52) verbundenes erstes Anschlagelement (59, 96) gebildet ist, das mit einem mit dem Drosselelement verbundenen zweiten Anschlagelement (50, 105) zusammenwirkt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Starteinrichtung (46, 76, 116) durch Drehen des Betätigungselements (52) um eine Betätigungsachse (53) und Verschieben des Betätigungselements (52) in Richtung der Betätigungsachse (53) aus der Betriebsstellung (47, 77) in die Startstellung (63, 100, 109) verstellbar ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (52) sich beim Lösen der Verrastung höchstens teilweise in Richtung auf die Betriebsstellung (47, 76) bewegt.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Starteinrichtung (46, 76, 116) in der Startstellung (63, 100, 109) das Drosselelement in einer teilweise geöffneten Stellung hält.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor eine erste Führung (104) besitzt, der der Zwischenanschlag (67, 110) zugeordnet ist, wobei die Führung (104) den Zwischenanschlag (67, 110) nach dem Lösen der Verrastung bis zur darauf folgenden Schließbewegung des Drosselelements aktiv hält.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenanschlag (67, 110) ein erster Zwischenanschlag ist und dass mindestens ein zweiter Zwischenanschlag vorgesehen ist, der einer zweiten Führung zugeordnet ist, wobei der zweite Zwischenanschlag nach dem Deaktivieren des ersten Zwischenanschlags bis zu einer darauf folgenden Schließbewegung des Drosselelements aktiv ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zuführkanal (9) eine Kraftstofföffnung (28) mündet und dass die mindestens eine Führung als Kulisse (48, 64) ausgebildet ist, wobei die Kulisse (48, 64) den freien Strömungsquerschnitt der Kraftstofföffnung (28) in Abhängigkeit der Stellung des Drosselelements steuert.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenanschlag (67) an einer ersten Kulisse (48) ausgebildet ist und dass der freie Strömungsquerschnitt der Kraftstofföffnung (28) nach dem Deaktivieren des Zwischenanschlags (67) über eine zweite Kulisse (64) an die Stellung des Drosselelements gekoppelt ist, wobei der anhand der zweiten Kulisse (64) eingestellte Strömungsquerschnitt kleiner als ein für die gleiche Stellung des Drosselelements anhand der ersten Kulisse (48) eingestellter Strömungsquerschnitt ist.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) ein Führungselement (61, 103) besitzt, das beim ersten Betätigen des Bedienelements (42) nach dem Lösen der Verrastung mit der ersten Führung (104) zusammenwirkt, wobei sich das Führungselement (61) beim auf das erste Betätigen des Bedienelements (42) folgenden Schließen des Drosselelements aus der ersten Führung (104) bewegt und den Zwischenanschlag (67, 110) deaktiviert.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Starteinrichtung (46) in Startstellung (63) die in den Zuführkanal (8, 9) zugeführte Kraftstoffmenge erhöht.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kraftstofföffnung (28) eine Einstellnadel (27) ragt, die die zugeführte Kraftstoffmenge steuert, und dass die Starteinrichtung (46) auf die Position der Einstellnadel (27) wirkt und in der Startstellung (63) den freien Strömungsquerschnitt der Kraftstofföffnung (28) vergrößert.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement eine um eine Schwenkachse (35) drehbar gelagerte Steuerwalze (20) ist, dass die Einstellnadel (27) an der Steuerwalze (20) gehalten ist, und dass das Betätigungselement (52) der Starteinrichtung (46) die Steuerwalze (20) in Längsrichtung ihrer Schwenkachse (35) bewegt.
Verbrennungsmotor nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement eine Drosselklappe (81) ist, wobei stromauf der Drosselklappe (81) eine Chokeklappe (83) vorgesehen ist, und wobei die Starteinrichtung (76, 116) auf die Stellung der Chokeklappe (83) und die Stellung der Drosselklappe (81) wirkt.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) einen ersten Zuführkanal (8) zur Zufuhr von Verbrennungsluft und einen zweiten Zuführkanal (9) zur Zufuhr von Verbrennungsluft und Kraftstoff besitzt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement den ersten Zuführkanal (8) und den zweiten Zuführkanal (9) steuert.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement den zweiten Zuführkanal (9) steuert und dass im ersten Zuführkanal (8) ein zusätzliches Drosselelement angeordnet ist.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Zwischenanschlags (110, 117) einstellbar ist.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Starteinrichtung (46, 76, 116) in der Betriebsstellung (47, 77) den freien Strömungsquerschnitt im Zuführkanal (8, 9) nicht verändert.