DE10213413A1 - Verbindungsstutzen - Google Patents

Verbindungsstutzen

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Abstract

Ein Verbindungsstutzen (1) zwischen einem Vergaser (4) und einem Einlaßkanal (3) in einem Verbrennungsmotor (2) eines handgeführten, motorgetriebenen Arbeitsgerätes wie einer Motorkettensäge, einem Trennschleifer oder dgl. dient zum Ausgleich von relativen Lageänderungen zwischen dem Verbrennungsmotor (2) und dem Vergaser (4). Der Verbindungsstutzen (1) besteht aus einem elastischen Material und weist eine Dehnfalte (5) auf, die zum Längenausgleich dient, wozu ihre Länge von einer gestauchten Länge (a) zu einer gedehnten Länge (b) veränderbar ist. Die Dehnfalte (5) unterteilt den Verbindungsstutzen in einen vergaserseitigen Abschnitt (6) und in einen motorseitigen Abschnitt (7), wobei der vergaserseitige Abschnitt (6) einen kreisförmigen Strömungsquerschnitt aufweist und der motorseitige Abschnitt (7) an der der Dehnfalte (5) zugewandten Seiten einen kreisförmigen und an der dem Motor zugewandten Seiten einen von der Kreisform abweichenden Strömungsquerschnitt aufweist. Der Verbindungsstutzen (1) weist an seiner Innenseite in Längsrichtung verlaufende Rinnen (24) auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Verbindungsstutzen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
  • Im Betrieb des Verbrennungsmotors strömt Kraftstoff/Luft-Gemisch durch den Verbindungsstutzen vom Vergaser zum Brennraum. Dabei schlägt sich ein Teil des Kraftstoffs, insbesondere langkettige Kohlenwasserstoffe, an der Innenwand des Verbindungsstutzens nieder und bildet einen Kraftstoffilm. Durch Schwenken der Maschine insbesondere im Leerlauf kann es zu einer Gemischüberfettung durch aus dem Verbindungsstutzen mitgerissenem Kraftstoff kommen. Insbesondere bei Maschinen mit geringem Leistungsgewicht kann eine plötzliche Gemischüberfettung zu Störungen im Rundlauf bis zum Ausgehen des Verbrennungsmotors führen.
  • Aus der DE 36 06 708 ist ein Verbindungsstutzen zwischen Vergaser und Brennraum bekannt, der aus einem elastischen Material besteht und der eine Dehnfalte aufweist. Um zu vermeiden, daß sich an der Innenwandung des Verbindungsstutzens Kraftstoff niederschlägt, ist in einem Bereich des Verbindungsstutzens eine Rändelung vorgesehen, die die Bildung eines geschlossenen Kraftstoffilms verhindern soll.
  • Es hat sich gezeigt, daß der im Verbindungsstutzen sich niederschlagende Kraftstoff insbesondere im Bereich der glatten Wandung Tropfen bildet, die dem Verbrennungsmotor erst zufließen, wenn sie eine bestimmte Größe erreicht haben. Durch die Tropfenbildung erhält der Verbrennungsmotor schlagartig zuviel Kraftstoff.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbindungsstutzen der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der im Verbindungsstutzen angesammelten Kraftstoff kontinuierlich dem Brennraum zuführt.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Verbindungsstutzen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die in Längsrichtung des Verbindungsstutzens verlaufenden Rinnen begünstigen die Abfuhr von Kraftstoff aus dem Verbindungsstutzen und vermindern so eine unkontrollierte Tropfenbildung. Es hat sich gezeigt, daß die in Längsrichtung des Verbindungsstutzens verlaufenden Rinnen auch zu einer Erhöhung der Stabilität des Verbindungsstutzens gegen Unterdruck führen. Die Seitenwände zwischen den Rinnen wölben sich bei Unterdruck ins Innere des Verbindungsstutzens und stützen sich dabei im Bereich der Rinnen gegenseitig ab. Hierdurch wird ein vollständiges Einfallen des Verbindungsstutzens, wie es bei glatt ausgebildeten Innenwänden der Fall sein kann, vermieden.
  • Es ist vorgesehen, daß die Rinnen geneigte Seitenwände aufweisen. So wird zum einen der Zufluß von Kraftstoff in die Rinnen erleichtert und zum anderen die Funktion der Rinne als Soll- Knickstelle beim Anliegen von Unterdruck verbessert. Insbesondere weisen die Rinnen einen etwa parallel zur Innenwand des Verbindungsstutzens verlaufenden Bodenbereich auf. Die wannenförmige Ausbildung der Rinnen begünstigt das Abfließen des Kraftstoffs. Es kann zweckmäßig sein, daß die Rinnen einen V- förmigen Querschnitt aufweisen.
  • Es ist vorgesehen, daß mindestens eine Rinne über die gesamte Länge eines Abschnitts verläuft, insbesondere über die Länge des motorseitigen Abschnitts des Verbindungsstutzens. Zweckmäßig ist in einem unteren Bereich des Verbindungsstutzens mindestens eine Rinne angeordnet, die sich über annähernd die gesamte Länge des Verbindungsstutzens erstreckt. Durch die Erstreckung der Längsrinnen über einen weiten Bereich des Verbindungsstutzens wird die Abfuhr von Kraftstoff aus dem Verbindungsstutzen erleichtert.
  • Zweckmäßig weist in Einbaulage des Verbindungsstutzens der untere Bereich des Verbindungsstutzens einen geradlinigen Verlauf auf, insbesondere etwa parallel zur Symmetrieachse im vergaserseitigen Abschnitt. Durch den geradlinigen Verlauf des unteren Bereichs wird in Einbaulage die Abfuhr von Kraftstoff erleichtert. Insbesondere beim Entformen eines im Spritzgießverfahren hergestellten Verbindungsstutzen kann es im Bereich der elliptischen Anschlußfläche an den Einlaßkanal zum seitlichen Einreißen des Verbindungsstutzens kommen, da hier eine Kerbstelle durch die Rinnen ausgebildet ist. Um die Kerbwirkung der Rinnen zu vermindern, ist vorgesehen, daß Rinnen, insbesondere die seitlichen Rinnen, im Bereich des Anschlusses an den Einlaßkanal in einem schmalen Bereich aufgefüllt sind, wobei sich eine glatte Kontur des Querschnitts ergibt. Es ist vorgesehen, daß der Verbindungsstutzen im Bereich der Dehnfalte eine Dichtlippe und einen Dichtsitz aufweist, wobei bei gestauchter Länge der Dehnfalte die Dichtlippe im Dichtsitz zur Anlage kommt und diese weitgehend fluiddicht verschließt. Die Dichtlippe verschließt in gestauchtem und leicht gedehntem Zustand des Verbindungsstutzens die Dehnfalte, so daß sich insbesondere in den Rinnen geförderter Kraftstoff aus dem vergaserseitigen Abschnitt nicht in der Dehnfalte sammeln kann, sondern in den motorseitigen Abschnitt abfließt. Das Abfließen wird auch dadurch erleichtert, daß Dichtlippe und angrenzender motorseitiger Abschnitt den gleichen Innendurchmesser aufweisen. Es ist vorgesehen, daß im vergaserseitigen Abschnitt verlaufende Rinnen auf der Dichtlippe fortgesetzt sind, um so das Abfließen von Kraftstoff über die Dehnfalte zu erleichtern.
  • Zweckmäßig weist der Verbindungsstutzen am vergaserseitigen Ende einen Anschlußflansch auf, wobei im Bereich des Anschlußflansches keine Rinnen im Verbindungsstutzen angeordnet sind. Im oberen Bereich des Verbindungsstutzens, direkt nach dem Vergaser, ist das Risiko des Ansammelns von Kraftstoff gering. Die glatte Ausbildung der Innenwand im Bereich des Anschlußflansches verhindert eine Ansammlung von Kraftstoff.
  • Zur Erhöhung der Stabilität des Verbindungsstutzens ist vorgesehen, daß am motorseitigen Ende des Verbindungsstutzens eine Dichtmanschette angeordnet ist, wobei am Übergang vom motorseitigen Abschnitt in die Dichtmanschette an einem oberen Bereich des Verbindungsstutzens eine Verdickung angeordnet ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 einen Schnitt durch einen Zylinder eines Zweitaktmotors mit am Ansaugstutzen angeordnetem Verbindungsstutzen in gestauchtem Zustand mit schematisch angedeutetem Vergaser,
  • Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Verbindungsstutzens aus Fig. 1,
  • Fig. 3 einen Schnitt durch einen Zylinder eines Zweitaktmotors mit am Ansaugstutzen angeordnetem Verbindungsstutzen mit gedehnter Dehnfalte,
  • Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Verbindungsstutzens aus Fig. 3.
  • Fig. 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 2, der als Zweitaktmotor ausgebildet ist. In den Zylinder 13 des Verbrennungsmotors 2 mündet ein Einlaßstutzen 3, der dem Verbrennungsmotor 2 Kraftstoff/Luft-Gemisch zuführt, das in einem schematisch dargestellten Vergaser 4 aufbereitet und dem Einlaßkanal 3 durch den Verbindungsstutzen 1 zugeführt wird. Der Vergaser 4 ist an einem Gehäuseteil 14 fixiert, das gegenüber dem Verbrennungsmotor 2 beweglich gelagert ist. Der Verbindungsstutzen 1 ist aus elastischem Material und dient zum Ausgleich der relativen Lageänderungen zwischen Vergaser 4 und Verbrennungsmotor 2. Hierzu weist der Verbindungsstutzen 1 eine Dehnfalte 5 auf, deren Länge von der in Fig. 2 dargestellten gestauchten Länge a bis zu der in Fig. 3 dargestellten gedehnten Länge b variabel ist.
  • Die Dehnfalte 5 unterteilt den Verbindungsstutzen 1 in einen vergaserseitigen Abschnitt 6 und einen motorseitigen Abschnitt 7. Der vergaserseitige Abschnitt 6 weist einen kreisförmigen Strömungsquerschnitt auf, während im motorseitigen Abschnitt 7 die Querschnittsform von der Kreisform an der Dehnfalte 5 zu einer annähernd elliptischen Form an der Schnittstelle zum Einlaßkanal 3 übergeht. Der in Fig. 2 dargestellte untere Bereich 18 des Verbindungsstutzens 1 verläuft über die gesamte Länge des Verbindungsstutzens 1 etwa geradlinig und etwa parallel zur Symmetrieachse 27 des vergaserseitigen Abschnitts 6, wobei die Änderung der Querschnittsform über die Einwölbung 28 im oberen Bereich 19 ins Innere des Verbindungsstutzens 1 erzielt wird. Die Querschnittsfläche im Inneren des Verbindungsstutzens 1 ist konstant über die gesamte Länge des Verbindungsstutzens 1. Es kann jedoch vorteilhaft sein, daß die Querschnittsfläche über die Länge des Verbindungsstutzens 1 variiert.
  • Die Dehnfalte 5 ist als V-förmiger, nach außen weisender Wulst ausgebildet. Der Verbindungsstutzen 1 weist eine Dichtlippe 8 auf, die am vergaserseitigen Abschnitt 6 angeordnet ist und eine Verlängerung des vergaserseitigen Abschnitts 6 in Richtung auf den motorseitigen Abschnitt 7 darstellt. In Fig. 4 ist die Dehnfalte 5 in gedehnter Stellung vergrößert dargestellt. Am motorseitigen Abschnitt 7 ist ein Dichtsitz 9 angeordnet, der als ringförmiger Absatz ausgebildet ist und der in einem Abschnitt 20 parallel zur Innenkontur des Verbindungsstutzens 1 verläuft. Die Dichtlippe 8 weist einen ebenfalls parallel zur Innenkontur ausgebildeten Abschnitt 21 auf, der mit dem Abschnitt 20 des Dichtsitzes 9 zusammenwirkt und die Dehnfalte 5 fluiddicht abschließt, wenn die Abschnitte 20 und 21 sich in Richtung der Symmetrieachse 27 überlappen, wie in Fig. 2 dargestellt. Bei leicht gedehnter Dehnfalte 5 ist der Dichtsitz 9 zwar von der Dichtlippe 8 nicht mehr vollständig bedeckt, so daß der Strömungsquerschnitt leicht vergrößert ist, aber die Dehnfalte 5, die ein wesentlich größeres Hindernis für einen Kraftstofftropfen darstellt, ist noch verschlossen.
  • Der Außendurchmesser der Dichtlippe 8 ist zweckmäßig größer als der Innendurchmesser des Dichtsitzes 9, so daß eine gute Abdichtung erzielt wird. Um ein Verklemmen der Dichtlippe 8 am Dichtsitz 9 beim Stauchen der Dehnfalte 5 zu vermeiden, ist die Dichtlippe 8 wie in Fig. 4 dargestellt an ihrer Vorderkante 25 abgerundet ausgeführt. Der Dichtsitz 9 weist eine entsprechende Rundung 26 auf, um ein vollständiges Abdecken des Dichtsitzes 9 mit der Dichtlippe 8 zu ermöglichen.
  • In eingebautem Zustand ist die Dehnfalte 5 gestaucht und von der Dichtlippe 8 im Dichtsitz 9 verschlossen, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Die Dichtlippe 8 und der angrenzende motorseitige Abschnitt 7 des Verbindungsstutzens 1 weisen den gleichen Innendurchmesser auf, so daß sich hier keine Kraftstofftropfen sammeln, sondern diese selbst bei leicht geöffnetem Spalt zwischen motorseitigem Abschnitt 7 und vergaserseitigem Abschnitt 6 zum motorseitigen Abschnitt 7 fließen können. Mit dem Verbindungsflansch 10 wird der Verbindungsstutzen 1 zwischen dem Gehäuseteil 14 und dem Vergaser 4 fixiert, wobei der Strömungsquerschnitt im Vergaser 4 zweckmäßig annähernd nahtlos in den Querschnitt im Verbindungsstutzen 1 übergeht.
  • In Längsrichtung des Verbindungsstutzens 1 sind Rinnen 24 angeordnet. Im Bereich des Verbindungsflansches 10 sind keine Rinnen 24 angeordnet, diese beginnen unterhalb des Verbindungsflansches 10 und setzen sich in Längsrichtung des Verbindungsstutzens 1 fort. In diesem Bereich kann eine dünnwandige Hülse, beispielsweise aus Stahl, eingesetzt sein, um ein Einfallen des Verbindungsstutzens 1 im Bereich des Verbindungsflansches 10 zu vermeiden. Im Verbindungsstutzen 1 sind, wie in Fig. 2 dargestellt, insgesamt fünf Rinnen 24 seitlich voneinander angeordnet, die sich vom vergaserseitigen Abschnitt 6 über die Dichtlippe 8 und den motorseitigen Abschnitt 7 bis zur Anschlußfläche an den Einlaßkanal 3 erstrecken. Drei Rinnen 24 sind im unteren Bereich 18 angeordnet. Durch den geradlinigen Verlauf im unteren Bereich 18 verläuft die untere Rinne 24 auch annähernd geradlinig. In einem schmalen Bereich 29 vor der Anschlußfläche sind die Rinnen 24 aufgefüllt, um insbesondere an den seitlich verlaufenden Rinnen 24 keine Schwächung des Querschnitts im Bereich der Anschlußfläche zu erzielen und damit die Gefahr des Einreißens insbesondere während der Fertigung zu vermindern. Im motorseitigen Abschnitt 7 sind seitlich Rinnen 24 angeordnet, die sich nicht in den vergaserseitigen Abschnitt 6 fortsetzen, während im oberen Bereich 19 nur im vergaserseitigen Abschnitt 6 Rinnen 24 angeordnet sind. Die Rinnen 24 weisen einen V-förmigen Querschnitt auf, wobei die Rinnen 24 auch geneigte Seitenwände und einen parallel zur Innenkontur verlaufenden Bodenbereich aufweisen können.
  • Der vergaserseitige Abschnitt 6 weist an seiner Innenfläche eine Rändelung 12 auf. Die Rändelung 12 kann auch im motorseitigen Abschnitt 7 angebracht sein, allerdings ist hier die Fertigung durch die annähernd elliptische Form aufwendiger und die Rändelung im motorseitigen Abschnitt 7 für die Funktion des Speicherns von Kraftstoff nicht notwendig. Aus der Rändelung 12 austretender Kraftstoff fließt durch die Anordnung der Rinnen 24 im vergaserseitigen Abschnitt 6 direkt in Rinnen 24 und wird so zum Verbrennungsmotor 2 geleitet.
  • Der Verbindungsstutzen 1 ist mit einer Dichtmanschette 11 am Einlaßkanal 3 fixiert, die den Ansaugstutzen 15 umgreift, wobei zur axialen Fixierung ein an der Dichtmanschette 11 angebrachter Rand 16 in eine am Ansaugstutzen 15 angeordnete Nut 17 eingreift. Die angenähert elliptische Anschlußfläche des Verbindungsstutzens 1 geht dabei nahtlos in die Querschnittsfläche des Einlaßkanals 3 über.
  • Um ein Einknicken des Verbindungsstutzens 1 bei starker mechanischer Beanspruchung zu vermeiden, ist am oberen Bereich 18 eine Verdickung 23 am Übergang des motorseitigen Abschnitts 7 in die Dichtmanschette 11 angeordnet, die in Fig. 3 bezeichnet ist.
  • An der Außenkontur des vergaserseitigen Abschnitts 6 ist ein Rand 22 angeordnet, der zum Festklemmen des Verbindungsstutzens 1 hinter dem Gehäuseteil 14 in gestauchtem Zustand bei der Montage dient, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Falls im Betrieb der Verbindungsstutzen 1 ausgehend von der Einbaulage gestaucht wird, wird diese Stauchung nicht von der Dehnfalte 5, sondern durch die Elastizität des Materials des Verbindungsstutzens 1 kompensiert.

Claims (12)

1. Verbindungsstutzen zwischen einem Vergaser (4) und einem Einlaßkanal (3) eines Verbrennungsmotors (2) eines handgeführten, motorgetriebenen Arbeitsgerät wie einer Motorkettensäge, einem Trennschleifer oder dgl., wobei der Verbindungsstutzen (1) aus einem elastischen Material besteht und eine Dehnfalte (5) aufweist, die den Verbindungsstutzen (1) in einen vergaserseitigen Abschnitt (6) und in einen motorseitigen Abschnitt (7) unterteilt, und wobei der vergaserseitige Abschnitt (6) einen kreisförmigen Strömungsquerschnitt aufweist und der motorseitige Abschnitt an der der Dehnfalte (5) zugewandten Seite einen kreisförmigen und an der dem Motor zugewandten Seite einen von der Kreisform abweichenden Strömungsquerschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsstutzen (1) an seiner Innenseite in Längsrichtung verlaufende Rinnen (24) aufweist.
2. Verbindungsstutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnen (24) geneigte Seitenwände aufweisen.
3. Verbindungsstutzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnen (24) einen parallel zur Innenwand des Verbindungsstutzens (1) verlaufenden Bodenbereich aufweisen.
4. Verbindungsstutzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnen (24) einen V-förmigen Querschnitt aufweisen.
5. Verbindungsstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Rinne (24) über die gesamte Länge eines Abschnitts (6, 7), insbesondere des motorseitigen Abschnitts (7), des Verbindungsstutzens (1) verläuft.
6. Verbindungsstutzen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem unteren Bereich (18) des Verbindungsstutzens (1) mindestens eine Rinne (24) angeordnet ist, die sich über annähernd die gesamte Länge des Verbindungsstutzens (1) erstreckt.
7. Verbindungsstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Einbaulage des Verbindungsstutzens (1) der untere Bereich (18) des Verbindungsstutzens (1) einen geradlinigen Verlauf aufweist, insbesondere etwa parallel zur Symmetrieachse (27) im vergaserseitigen Abschnitt (6).
8. Verbindungsstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Rinnen (24), insbesondere die seitlichen Rinnen (24), im Bereich des Anschlusses an den Einlaßkanal (3) in einem schmalen Bereich (29) aufgefüllt sind, wobei sich eine glatte Kontur des Querschnitts ergibt.
9. Verbindungsstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsstutzen (1) im Bereich der Dehnfalte (5) eine Dichtlippe (8) und einen Dichtsitz (9) aufweist, wobei bei gestauchter Länge (a) der Dehnfalte (5) die Dichtlippe (8) im Dichtsitz (9) zur Anlage kommt und diese weitgehend fluiddicht verschließt.
10. Verbindungsstutzen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im vergaserseitigen Abschnitt (6) verlaufende Rinnen (24) auf der Dichtlippe (8) fortgesetzt sind.
11. Verbindungsstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsstutzen (1) am vergaserseitigen Ende (6) einen Anschlußflansch (10) aufweist, wobei im Bereich des Anschlußflansches (10) keine Rinnen (24) im Verbindungsstutzen (1) angeordnet sind.
12. Verbindungsstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am motorseitigen Ende (7) des Verbindungsstutzens (1) eine Dichtmanschette (11) angeordnet ist, wobei am Übergang vom motorseitigen Abschnitt (7) in die Dichtmanschette (11) an einem oberen Bereich (18) des Verbindungsstutzens (1) eine Verdickung (23) angeordnet ist.
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