DE19649165C2

DE19649165C2 - Zweitakt-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19649165C2
Application number: DE19649165A
Authority: DE
Inventors: Katsuya Tajima; Hiroaki Koga; Hiroji Kawasaki
Original assignee: Kioritz Corp
Current assignee: Kioritz Corp
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 1998-12-17
Anticipated expiration: 2016-11-28
Also published as: DE19649165A1; US5727506A; JPH09151739A

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweitakt-Brennkraftmaschine zur Verwendung in einer tragbaren Arbeitsmaschine.

In einer tragbaren Arbeitsmaschine, die man zum Ändern der Arbeitsrichtung oder Orientierung drehen kann, z. B. einer Kettensäge, wird üblicherweise als Antriebsquelle ein kleiner luftgekühlter Zweitakt-Benzinmotor verwendet (nachfolgend auch Zweitakt-Brennkraftmaschine oder einfach Motor genannt). Typischerweise ist die Längsabmessung oder Höhe eines solchen Motors größer als seine diametrale Abmessung oder Breite und bei Verwendung in einer kleinen Kettensäge o. dgl. im Gehäuse der Kettensäge angeordnet.

Bei einer solchen Zweitakt-Brennkraftmaschine besteht die Schwierigkeit, daß, wenn die Arbeitsmaschine, wie etwa eine Kettensäge, für eine gewisse Zeitperiode derart betrieben wird, daß ihr distales Ende nach unten weist oder ihr Arbeits abschnitt nach unten geneigt ist, und dann so nach oben ge dreht wird, daß ihr distales Ende nach oben weist oder ihr Arbeitsabschnitt nach oben geneigt ist, der Motor gerne abrupt verzögert und die Gefahr besteht, daß der Motor stehenbleibt.

Dies betrifft Motoren, wie sie in der japanischen Gebrauchs musterschrift Nr. 140402/1981 offenbart sind und bei denen in einem Boden (er befindet sich bei niedergelegter Maschine seitlich) einer Kurbelkammer ein Einlaßdurchgang ausgebildet ist. Luft-Kraftstoff-Gemisch von einem Vergaser wird in die Kurbelkammer von dem Einlaßdurchgang über ein Blattventil angesaugt und dort vorverdichtet und durch mit der Kurbelkam mer verbundene Spülkanäle einer Brennkammer zugeführt.

Es stellte sich heraus, daß der Grund für die genannte Schwie rigkeit folgender ist: Wenn die Arbeitsmaschine mit ihrem distalen Ende nach unten oder mit ihrem Arbeitsabschnitt nach unten geneigt gehalten wird, d. h. mit der Einlaßseite der Kurbelkammer des Motors nach unten oder schräg nach unten, fließt an der Innenfläche, insbesondere an der Innenumfangs fläche der Kurbelkammer niedergeschlagener nicht zerstäubter Kraftstoff zum Bereich des Einlaßdurchgangs und sammelt sich dort. Wenn dann die Arbeitsmaschine nach oben gedreht wird und mit ihrem distalen Ende nach oben oder mit ihrem Arbeitsab schnitt schräg nach oben gehalten wird, fließt der nicht zerstäubte Kraftstoff entlang der Innenfläche des Kurbelgehäu ses in die Spülkanäle und fließt oder strömt von dort plötz lich in die Brennkammer. Dies hat einen übermäßigen Kraft stoffmengenanteil in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch zur Folge. Es stellte sich heraus, daß der Grund für die obige Schwierigkeit eine ungewünschte Strömung des nicht zerstäubten Kraftstoffs ist, die sich bei einer Lageänderung des Motors bei Richtungs änderung beim Halten der Arbeitsmaschine ergibt.

Wenn der Motor mit hoher Drehzahl läuft, wird Kraftstoff mit hoher Rate zugeführt. Wenn demzufolge, wie oben beschrieben, nicht zerstäubter Kraftstoff plötzlich in die Brennkammer fließt, tritt keine ernsthafte Schwierigkeit auf. Wenn ande rerseits der Motor leerläuft, wird Kraftstoff mit geringer Rate zugeführt, und wenn nicht zerstäubter Kraftstoff wie beschrieben in die Brennkammer fließt, wird das Luft-Kraft stoff-Gemisch zu fett. Dies kann dazu führen, daß der Motor stehenbleibt.

Ziel der Erfindung ist es, eine Zweitakt-Brennkraftmaschine anzugeben, in der eine unerwünschte Strömung nicht zerstäubten Kraftstoffs an einer Innenfläche der Kurbelkammer, insbeson dere deren Innenumfangsfläche, minimiert wird, um im wesentli chen zu verhindern, daß der Motor stehenbleibt, weil nicht zerstäubter Kraftstoff plötzlich in die Brennkammer strömt, wenn bei einer Richtungsänderung beim Halten der Arbeitsma schine sich die Raumlage des Motors ändert.

Eine bevorzugte Zweitakt-Brennkraftmaschine umfaßt ein Kurbel gehäuse, das eine Kurbelkammer begrenzt und einen sich in die Kurbelkammer öffnenden Einlaßdurchgang aufweist, sowie ein Strömungssteuermittel zum Hemmen der Strömung von nicht zer stäubtem Kraftstoff. Das Strömungssteuermittel ist an einer Innenumfangsfläche der Kurbelkammer in der Nähe des Einlaß durchgangs angeordnet.

Das Strömungssteuermittel kann jede geeignete Form haben, sofern es verhindern kann, daß nicht zerstäubter Kraftstoff entlang der Innenumfangsfläche des Kurbelgehäuses fließt, um hierdurch den Fluß des nicht zerstäubten Kraftstoffs zu ver zögern oder zu unterbinden. Bevorzugt umfaßt das Strömungs steuermittel einen Wall, eine Nut oder eine Vertiefung. Die bevorzugte Richtung und Erstreckung des Walls, der Nut oder Vertiefung ist parallel zur Kurbelwelle und erstreckt sich über die volle Breite der Kurbelkammer.

In dieser bevorzugten Zweitakt-Brennkraftmaschine hält das Strömungssteuermittel, das an der Innenumfangsfläche der Kurbelkammer in der Nähe des Eingangsdurchgangs vorgesehen ist, nicht zerstäubten Kraftstoff, der sich im Bereich des Einlaßdurchgangs angesammelt hat und andernfalls bei einer Lageänderung des Motors in die Kurbelkammer fließen würde, zurück, um hierdurch die Strömung nicht zerstäubten Kraft stoffs stark zu bremsen. Im Ergebnis wird nicht zerstäubter Kraftstoff daran gehindert, entlang der Innenumfangsfläche der Kurbelkammer in die Brennkammer zu fließen, und es wird ver hindert, daß der Motor stehenbleibt, stottert, o. dgl.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine Teilschnittseitenansicht einer Ketten säge mit einer bevorzugten Ausführung der Zweitakt-Brennkraft maschine;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Zweitakt brennkraftmaschine von Fig. 1, wobei der Schnitt entlang der Linie II-II und in Blickrichtung der Pfeile in Fig. 1 gelegt ist; und

Fig. 3 zeigt einen vertikalen Querschnitt entlang der Linie III-III in Blickrichtung der Pfeile in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Kettensäge 1 mit einem Gehäuse 2 und einem Arbeitsabschnitt 6 mit einer Sägekette, der vorne an dem Gehäuse 2 abnehmbar angebracht ist und von diesem absteht. Ein Haupthandgriff 3 ist an der Oberseite des Gehäuses 2 ange ordnet, und ein schleifenförmiger Hilfshandgriff 4, dessen Oberende an dem Haupthandgriff 3 angebracht ist, ist an einem vorderen Abschnitt der linken Seite des Haupthandgriffs 3 angebracht.

In dem Gehäuse 2 ist ein kleiner luftgekühlter Zweitakt-Ben zinmotor 10 angeordnet, wobei sein Zylinderkopf hinten, d. h. sein Zylinderblock 12 hinten angeordnet und sein Kurbelgehäuse 20 vorne angeordnet ist.

In den Zylinderblock 12 ist ein Kolben 14 eingesetzt, und durch die Oberseite des Kolbens 14 und die Innenfläche des Zylinderblocks 12 ist eine Brennkammer 17 festgelegt. Hinten in der Oberseite des Zylinderblocks 12 befindet sich eine Zündkerze 9 und ragt in die Brennkammer 17.

Die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 14 wird über eine Pleuelstange 19 in Drehbewegung einer Kurbelwelle 15 gewan delt, die mittels einer Lageranordnung (nicht gezeigt) gela gert ist, die zwischen dem halbzylindrischen Kurbelgehäuse 20 und dem Boden des Zylinderblocks 12 gehalten ist. Durch Dre hung der Kurbelwelle 15 wird ein daran angebrachtes Aus gleichsgewicht 16 in einer Kurbelkammer 22 gedreht, die durch das Kurbelgehäuse 20 und einen unteren Abschnitt des Zylinder blocks 12 festgelegt ist, und zwar in Richtung des Pfeils A der Fig. 1 und 3.

Die Kurbelkammer 22 hat an einer leicht erhöhten Position am Boden des Kurbelgehäuses 20 einen Einlaßdurchgang 25, wie an der linken Seite des Motors 10 in Fig. 1 gezeigt. Luft-Kraft stoff-Gemisch wird von einem Membranvergaser 30 zur Kurbelkam mer 22 durch einen in einem Isolator gebildeten Luft-Kraft stoffgemisch-Zufuhrweg 32 geleitet und das Luft-Kraftstoff gemisch wird von dem Einlaßdurchgang 25 über ein Blattventil oder Leitungsventil 35 durch Saugkraft in die Kurbelkammer 22 eingeführt. Das Luft-Kraftstoffgemisch wird in der Kurbelkam mer 22 vorverdichtet und der Brennkammer 17 durch Spülkanäle 27 zugeführt, die mit der Kurbelkammer 22 in Verbindung ste hen.

Wie in den Fig. 2 und 3 zu sehen, sind an der Innenfläche 22a der Kurbelkammer 22 in der Nähe des Einlaßdurchgangs 25 zwei Wälle 23 mit rechteckigem Querschnitt mit geeignetem Abstand voneinander als Strömungssteuermittel enthalten, um eine Strömung nicht zerstäubten Kraftstoffs zurückzuhalten. Die Wälle 23 erstrecken sich quer über die volle Breite der Kurbelkammer 22 parallel zur Kurbelwelle 15. Lagerhalteab schnitte 28 der Fig. 1 und 2 dienen zum Halten der Lager anordnung (nicht gezeigt) für die Kurbelwelle 15.

Wenn die Kettensäge 1 mit dieser Zweitakt-Brennkraftmaschine 2 für eine bestimmte Zeitperiode mit ihrem distalen Ende nach unten oder mit ihrem Arbeitsabschnitt 6 nach unten geneigt betrieben wird, muß an der Innenfläche, insbesondere an der Innenumfangsfläche 22a der Kurbelkammer 22 niedergeschlagener nicht zerstäubter Kraftstoff zwangsweise, über die Wälle 23 fließen, die das Strömungssteuermittel bilden und kann somit langsam in den Einlaßdurchgang 25 fließen und sich in dessen Umgebung sammeln.

Wenn dann die Kettensäge hochgedreht wird und mit ihrem dista len Ende nach oben oder mit ihrem Arbeitsabschnitt 26 schräg nach oben gehalten wird, beginnt der nicht zerstäubte Kraft stoff, der sich im Bereich des Einlaßdurchgangs 25 gesammelt hat, so zu fließen, wie dies mit dem konturierten Pfeil in Fig. 3 gezeigt ist, nämlich aus dem Einlaßdurchgang 25 über die Wälle 23 zur Innenumfangsfläche 22a der Kurbelkammer 22. Diese Strömung wird durch die Wälle 23 behindert und hierdurch stark verzögert. Infolgedessen wird verhindert, daß der nicht zerstäubte Kraftstoff plötzlich entlang der Innenumfangsfläche 22a der Kurbelkammer 22 in die Brennkammer 17 fließt, und es wird verhindert, daß der Motor stehenbleibt, stottert o. dgl.

Im Umfang der beigefügten Ansprüche sind zahlreiche Modifika tionen enthalten. Es lassen sich verschiedene Formen und verschiedene Anzahlen von Strömungssteuermitteln verwenden, um einen plötzlichen Fluß von nicht zerstäubtem Kraftstoff ent lang der Innenumfangsfläche des Kurbelgehäuses zu verhindern oder zu hemmen. Anders als das oben beschriebene Paar von Wällen oder zusätzlich zu diesen kann das Strömungssteuer mittel eine Nut, eine Vertiefung oder konkave und/oder konvexe Oberflächen aufweisen, die beispielsweise durch Mattieren, Mattschleifen oder Prägen eines Bereichs der Innenumfangs fläche der Kurbelkammer in der Nähe des Einlaßdurchgangs gebildet sein können.

Dank des an der Innenumfangsfläche der Kurbelkammer in der Nähe des Einlaßdurchgangs vorgesehenen Strömungssteuermittels wird nicht zerstäubter Kraftstoff, der sich im Bereich des Einlaßdurchgangs gesammelt hat und der andernfalls bei einer Lageänderung des Motors in die Kurbelkammer strömen würde, zurückgehalten. Hierdurch wird verhindert, daß nicht zer stäubter Kraftstoff plötzlich entlang der Innenumfangsfläche der Kurbelkammer in die Brennkammer fließt, und es wird ver hindert, daß der Motor stehenbleibt oder stottert.

Um zu vermeiden, daß eine Zweitakt-Brennkraftmaschine stehen bleibt, wenn sich ihre Orientierung bei Änderung der Richtung, in der die Arbeitsmaschine, wie etwa eine Kettensäge gehalten wird, ändert, wird verhindert, daß nicht zerstäubter Kraft stoff plötzlich in die Brennkammer der Maschine fließt. Die Maschine umfaßt ein Kurbelgehäuse, das eine Kurbelkammer bildet, die eine sich in die Kurbelkammer öffnende Einlaß durchgangsöffnung aufweist, und eine Strömungssteuereinrich tung an der Innenumfangsfläche der Kurbelkammer in der Nähe des Einlaßdurchgangs, um einen Fluß nicht zerstäubten Kraft stoffs zurückzuhalten.

Claims

1. Zweitakt-Brennkraftmaschine (10), umfassend:
ein Kurbelgehäuse (20), das eine Kurbelkammer (22) bildet und einen sich in die Kurbelkammer (22) öffnenden Einlaßdurchgang (25) aufweist;
eine Kurbelwelle (15), die in der Kurbelkammer (22) drehbar angeordnet ist; und
ein Strömungssteuermittel (23) zum Hemmen der Strö mung von nicht zerstäubtem Kraftstoff, das an einer In nenumfangsfläche (22a) der Kurbelkammer (22) in der Nähe der Öffnung des Einlaßdurchgangs (25) angeordnet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungssteuermittel einen Wall (23) oder/und eine Nut oder/und eine Vertiefung aufweist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Wall (23) oder/und die Nut oder/und die Vertiefung parallel zu der Kurbelwelle (15) und über die volle Breite der Kurbelkammer (22) erstreckt.