DE19649165C2 - Zweitakt-Brennkraftmaschine - Google Patents
Zweitakt-BrennkraftmaschineInfo
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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 (3)
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.
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.
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Legal Events
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