DE19715343A1

DE19715343A1 - Verbrennungsmotor mit Kaltstarteinrichtung

Info

Publication number: DE19715343A1
Application number: DE1997115343
Authority: DE
Inventors: Andreas Krueger
Original assignee: Dolmar GmbH
Current assignee: Makita Engineering Germany GmbH
Priority date: 1997-04-12
Filing date: 1997-04-12
Publication date: 1998-10-15

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einer Kaltstarteinrich tung.

Zum Starten einer Maschine mit Verbrennungsmotor ist bei Kaltstart eine Starteinrichtung notwendig, die das dem Brennraum zugeführte Gemisch anreichert, damit es zündfähig ist. Seit langem bekannt ist zu diesem Zweck ein manuell betätigter Choke, der allerdings den Nachteil hat, daß er auch manuell wieder ausgeschaltet werden muß. Insbesondere bei kleineren Motoren, wie sie beispielsweise bei motorbetriebenen Hand arbeitsgeräten, wie Motorsägen, Motorsensen, aber auch Rasenmähern u.ä. Geräten eingesetzt werden, kommt hinzu, daß auch das Durchlaufen der Maschine nach dem Kaltstart verhindert wird. Nach einem Kaltstart stirbt die Maschine zwangsläufig einmal wegen Überfettung des Gemisches ab.

Um dies zu vermeiden sind schon viele Versuche mit einer Automatisie rung der Chokebetätigung gemacht worden. Es gibt beispielsweise Konstruktionen, bei denen der Choke beim ersten Betätigen der Drossel klappe langsam ausgeschaltet wird. Dabei ist es aber dem Gefühl des Bedieners überlassen, gerade so viel Gas zu geben, daß der Choke um das erforderliche Stück wieder ausgeschaltet wird.

Eine andere Lösung steuert die Gemischanreicherung über den beim Startvorgang im Zylinder des Motors aufgebauten Druck. Über ein Dekompressionsventil wird der entstehende Kompressionsdruck einer Regelmembrane im Vergaser zugeführt, die für die Gemischanreicherung sorgt. Beim Anspringen des Motors schließt der entstehende Druck automatisch das Dekompressionsventil, die Gemischanreicherung entfällt, und es wird dem Brennraum normales Gemisch zugeführt. Diese Kaltstarteinrichtung hat wiederum den Nachteil, daß bei nur mäßig warmem Motor, z. B. nach längeren Betriebspausen, für den Bediener nicht immer klar vorhersehbar ist, ob die Kaltstarteinrichtung betätigt werden muß oder nicht. Fehlversuche mit der Folge, daß der Motor wegen Überfettung abstirbt, sind die Regel.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbrennungsmotor mit einer Kaltstarteinrichtung derart fortzubilden, daß die oben geschilderten Nachteile nicht mehr auftreten. Insbesondere soll unabhängig von der Umgebungs- und Gerätetemperatur ein sicheres Anspringen und Durch laufen des Verbrennungsmotors gewährleistet werden, wobei auch Fehl bedienungen durch den Benutzer keine Betriebsstörungen zur Folge haben sollen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Verbrennungsmotor mit einer Kaltstarteinrichtung gelöst, die mit einer Druckquelle verbunden ist und durch Druck gesteuert wird, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß in der Verbindung zwischen Druckquelle und Kaltstarteinrichtung ein Regelelement angeordnet ist, das die Steuerdruckübertragung zwischen der Druckquelle und der Kaltstarteinrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur regelt.

Die Kaltstarteinrichtung des Verbrennungsmotors ist über Druck steuerbar, d. h., daß in Abhängigkeit vom der Kaltstarteinrichtung zugeführten Druck eine mehr oder weniger starke Gemischanreicherung erfolgt. Der Druck wird von einer Druckquelle zugeführt. In der Verbindung zwischen Druckquelle und Kaltstarteinrichtung, also in der Steuerdruckleitung, ist ein Regelelement angeordnet, das in Abhängigkeit von der Temperatur den Steuerdruck ganz oder teilweise auf die Kaltstarteinrichtung überträgt.

Vorzugsweise wird als Druckquelle der Kompressionsdruck herangezo gen, der im Zylinder des Motors beim Startvorgang entsteht.

Es ist aber auch möglich, als Druckquelle den Kurbelgehäusedruck einzu setzen.

Das Regelelement regelt den der Kaltstarteinrichtung zugeführten Druck in Abhängigkeit von der Temperatur, wobei zur besseren Abstimmung auf die Betriebstemperatur des Motors eine thermische Koppelung zwischen dem Motor und dem Regelelement vorgesehen ist.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung öffnet das Regelelement die Verbindung zwischen Druckquelle und Kaltstarteinrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur ganz oder teilweise zur Atmosphäre hin. Der Druck kann bei geöffnetem Regelelement, also wenn die Motor- bzw. Umgebungstemperatur hoch genug ist, um eine Anreicherung des Gemisches unnötig zu machen, zur Atmosphäre hin entweichen. Auf die Kaltstarteinrichtung wirkt entweder nur noch der atmosphärische Druck, wenn des Regelelement vollständig öffnet, oder ein Teil des von der Druckquelle ausgehenden Drucks, so daß gar keine oder nur eine teil weise Gemischanreicherung erfolgt.

Zum Öffnen des Regelelements sind vorzugsweise ein oder mehrere thermisch öffnende Ventile im Regelelement angeordnet. Im Fall, daß mehrere Ventile vorgesehen sind, kann es vorteilhaft sein, wenn diese bei unterschiedlichen Temperaturen öffnen. Damit ist eine bessere Anpassung an die genauen Temperaturverhältnisse möglich. Das Regelelement läßt sich so für einen breiten Temperaturbereich auslegen.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Öffnung des Regelelements über Bimetallelemente, die oberhalb einer bestimmten Temperatur Öffnungen im Gehäuse des Regelelements freigeben. Als solche Bimetallelemente kommen beispielsweise Bimetallschnappschei ben in Betracht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Abbildung an einem Beispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors mit Vergaser und einer erfindungsgemäßen Kaltstarteinrichtung.

Der Verbrennungsmotor 1 ist über den Ansaugflansch 7 mit dem Vergaser 9 verbunden. Der Vergaser 9 verfügt über eine Kaltstarteinrichtung 2, die mittels einer Regelmembran 10 für die Kraftstoffanreicherung sorgt. Die Regelmembran kann entweder eine gesonderte Membran in der Kaltstarteinrichtung sein, oder auch die Standardregelmembran des Vergasers, auf die die Kaltstarteinrichtung wirkt. Die Regelmembran 10 ist durch die Druckleitung 4 mit dem Dekompressionsventil 8 des Zylinders verbunden. In der Druckleitung 4 befindet sich das Regelelement 5, das über die Verbindung 6 thermisch mit dem Motor 1 gekoppelt ist.

Zum Kaltstart des Motors wird das Dekompressionsventil 8 geöffnet und der Motor gestartet. Durch den im Brennraum 3 entstehenden Druck, der durch das Dekompressionsventil 8 auf die Steuerdruckleitung 4 weitergeleitet wird, wird Druck auf die Regelmembrane 10 der Kaltstarteinrichtung 2 des Vergasers 9 ausgeübt. Dadurch erfolgt eine Anreicherung des angesaugten Gemisches.

Im Regelelement 5 sind zwei Bimetallschnappscheiben 11 angeordnet, die bei niedrigen Temperaturen die Entlüftungsöffnungen 12 verschließen. Sind Motor und Umgebung kalt, wird der vollständige, im Brennraum 3 entstehen Druck auf die Kaltstarteinrichtung 2 geleitet, das Gemisch wird angereichert, der Motor springt an.

Wird die Kaltstarteinrichtung trotz betriebswarmem oder handwarmem Motor betätigt, so sind beide bzw. mindestens eine der Bimetallschnappscheiben 11 entgegengesetzt ihrer Position bei niedrigen Temperaturen gewölbt und geben die Entlüftungsöffnungen 12 frei. Der in der Steuerdruckleitung 4 entstehende Druck wird zumindest teilweise nach außen zur Atmosphäre hin abgeleitet. Die Kaltstarteinrichtung 2 wird nicht oder nur wenig beeinflußt. Es erfolgt keine oder nur eine geringe Anreicherung des Gemisches und der Motor springt an. Eine Fehlbedienung ist ausgeschlossen. Die Verwendung von zwei Bimetallschnappscheiben, die bei verschiedenen Temperaturen die zugehörigen Entlüftungsöffnungen freigeben, ermöglicht die Abstimmung der Kaltstarteinrichtung auf drei verschiedene Temperaturbereiche.

Die erfindungsgemäße Kaltstarteinrichtung hat den entscheidenden Vor teil, daß bei jeder Umgebungs- und Motortemperatur ein sicheres Anspringen des Motors mit dem hierfür notwendigen Anreicherungsgrad des Kraftstoff-Luftgemisches gewährleistet wird. Fehlbedienungen sind nicht mehr möglich. Auch in Zweifelsfällen kann die Kaltstarteinrichtung betätigt werden. Sollte eine Gemischanreicherung nicht notwendig sein, regelt das Regelelement den der Kaltstarteinrichtung zugeführten Druck derart, daß der Motor sicher anspringt.

Bezugszeichenliste

1

Verbrennungsmotor

2

Kaltstarteinrichtung

3

Druckquelle

4

Steuerdruckleitung

5

Regelelement

6

Thermische Koppelung

7

Ansaugflansch

8

Dekompressionsventil

9

Vergaser

10

Regelmembrane

11

Bimetallschnappscheiben

12

Entlüftungsöffnungen

Claims

1. Verbrennungsmotor (1) mit einer Kaltstarteinrichtung (2), die mit einer Druckquelle (3) verbunden ist und durch Druck gesteuert wird, da durch gekennzeichnet, daß in der Verbindung (4) zwischen Druckquelle (3) und Kaltstarteinrichtung (2) ein Regelelement (5) ange ordnet ist, das die Steuerdruckübertragung zwischen der Druckquelle (3) und der Kaltstarteinrichtung (2) in Abhängigkeit von der Temperatur regelt.

2. Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle (3) der Kompressionsdruck ist.

3. Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle (3) der Kurbelgehäusedruck ist.

4. Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelelement (5) thermisch mit dem Motor gekoppelt ist.

5. Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelelement (5) die Verbindung (4) zwischen Druckquelle (3) und Kaltstarteinrichtung (2) zur Regelung ganz oder teilweise zu Atmosphäre hin öffnet.

6. Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelelement ein oder mehrere thermisch öffnende Ventile umfaßt.

7. Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelelement (5) mehrere Ventile umfaßt, die bei unterschiedlichen Temperaturen öffnen.

8. Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das bzw. die Ventile mittels Bimetallelementen geöffnet und geschlossen werden.

9. Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallelemente Bimetallschnappscheiben sind.