DE202006013281U1

DE202006013281U1 - Motorbetriebenes Arbeitsgerät

Info

Publication number: DE202006013281U1
Application number: DE202006013281U
Authority: DE
Original assignee: Dolmar GmbH
Current assignee: Makita Engineering Germany GmbH
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2016-08-31
Also published as: CN101135257A; CN101135257B; US7497197B2; US20080105241A1

Abstract

Antriebseinrichtung für ein Arbeitsgerät, insbesondere für eine Kettensäge, mit einem Verbrennungsmotor (1) mit einem Kraftstoff-Luftgemischeinlass (7) und
einem in Stromrichtung eines Kraftstoff-Luftgemisches vor dem Kraftstoff-Luftgemischeinlass (7) angeordneten Vergaser (4) mit einem Kraftstoff-Luftgemischauslass (8) und
einem zwischen Kraftstoff-Luftgemischauslass (8) und dem Kraftstoff-Luftgemischeinlass (7) vorgesehenen Kraftstoff-Luftgemischkanal (6) und
einer Schmiermittelführung entlang zu schmierender Bauteile, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Kraftstoff-Luftgemischauslass (8) und dem
Kraftstoff-Luftgemischeinlass (7) vorgesehene Entnahmeeinrichtung (9) für Kraftstoff mit einer Kraftstoff aufnehmenden und der Schmiermittelführung zuführenden Aussparung (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Arbeitsgerät, insbesondere für eine Kettensäge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Antriebseinrichtungen für Arbeitsgeräte, insbesondere handgeführte Arbeitsgeräte, wie Kettensägen, Trennschleifer usw. weisen bekanntermaßen Verbrennungsmotoren auf. Die Verbrennungsmotoren können als 4- oder 2-Takter ausgebildet sein. Üblicherweise wird der Verbrennungsmotor durch ein in einem Vergaser mit dem erforderlichen Mischverhältnis hergestelltes Kraftstoff-Luftgemisch angetrieben. Grundsätzlich unabhängig von der Versorgung mit Kraftstoff müssen die Bauteile der Antriebseinrichtung geschmiert werden.
Nachteilig ist die Trennung von Kraftstoffversorgung und Schmiermittelkreislauf.
Es ist Aufgabe der Erfindung, den Schmiermittelkreislauf besonders wirksam mit der Kraftstoffversorgung des Verbrennungsmotors zu verbinden.
Die Aufgabe wird durch eine eingangs genannte Antriebseinrichtung gelöst, die die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs aufweist.
Die Antriebseinrichtung weist einen Verbrennungsmotor mit einem Kraftstoff-Luftgemischeinlass und einen in Stromrichtung eines Kraftstoff-Luftgemisches vor dem Kraftstoff-Luftgemischeinlass angeordneten Vergaser mit einem Kraftstoff-Luftgemischauslass und einen zwischen Kraftstoff-Luftgemischauslass und dem Kraftstoff-Luftgemischeinlass vorgesehenen Kraftstoff-Luftgemischkanal auf. Es ist auch eine Schmiermittelführung entlang zu schmierender Bauteile vorgesehen. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Kraftstoff-Luftgemischauslass des Vergasers und dem Kraftstoff-Luftgemischeinlass des Zylinders des Verbrennungsmotors eine Entnahmeeinrichtung für Kraftstoff mit einer Kraftstoff aufnehmenden und der Schmiermittelführung zuführenden Aussparung.
Vorzugsweise ist die Entnahmeeinrichtung als Absaugflansch zwischen dem Kraftstoff-Luftgemischauslass des Vergasers und dem Kraftstoff-Luftgemischeinlass des Verbrennungsmotors ausgebildet. Die bisher übliche direkte Verbindung zwischen Verbrennungsmotor und Vergaser über einen Kraftstoff-Luftgemischkanal wird nur unwesentlich dadurch verändert, dass ein schmales Absaugflansch zwischen gesetzt ist.
Die Breite des Absaugflansches weist vorzugsweise eine durch einen Innendurchmesser eines Schmiermittelschlauches der Schmiermittelführung zuzüglich dessen zweifacher Wandstärke und ggf. einem Spreizwinkel des Endes des Schmiermittelschlauches begrenzte Minimalstärke auf. Der Flansch ist vorzugsweise breiter als die Minimalstärke.
Durch die Verbindung des Schmiermittelkreislaufs mit der Kraftstoffzufuhr des Verbrennungsmotors kann auf einen vollständig separaten Schmiermittelkreislauf mit separatem Schmiermitteltank verzichtet werden.
Vorzugsweise verbindet der Absaugflansch den Kraftstoff-Luftgemischauslass und ein vom Verbrennungsmotor beabstandetes Ende des Kraftstoff-Luftgemischkanals miteinander. Der Absaugflansch kann eine mit einer Innenwand des Kraftstoff-Luftgemischkanals fluchtende Kanalstückinnenwand aufweisen. Somit wird der Kraftstoff-Luftgemischkanal um die Flanschbreite verlängert. Die Abstimmung der benachbarten Bauteile braucht somit nur wenig verändert werden.
Zur Entnahme des als Schmiermittel verwendeten Kraftstoffes sieht der Absaugflansch günstigenfalls die Aussparung in der Kanalstückinnenwand vor und er weist einen Durchlass von der Aussparung zu einem Anschluss an die Schmiermittelführung auf.
Üblicherweise weist der Vergaser eine Einspritzdüse auf. Besonders gut kann Kraftstoff von der Kanalstückinnenwand entnommen werden, wenn in ihr die Aussparung in einer Flucht mit der Einspritzdüse liegend vorgesehen ist. Die Flucht ist dabei von der Strömungsrichtung des Kraftstoff-Luftgemisches im Kraftstoff-Luftgemischkanal bestimmt, d.h. die Aussparung ist vorzugsweise entlang der Strömungslinien stromabwärts der Einspritzdüse vorgesehen.
Vorzugsweise ist die Aussparung ausgehend von einer sich entlang eines Innenumfangs der Kanalstückinnenwand erstreckenden Öffnung nach außen hin verjüngend ausgeformt. Es ist auch denkbar, dass sich die Aussparung in einem Querschnitt parallel zur Normalen der Kanalstückinnenwand tetraederförmig verjüngt, oder sie ist in einem Querschnitt parallel zur Normalen der Kanalstückinnenwand sichelförmig ausgebildet.
Um einen besonders guten Abtransport des Kraftstoffes zu gewährleisten, erstreckt sich die Öffnung entlang des Umfangs der Kanalstückinnenwand und symmetrisch zur Flucht der Einspritzdüse. Die Öffnung kann sich zum Abtransport einer optimalen Schmiermittelmenge entlang eines Winkels von wenigstens 20°, vorzugsweise von etwa 30°, entlang des Innenumfangs der Kanalstückinnenwand erstrecken.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, weist die Entnahmeeinrichtung außen Kühlrippen auf. Insbesondere unmittelbar nach dem Abschalten der Antriebseinrichtung heizt der Verbrennungsmotor nach, weil die kühle Kraftstoff-Luftzufuhr plötzlich unterbrochen ist und auch der Wärmeabtransport durch die Abgase entfällt. Die entstehende zusätzliche Wärme wird zumindest teilweise über den Kraftstoff-Luftgemischkanal abgeleitet. Damit der Vergaser nicht schädigend aufgeheizt wird, leiten die Kühlrippen zusätzlich Wärme ab. Dazu ist die Entnahmeeinrichtung vorzugsweise aus Wärme leitendem Material, günstigenfalls vollständig aus Aluminium, ausgebildet.
Die Antriebseinrichtung umfasst Verbrennungsmotoren sowohl in Form von 2-Takt-Motoren als auch 4-Takt-Motoren. Es sind grundsätzlich auch andere Verbrennungsmotoren als Teil der Antriebseinrichtung denkbar. Die Antriebseinrichtung eignet sich insbesondere zum Antrieb von handgeführten Arbeitsgeräten, insbesondere Trennschleifern, Heckenscheren, Motorkettensägen.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles in zwei Figuren beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines 4-Takt-Verbrennungsmotors mit Vergaser und erfindungsgemäßem Absaugflansch,
2 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Absaugflansches.
1 zeigt links einen 4-Takt-Verbrennungsmotor 1 mit einem Abgasauslass 2 und einer Gewindebohrung 3 für die (nicht eingezeichnete) Zündkerze. In 1 ist ein am Verbrennungsmotor 1 angeordneter, ein Kraftstoff-Luftgemisch in steuerbarem Mischungsverhältnis zur Verfügung stellender Vergaser 4 vorgesehen. Der Vergaser 4 ist mit einem Kraftstoff-Luftgemischauslass 8 unter anderem über einen Kraftstoff-Luftgemischkanal 6 mit einem Kraftstoff-Luftgemischeinlass 7 des Verbrennungsmotors 1 Gas leitend verbunden. Der Kraftstoff-Luftgemischauslass 8 und ein dem Verbrennungsmotor 1 entferntes Ende des Kraftstoff-Luftgemischkanals 6 sind durch den erfindungsgemäßen Absaugflansch 9 aneinander geflanscht. Der Absaugflansch 9 weist außen einen Schmiermittelauslass in Form eines Schlauchstutzens 11 auf.
Mit Hilfe des Absaugflansches 9 wird ein kleiner Teil eines Kraftstoff-Luftgemisches, der vom Vergaser 4 zum Verbrennungsmotor 1 strömenden Frischladung entnommen. Dabei handelt es sich um etwa 3 % des Kraftstoff-Luftgemisches, das vom Vergaser 4 zum Verbrennungsmotor 1 strömt. Der entnommene kleine Teil des Kraftstoff-Luftgemisches wird im Weiteren als Schmiermittel verwendet und dazu in die Schmiermittelführung eingeführt.
Schmiermittel gelangt vom Absaugflansch 9 über den Schlauchstutzen 11 in eine (nicht eingezeichnete) Schlauchverbindung, in der ein erstes Rückschlagventil vorgesehen ist und von dort in das Kurbelgehäuse des 4-Takt-Motors. Angeregt durch den vom Kolbenhub erzeugten Unter- und Überdruck, wird es über eine separate Leitung in den Zylinderkopf befördert. In der separaten Leitung ist ein zweites Rückschlagventil vorgesehen, das für eine eindeutige Strömungsrichtung sorgt. Im Zylinderkopf schmiert das Schmiermittel unter anderem die Ventilklappen. Es wird dort aber nicht mit dem Kraftstoff-Luftgemisch der Brennkammer vermengt. Vom Zylinderkopf aus wird das Schmiermittel über eine weitere Leitung in den Steuerraum mit einer Nockenwelle befördert. Von der Nockenwelle strömt das Schmiermittel drucklos in einen Ansaugkrümmer zurück. Der Ansaugkrümmer ist in Stromrichtung vor dem Vergaser 4 vorgesehen. Das Schmiermittel wird vom Luftstrom im Ansaugkrümmer in der Vergaser 4 gezogen. Das Schmiermittel wird über den Vergaser 4 der Brennkammer des Motors zugeführt und dort verbrannt. Der Großteil des vom Absaugflansch 9 abgesogenen Schmiermittels durchläuft damit eine offene Schmiermittelschleife.
2 zeigt den zwischen Vergaser 4 und Verbrennungsmotor 1 eingebauten Absaugflansch 9 in einer perspektivischen Detailansicht. Die in 2 abgewandte Seite 13 ist gasdicht mit dem Kraftstoff-Luftgemischauslass 8 des Vergasers 4 verbunden. Die in 2 vordere Seite 12 des Absaugflansches 9 ist gasdicht mit dem Kraftstoff-Luftgemischeinlass 7 des Verbrennungsmotors 1 verbunden. Eine Kraftstoff-Luftgemischverbindung zwischen Vergaser 4 und Verbrennungsmotor 1 wird damit abschnittsweise durch die innere, in einem Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des Kraftstoff-Luftgemischkanals 6 kreisförmige Bohrung 14 des Absaugflansches 9 gebildet. Die kreisförmige Bohrung 14 bildet eine Kanalstückinnenwand 17 aus.
Von der Kanalstückinnenwand 17 ist eine Aussparung 16 in die Wandung des Absaugflansches 9 im bodenseitigen Bereich hinein ausgeformt. Die Aussparung 16 ist sich verjüngend ein Stück weit in die Flanschwandung hinein geführt. Die Aussparung 16 weist entlang der Kanalstückinnenwand 17 eine längliche sich etwa 30° entlang des Umfangs der dem Schlauchstutzen 11 benachbarten Kanalstückinnenwand 17 erstreckende Öffnung 18 auf. Grundsätzlich kann der Schlauchstutzen 11 an jeder Stellen aussen am Absaugflansch 9 angeformt sein, soweit er nicht mit anderen Bauteilen im montierten Zustand kollidiert.
Der Vergaser 4 weist eine (nicht dargestellte) Einspritzdüse auf. Luft strömt in einer Strömungsrichtung darüber hinweg und saugt Kraftstoff aus ihr heraus. Die mit der Öffnung 18 versehene Aussparung 16 ist im in 1 dargestellten montierten Zustand in einer durch die Strömung des Kraftstoff-Luftgemisches im Kraftstoff-Luftgemischkanal 6 definierten Flucht der Einspritzdüse angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist die Einspritzdüse etwas seitlich vom bodennächsten Punkt versetzt im Kraftstoff-Luftgemischkanal 6 vorgesehen.
Die Aussparung 16 weist eine kreisförmige seitliche Öffnung 21 in einer zur Kanalstückinnenwand 17 senkrecht orientierten, seitlichen Aussparungswand auf. Die kreisförmige seitliche Öffnung 21 ist mit dem Durchlass verbunden, der in den Schlauchstutzen 11 mündet. Die Querschnittsfläche der kreisrunden seitlichen Öffnung 18 ist parallel zur kreisrunden Querschnittsfläche der Bohrung 14 angeordnet.
Außen abstehend weist der Ansaugflansch 9 drei Kühlripppen 19 auf. Die Kühlrippen 19 leiten vom Verbrennungsmotor 1 kommende Wärme ab. Besonders viel Wärme wird aus dem Zylinder des Verbrennungsmotors 1 direkt nach dem Ausschalten des Verbrennungsmotors 1 abgeleitet. Die in den Wandungen des Zylinders befindliche Wärme kann dann nicht mehr, wie während des Betriebs, durch die Abgase abtransportiert werden. Zusätzlich fehlt der kühlende Effekt durch die einströmende Frischladung.
Der Absaugflansch 9 kann ein Spritzgussteil sein.

1: Verbrennungsmotor
2: Abgasauslass
3: Gewindebohrung
4: Vergaser
5: –
6: Kraftstoff-Luftgemischkanal
7: Kraftstoff-Luftgemischeinlass
8: Kraftstoff-Luftgemischauslass
9: Absaugflansch
10: –
11: Schlauchstutzen
12: vordere Seite des Absaugflansches
13: abgewandte Seite
14: Bohrung
15: –
16: Aussparung
17: Kanalstückinnenwand
18: Öffnung
19: Kühlrippen
20: –
21: seitliche Öffnung

Claims

Antriebseinrichtung für ein Arbeitsgerät, insbesondere für eine Kettensäge, mit einem Verbrennungsmotor (1) mit einem Kraftstoff-Luftgemischeinlass (7) und einem in Stromrichtung eines Kraftstoff-Luftgemisches vor dem Kraftstoff-Luftgemischeinlass (7) angeordneten Vergaser (4) mit einem Kraftstoff-Luftgemischauslass (8) und einem zwischen Kraftstoff-Luftgemischauslass (8) und dem Kraftstoff-Luftgemischeinlass (7) vorgesehenen Kraftstoff-Luftgemischkanal (6) und einer Schmiermittelführung entlang zu schmierender Bauteile, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Kraftstoff-Luftgemischauslass (8) und dem Kraftstoff-Luftgemischeinlass (7) vorgesehene Entnahmeeinrichtung (9) für Kraftstoff mit einer Kraftstoff aufnehmenden und der Schmiermittelführung zuführenden Aussparung (16).
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeeinrichtung (9) einen Absaugflansch zwischen einem Kraftstoff-Luftgemischauslass (8) und dem Kraftstoff-Luftgemischeinlass (7) aufweist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugflansch (9) den Kraftstoff-Luftgemischauslass (8) und ein vom Verbrennungsmotor (1) beabstandetes Ende des Kraftstoff-Luftgemischkanals (6) miteinander verbindet.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeeinrichtung (9) eine mit einer Innenwand des Kraftstoff-Luftgemischkanals (6) fluchtende Kanalstückinnenwand (17) aufweist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (16) in der Kanalstückinnenwand (17) vorgesehen ist und einen Durchlass (21) zu einem Anschluss (11) an die Schmiermittelführung aufweist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergaser (4) eine Einspritzdüse aufweist und die Aussparung (16) in einer Flucht mit der Einspritzdüse vorgesehen ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aussparung (16) ausgehend von einer sich entlang eines Innenumfangs der Kanalstückinnenwand (17) erstreckenden Öffnung (18) nach außen hin verjüngt.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aussparung (16) in einem Querschnitt parallel zur Normalen der Kanalstückinnenwand (17) tetraederförmig verjüngt.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (16) in einem Querschnitt parallel zur Normalen der Kanalstückinnenwand (17) sichelförmig ausgebildet ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die sich die Öffnung (18) entlang des Umfangs der Kanalstückinnenwand (17) und symmetrisch zur Flucht der Einspritzdüse erstreckt.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (18) sich entlang eines Winkels von wenigstens 20° entlang des Innenumfangs der Kanalstückinnenwand (17) erstreckt.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel etwa 30° beträgt.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch außen vom Absaugflansch (9) abstehende Kühlrippen (19).
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entnahmestück (9) aus Wärme leitendem Material besteht.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärme leitende Material Aluminium ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (1) einen 4-Takt-Verbrennungsmotor aufweist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass der Anschluss einen Schlauchstutzen (11) für einen Schmiermittelschlauch aufweist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugflansch (9) wenigstens eine Dicke in Richtung des Kraftstoff-Luftgemischkanals (6) aufweist, die dem Innendurchmesser, zuzüglich der zweifachen Wandstärke, zuzüglich einer Aufspreizung des aufgesteckten Schmiermittelschlauches entspricht.
Arbeitsgerät, insbesondere Motorkettensäge, mit einer Antriebseinrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche.