DE202014103783U1

DE202014103783U1 - Arrangement for providing a fuel-air mixture for an internal combustion engine and hand-held engine operating device with such an arrangement

Info

Publication number: DE202014103783U1
Application number: DE202014103783.7U
Authority: DE
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2014-08-14
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2024-08-15

Abstract

Anordnung (100, 100', 100'') zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemischs für eine Brennkraftmaschine, mit einem Luftfilter (10, 10', 10''), einem Membranvergaser (11, 11', 11'') und einem Ansaugkanal (12, 12', 12''), über welchen der Luftfilter (10, 10', 10'') mit dem Membranvergaser (11, 11', 11'') verbunden ist, wobei der Membranvergaser (11, 11', 11'') eine Regelkammer aufweist mit einem Kraftstoffraum, welcher mit dem Ansaugkanal (12, 12', 12'') derart verbunden ist, dass der Kraftstoffraum mit einem Unterdruck aus dem Ansaugkanal (12, 12', 12'') beaufschlagt ist, und mit einem Kompensationsraum, wobei der Kraftstoffraum zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr mit einer Regelmembran von dem Kompensationsraum getrennt ist, und wobei der Kompensationsraum über eine Kompensationsleitung (14, 14', 14'') mit dem Ansaugkanal (12, 12', 12'') verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugkanal (12, 12', 12'') derart ausgelegt ist, dass ein an der Regelmembran herrschendes Druckverhältnis unabhängig von einem Verstopfungsgrad des Luftfilters (10, 10', 10'') ausgebildet ist.An arrangement (100, 100 ', 100 ") for providing an air-fuel mixture for an internal combustion engine, comprising an air filter (10, 10', 10"), a diaphragm carburetor (11, 11 ', 11 ") and an intake passage (12, 12 ', 12' '), via which the air filter (10, 10', 10 '') with the diaphragm carburetor (11, 11 ', 11' ') is connected, wherein the diaphragm carburetor (11, 11', 11 '') has a control chamber with a fuel chamber, which with the intake passage (12, 12 ', 12' ') is connected such that the fuel chamber with a negative pressure from the intake passage (12, 12', 12 '') is acted upon , and with a compensation space, wherein the fuel space for controlling a fuel supply with a control diaphragm is separated from the compensation space, and wherein the compensation space via a compensation line (14, 14 ', 14' ') with the intake passage (12, 12', 12 ' '), characterized in that the intake duct (12, 12', 12 '') is designed such that a prevailing at the control diaphragm pressure ratio is independent of a degree of clogging of the air filter (10, 10 ', 10' ') is formed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemischs für eine Brennkraftmaschine mit einem Luftfilter, einem Membranvergaser und einem Ansaugkanal, über welchen der Luftfilter mit dem Membranvergaser verbunden ist, wobei der Membranvergaser eine Regelkammer aufweist mit einem Kraftstoffraum, welcher mit dem Ansaugkanal derart verbunden ist, dass der Kraftstoffraum mit einem Unterdruck aus dem Ansaugkanal beaufschlagt ist, und mit einem Kompensationsraum, wobei der Kraftstoffraum zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr mit einer Regelmembran von dem Kompensationsraum getrennt ist, und wobei der Kompensationsraum über eine Kompensationsleitung mit dem Ansaugkanal verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein handgeführtes Motorarbeitsgerät, wie beispielsweise einen Trennschleifer, eine Motorkettensäge oder dergleichen, mit einer derartigen Anordnung.The present invention relates to an arrangement for providing a fuel-air mixture for an internal combustion engine with an air filter, a diaphragm carburetor and an intake passage through which the air filter is connected to the membrane carburetor, wherein the membrane carburetor having a control chamber with a fuel chamber, which with the intake passage so is connected, that the fuel chamber is subjected to a negative pressure from the intake passage, and with a compensation space, wherein the fuel space for controlling a fuel supply with a control diaphragm is separated from the compensation space, and wherein the compensation space is connected via a compensation line to the intake passage. Furthermore, the invention relates to a hand-held engine work tool, such as a power cutter, a motor chain saw or the like, with such an arrangement.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2008 029 381 A1 ist eine gattungsbildende Anordnung aus einem Luftfilter und einem Membranvergaser zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemisches für eine Brennkraftmaschine bekannt. Um eine lageunabhängige Arbeitsweise des Membranvergasers zu erreichen, wird die Dosierung der zugeteilten Kraftstoffmenge nicht wie bei anderen Vergasern durch einen Schwimmer in einer Schwimmkammer ermöglicht, sondern durch eine Steuerung mit einer flexiblen Membran, die als Regelmembran oder Steuermembran bezeichnet wird. Die Regelmembran ist auf einer ersten Seite mit dem Unterdruck im Ansaugkanal verbunden, und auf der anderen Seite ist die Regelmembran mit einem Kompensationsdruck, beispielsweise mit Umgebungsluft und/oder dem Druck der Reinluftseite des Luftfilters und/oder dem Druck des Ansaugkanals verbunden.From the DE 10 2008 029 381 A1 is a generic arrangement of an air filter and a membrane carburetor for providing a fuel-air mixture for an internal combustion engine known. In order to achieve a position-independent operation of the membrane carburetor, the metered amount of fuel is not allowed, as with other carburetors by a float in a float chamber, but by a controller with a flexible membrane, which is referred to as a control membrane or control membrane. The control diaphragm is connected on a first side with the negative pressure in the intake passage, and on the other hand, the control diaphragm is connected to a compensation pressure, for example ambient air and / or the pressure of the clean air side of the air filter and / or the pressure of the intake passage.

Mit dieser Anordnung ist in dem Membranvergaser sowohl eine Kraftstoffpumpe zur Zuteilung des Kraftstoffs aus einem Kraftstofftank in einen Kraftstoffraum und andererseits eine Steuerung für die Zumessung der Kraftstoffmenge integriert. Dieser steuernde Bereich wird durch die Regelmembran gegen die Umgebung abgedichtet, wobei die Regelmembran eine Zwischenwand zwischen dem kraftstoffgefüllten Kraftstoffraum und dem Kompensationsraum bildet. Die dem Kraftstoffraum zugewandte Seite der Regelmembran wird somit mit dem Unterdruck des Ansaugkanals und die dem Kompensationsraum zugewandte Seite der Regelmembran wird mit dem Druck des Kompensationsraums beaufschlagt. Bei einer Änderung des auf die Regelmembran wirkenden Druckverhältnisses zwischen dem Unterdruck im Ansaugkanal und dem Druck im Kompensationsraum wird die Lage der Regelmembran ebenfalls verändert.With this arrangement, both a fuel pump for allocating the fuel from a fuel tank to a fuel space and, on the other hand, a controller for metering the amount of fuel are integrated in the diaphragm carburetor. This controlling area is sealed by the control membrane against the environment, the control diaphragm forms an intermediate wall between the fuel-filled fuel chamber and the compensation space. The side facing the fuel chamber side of the control diaphragm is thus subjected to the negative pressure of the intake passage and the compensating chamber side facing the control diaphragm is subjected to the pressure of the compensation chamber. In a change in the pressure acting on the control diaphragm pressure ratio between the negative pressure in the intake passage and the pressure in the compensation space, the position of the control diaphragm is also changed.

Im Ansaugkanal herrschen Druckschwingungen bzw. Druckschwankungen, welche durch die Trägheit der strömenden Luftmassen beispielsweise beim Schließen bzw. Öffnen der Kurbelkammer des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine, welche über eine Einlassöffnung mit dem Ansaugkanal verbunden ist, hervorgerufen werden. Diese Schwingungen können bei einem unverstopften, das heißt reinem, Luftfilter durch diesen hindurch geleitet werden. Ist der Luftfilter hingegen verstopft, werden die Schwingungen zum Teil so stark abgebremst bzw. reflektiert, dass sich der Verlauf der Druckschwingungsfunktion ändert. Bei einer Kompensation wird versucht, den sich einstellenden Ansaugunterdruck zu nutzen, um die Regelmembran gegen den Unterdruck im Venturi-Bereich des Membranvergasers auszurichten, so dass das Luft-Kraftstoffgemisch stets nah einem gewünschten stöchiometrischen Mischungsverhältnis bleibt. Bei einer Änderung der Funktionskurve dieser Druckschwingungen durch ein Verstopfen des Luftfilters ändert sich jedoch das Verhältnis zwischen Kraftstoffentnahme aus dem Kraftstofftank und dem mittleren Ansaugunterdruck im Ansaugkanal unproportional zueinander. Dies wiederum kann zu einer Veränderung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luftgemisches führen. Abhängig vom Aufbau und der Auslegung der mit einem Membranvergaser ausgerüsteten Brennkraftmaschine ist es dadurch möglich, dass die Brennkraftmaschine unter Volllast abmagert, da überproportional viel Luft zugeführt wird.In the intake pressure or pressure fluctuations prevail, which are caused by the inertia of the flowing air masses, for example, when closing or opening the crank chamber of the crankcase of the internal combustion engine, which is connected via an inlet opening with the intake passage. These vibrations can be passed through an unclogged, that is pure, air filter therethrough. On the other hand, if the air filter is clogged, some of the vibrations are slowed down or reflected so much that the course of the pressure oscillation function changes. In compensation, an attempt is made to use the resulting intake negative pressure to align the control diaphragm with the negative pressure in the Venturi region of the diaphragm carburetor, so that the air-fuel mixture always remains close to a desired stoichiometric mixture ratio. In a change in the function curve of these pressure oscillations by clogging of the air filter, however, the ratio between fuel extraction from the fuel tank and the average intake vacuum in the intake changes in proportion to each other. This in turn can lead to a change in the composition of the fuel-air mixture. Depending on the structure and the design of the equipped with a membrane carburetor internal combustion engine, it is thereby possible that the internal combustion engine empties under full load, as disproportionately much air is supplied.

Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, VorteileDESCRIPTION OF THE INVENTION: Problem, Solution, Advantages

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemisches für eine Brennkraftmaschine sowie ein handgeführtes Motorarbeitsgerät zur Verfügung zu stellen, bei welchen unerwünschte Änderungen in der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luftgemisches einer Brennkraftmaschine verhindert werden können.It is therefore the object of the present invention to provide an arrangement for providing a fuel-air mixture for an internal combustion engine as well as a hand-held engine tool available, in which undesirable changes in the composition of the fuel-air mixture of an internal combustion engine can be prevented.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved with the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Bei der Anordnung zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemisches für eine Brennkraftmaschine erfolgt die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dadurch, dass der Ansaugkanal derart ausgelegt ist, dass ein an der Regelmembran herrschendes Druckverhältnis unabhängig von einem Verstopfungsgrad des Luftfilters ausgebildet ist.In the arrangement for providing a fuel-air mixture for an internal combustion engine, the solution of the object according to the invention is achieved in that the intake passage is designed such that a prevailing at the control diaphragm pressure ratio is formed independently of a degree of clogging of the air filter.

Es hat sich gezeigt, dass das im Bereich der Regelmembran herrschende Druckverhältnis zwischen dem Unterdruck im Ansaugkanal und dem aus dem durch die Kraftstoffentnahme auftretenden Druck durch den Zustand, insbesondere den Verstopfungszustand bzw. Verstopfungsgrad, des Luftfilters beeinflusst wird. Insbesondere bei einem hohen Verstopfungsgrad des Luftfilters kann das Kompensationsverhalten des Membranvergasers nicht mehr stabil ausgebildet werden, so dass es zu einer unerwünschten Veränderung des Kraftstoff-Luftgemischs kommen kann. Verbessert werden kann dieses Kompensationsverhalten dadurch, dass der Ansaugkanal in einer speziellen Art und Weise ausgelegt wird derart, dass das an der Regelmembran herrschende Druckverhältnis gerade nicht mehr von dem Verstopfungsgrad des Luftfilters abhängig ist. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene spezielle Auslegung des Ansaugkanals können Druckschwingungen innerhalb des Ansaugkanals bereits vor Erreichen des Luftfilters so weit abgeschwächt werden, dass auch ein hoher Verstopfungsgrad des Luftfilters keinen Einfluss mehr auf die Funktion des Druckverlaufs bzw. des herrschenden Druckverhältnisses im Bereich der Regelmembran haben kann. Dadurch kann ein besonders gutes Kompensationsverhalten erreicht werden. Durch das verbesserte Kompensationsverhalten kann eine genauere Kraftstoffdosierung durch den Membranvergaser erreicht werden. Dadurch wiederum kann die Gefahr eines Schadens der Brennkraftmaschine durch zum Beispiel eine zu starke Abmagerung der Brennkraftmaschine, was wiederum in der Folge eine Überhitzung des Kolbens der Brennkraftmaschine hervorrufen kann, gesenkt werden. It has been shown that the pressure ratio prevailing in the region of the control diaphragm between the negative pressure in the intake passage and the pressure arising from the fuel withdrawal is influenced by the state, in particular the clogging state or clogging degree, of the air filter. In particular, with a high degree of clogging of the air filter, the compensation behavior of the membrane carburetor can no longer be made stable, so that it can lead to an undesirable change in the fuel-air mixture. This compensation behavior can be improved by designing the intake duct in a special manner such that the pressure ratio prevailing on the control diaphragm is no longer dependent on the degree of clogging of the air filter. The inventively provided special design of the intake duct pressure vibrations within the intake duct can be so far attenuated before reaching the air filter that even a high degree of clogging of the air filter can no longer affect the function of the pressure curve or the prevailing pressure ratio in the control membrane. As a result, a particularly good compensation behavior can be achieved. Due to the improved compensation behavior, a more accurate fuel metering can be achieved by the membrane carburettor. As a result, in turn, the risk of damage to the internal combustion engine by, for example, excessive leaning of the internal combustion engine, which in turn can cause overheating of the piston of the internal combustion engine can be lowered.

Der Ansaugkanal kann beispielsweise derart ausgelegt sein, dass der Ansaugkanal einen ersten zwischen dem Luftfilter und einer Einlassöffnung der Kompensationsleitung in den Ansaugkanal ausgebildeten Abschnitt und einen zweiten zwischen der Einlassöffnung der Kompensationsleitung in den Ansaugkanal und dem Membranvergaser ausgebildeten Abschnitt aufweist, wobei es bevorzugt vorgesehen ist, dass der erste Abschnitt eine Länge aufweist, welche mindestens das Zweifache der Länge des zweiten Abschnitts beträgt. Durch die größere Länge insbesondere des ersten Abschnitts im Verhältnis zu dem zweiten Abschnitt des Ansaugkanals bei gleichbleibenden Durchmesser des Ansaugkanals über die beiden Abschnitte kann das Gesamtvolumen des Ansaugkanals vergrößert werden. Die Vergrößerung des Volumens des Ansaugkanals kann wie eine Art Dämpfungsvolumen wirken, welches die von der Bewegung des Kolbens in der Kurbelkammer und/oder dem Öffnen und Schließen der Einlassöffnung der Kurbelkammer hervorgerufenen Druckwellen und die dadurch entstehenden Druckschwingungen dämpfen kann. Durch die Dämpfung der Druckwellen bzw. Druckschwingungen kann wiederum insbesondere bei einem hohen Verstopfungsgrad des Luftfilters eine Änderung der Funktionskurve der Druckschwingungen in dem Ansaugkanal verhindert werden. Durch die Auslegung des Ansaugkanals mit einem vergrößerten Volumen, welches die Wirkung eines Dämpfungsvolumens aufweist, kann erreicht werden, dass die von der Kurbelkammer erzeugten Druckwellen bzw. Druckschwingungen gar nicht erst bis zum Luftfilter gelangen können, von welchem sie bei einem verstopften Luftfilter reflektiert werden würden und dadurch den Verlauf der Funktionskurve der in dem Ansaugkanal herrschenden Druckschwingungen unerwünscht verändern würden.The intake passage may be configured, for example, such that the intake passage has a first section formed between the air cleaner and an inlet port of the compensation passage into the intake passage and a second section formed between the inlet opening of the compensation passage and the intake passage and the diaphragm carburetor, and it is preferably provided in that the first section has a length that is at least twice the length of the second section. Due to the greater length, in particular of the first portion relative to the second portion of the intake duct with a constant diameter of the intake passage over the two sections, the total volume of the intake passage can be increased. The increase in the volume of the intake passage may act as a kind of damping volume which can dampen the pressure waves produced by the movement of the piston in the crank chamber and / or the opening and closing of the inlet opening of the crank chamber and the pressure oscillations resulting therefrom. By damping the pressure waves or pressure oscillations, a change in the functional curve of the pressure oscillations in the intake duct can again be prevented, in particular with a high degree of clogging of the air filter. By designing the intake duct with an increased volume, which has the effect of a damping volume, it can be achieved that the pressure waves or pressure oscillations generated by the crank chamber can not even reach the air filter, from which they would be reflected in a clogged air filter and thereby undesirably change the course of the function curve of the pressure oscillations prevailing in the intake duct.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass der erste Abschnitt mehr als das Zweifache insbesondere das Dreifache oder Vierfache der Länge des zweiten Abschnitts beträgt.It is preferably provided that the first section is more than twice, in particular three times or four times the length of the second section.

Weiter kann der Ansaugkanal vorzugsweise derart ausgelegt sein, dass in dem Ansaugkanal mindestens ein Schwindungsdämpfungselement angeordnet ist. Das Schwingungsdämpfungselement innerhalb des Ansaugkanals, welches vorzugsweise zwischen dem Luftfilter und dem Membranvergaser angeordnet ist, kann ebenfalls die von der Bewegung des Kolbens in der Kurbelkammer und/oder dem Öffnen und Schließen der Einlassöffnung der Kurbelkammer hervorgerufenen Druckwellen bzw. Druckschwingungen, welche sich innerhalb des Ansaugkanals in Richtung des Luftfilters ausbreiten, dämpfen, so dass die Druckwellen bzw. Druckschwingungen gar nicht erst bis hin zu dem Luftfilter gelangen können, von welchem aus sie bei einem verstopften Luftfilter zurückreflektiert werden würden und die üblicherweise in dem Ansaugkanal herrschenden Druckschwingungen unerwünscht verändern würden. Das Schwingungsdämpfungselement ist bevorzugt in einem Bereich des Ansaugkanals mit einer großen Querschnittsfläche angeordnet. Ein derartiges Schwingungsdämpfungselement kann vorteilhafterweise auch in bereits bestehende Anordnungen bzw. handgeführte Motorarbeitsgeräte nachgerüstet werden.Furthermore, the intake duct can preferably be designed such that at least one shrinkage damping element is arranged in the intake duct. The vibration damping element within the intake passage, which is preferably arranged between the air filter and the diaphragm carburetor, can also be the pressure waves or pressure vibrations, which are within the intake passage caused by the movement of the piston in the crank chamber and / or the opening and closing of the inlet opening of the crank chamber propagate in the direction of the air filter, attenuate, so that the pressure waves or pressure oscillations can not reach all the way to the air filter, from which they would be reflected back in a clogged air filter and would change the pressure oscillations usually prevailing in the intake channel undesirable. The vibration damping element is preferably arranged in a region of the intake duct with a large cross-sectional area. Such a vibration damping element can be advantageously retrofitted into existing arrangements or hand-held engine work equipment.

Das Schwingungsdämpfungselement kann beispielsweise aus einem schallabsorbierenden Material ausgebildet sein. Als schallabsorbierendes Material kann beispielsweise eine Dämpfungswolle aus beispielsweise Glas, Stein oder Stahl, ein Filz, ein Schaumstoff, ein Vlies oder auch ein Papierfilter eingesetzt sein.The vibration damping element may be formed, for example, of a sound-absorbing material. As a sound-absorbing material, for example, a damping wool, for example, glass, stone or steel, a felt, a foam, a non-woven or a paper filter may be used.

Alternativ ist es auch möglich, dass das Schwingungsdämpfungselement aus einem schallharten Material ausgebildet ist. Als schallhartes Material kann beispielsweise ein Lochblech eingesetzt sein. Bevorzugt kann ein derartiges Lochblech unmittelbar hinter dem Luftfilter in dem Ansaugkanal eingesetzt sein, wodurch ein besonders gutes Kompensationsverhalten erreicht werden kann, ohne die Anordnung bzw. das Motorarbeitsgerät konstruktiv oder auch optisch stark zu verändern.Alternatively, it is also possible that the vibration damping element is formed of a reverberant material. As a sound-hard material, for example, a perforated plate can be used. Preferably, such a perforated plate immediately behind the air filter in the intake passage be used, whereby a particularly good compensation behavior can be achieved without the arrangement or the engine tool constructively or optically strong change.

Weiter kann es auch vorgesehen sein, dass das Schwingungsdämpfungselement eine Labyrinthanordnung aufweist. Diese Labyrinthanordnung kann beispielsweise in Form von einem oder mehreren Kanälen innerhalb eines Schwingungsdämpfungselements ausgebildet sein, über welche der Luftstrom bzw. die Luftmassen hindurch geleitet werden, um innerhalb des Ansaugkanals von dem Luftfilter in Richtung des Membranvergasers zu strömen. Durch diese durch die Kanäle gezwungene Umlenkung der Luftmassen bzw. Luftströme kann eine Dämpfung von innerhalb der Luftmassen ausgebildeten Druckwellen bzw. Druckschwingungen erzeugt durch die Kurbelkammer erreicht werden.Furthermore, it can also be provided that the vibration damping element has a labyrinth arrangement. This labyrinth arrangement can be designed, for example, in the form of one or more channels within a vibration damping element, via which the air flow or air masses are passed through in order to flow within the intake duct from the air filter in the direction of the membrane carburetor. By this forced through the channels deflection of the air masses or air flows damping of generated within the air masses pressure waves or pressure oscillations generated by the crank chamber can be achieved.

Der Ansaugkanal kann ferner derart ausgelegt sein, dass der Ansaugkanal zumindest in einem Teilbereich in Form eines Reflexionsschalldämpfers ausgebildet ist. Bei einer Ausbildung des Ansaugkanals zumindest teilweise in Form eines Reflexionsschalldämpfers sind vorzugsweise mehrere Kammern innerhalb des Ansaugkanals ausgebildet, um das Prinzip einer Schallreflexion nutzen zu können. Die Innenräume der Kammern können von dem Luftstrom bzw. den Luftmassen mehrfach durchlaufen werden, wodurch es zu einer Mittelung der Schalldruckamplitude kommen kann, was wiederum eine Reduzierung der Schalldruckspitzen zur Folge hat. Reflexionen innerhalb des Schalldämpfers werden beispielsweise durch Prallwände oder Querschnittserweiterungen und/oder Verengungen erzeugt.The intake passage may also be designed such that the intake passage is formed at least in a partial region in the form of a reflection sound absorber. In an embodiment of the intake duct, at least partially in the form of a reflection silencer, a plurality of chambers are preferably formed within the intake duct in order to be able to use the principle of sound reflection. The interiors of the chambers can be traversed several times by the air flow or the air masses, which can lead to an averaging of the sound pressure amplitude, which in turn results in a reduction of the sound pressure peaks. Reflections within the muffler are generated for example by baffles or cross-sectional widenings and / or constrictions.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass eine in dem in Form eines Reflexionsschalldämpfers ausgebildeten Teilbereich des Ansaugkanals ausgebildete Querschnittsverjüngung scharfkantig ausgebildet ist. Durch die scharfkantige Ausbildung der Querschnittsverjüngung oder mehrerer Querschnittsverjüngungen kann das Reflexionsverhalten des Reflexionsschalldämpfers gesteigert werden, wodurch die Amplituden der Druckschwingungen abgeschwächt und damit eine Dämpfung der unerwünschten Druckschwingungen bzw. Druckwellen in dem Ansaugkanal erreicht werden kann.It is preferably provided that a cross-sectional taper formed in the partial region of the intake duct formed in the form of a reflection silencer is formed with sharp edges. Due to the sharp-edged design of the cross-sectional taper or a plurality of cross-sectional tapers, the reflection behavior of the reflection silencer can be increased, whereby the amplitudes of the pressure oscillations are attenuated and thus an attenuation of the undesired pressure oscillations or pressure waves in the intake channel can be achieved.

Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass eine in dem in Form eines Reflexionsschalldämpfers ausgebildeten Teilbereich des Ansaugkanals ausgebildete Querschnittsverjüngung in zwei oder mehr Strömungskanäle aufgeteilt ausgebildet ist. Auch durch die Aufteilung der Querschnittsverjüngung in mehrere Strömungskanäle kann eine verbesserte Reflexion und damit eine Reduzierung der durch eine Bewegung des Kolbens in der Kurbelkammer bzw. durch ein Öffnen und/oder Schließen der Einlassöffnung der Kurbelkammer hervorgerufenen Druckwellen bzw. Druckschwingungen erreicht werden.Furthermore, it is preferably provided that a cross-sectional taper formed in the partial region of the intake duct formed in the form of a reflection silencer is divided into two or more flow channels. By dividing the cross-sectional taper into a plurality of flow channels, an improved reflection and thus a reduction of the pressure waves or pressure oscillations caused by a movement of the piston in the crank chamber or by opening and / or closing the inlet opening of the crank chamber can be achieved.

Um die Druckwellen, die durch die Kurbelkammer erzeugt werden, möglichst frühzeitig reduzieren zu können, kann es weiter bevorzugt vorgesehen sein, dass eine Steuerkante der Kurbelkammer im Bereich der Einlassöffnung, über welche die Kurbelkammer mit dem Ansaugkanal verbunden ist, derart ausgebildet ist, dass eine Änderung der Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoff-Luftgemisches von dem Ansaugkanal in die Kurbelkammer kontinuierlich erfolgt. Verzögerungen bzw. Beschleunigungen der Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoff-Luftgemisches können dadurch verringert werden, wodurch ebenfalls die Amplituden der Druckschwingungen abgeschwächt werden können und dadurch eine Dämpfung der Schwingungen erleichtert werden kann.In order to be able to reduce the pressure waves generated by the crank chamber as early as possible, it may further be provided that a control edge of the crank chamber in the region of the inlet opening, via which the crank chamber is connected to the intake duct, is designed such that a Changing the flow rate of the fuel-air mixture from the intake passage into the crank chamber is carried out continuously. Delays or accelerations of the flow velocity of the fuel-air mixture can be reduced thereby, whereby also the amplitudes of the pressure oscillations can be attenuated and thereby a damping of the vibrations can be facilitated.

Um dies zu erreichen, kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass die Steuerkante eine parabolisch verlaufende Form aufweist.To achieve this, it can preferably be provided that the control edge has a parabolic shape.

Des Weiteren kann die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe mit einem handgeführten Motorarbeitsgerät erfolgen, welches eine wie vorstehend beschriebene, aus- und weitergebildete Anordnung aufweist.Furthermore, the solution of the object according to the invention can be carried out with a hand-held engine working device, which has an arrangement that has been configured and developed as described above.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to FIGS. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Anordnung gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung, 1 a schematic representation of an arrangement according to a first embodiment of the invention,

2 eine schematische Darstellung einer Anordnung gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung, und 2 a schematic representation of an arrangement according to a second embodiment of the invention, and

3 eine schematische Darstellung einer Anordnung gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung. 3 a schematic representation of an arrangement according to a third embodiment of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments of the invention

1 zeigt schematisch eine Anordnung 100 zum Bereitstellen eines Kraftstoff-Luftgemisches für eine Brennkraftmaschine. Die Anordnung 100 weist einen Luftfilter 10, einen Membranvergaser 11 und einen Ansaugkanal 12 auf. Der Membranvergaser 11 ist über den Ansaugkanal 12 mit dem Luftfilter 10 verbunden. Im Bereich des Membranvergasers 11 weist der Ansaugkanal 12 eine Querschnittsverjüngung 13 auf, wodurch ein Venturi-Effekt erzielt werden kann. Der Membranvergaser 11, insbesondere der Kompensationsraum des Membranvergasers 11, ist über eine Kompensationsleitung 14 mit dem Ansaugkanal 12 verbunden. In Strömungsrichtung 15 ist hinter dem Membranvergaser 11 eine Kurbelkammer 16 der Brennkraftmaschine angeordnet. Die Kurbelkammer 16 ist über eine Einlassöffnung 17 mit dem Ansaugkanal 12 verbunden. 1 schematically shows an arrangement 100 for providing a fuel-air mixture for an internal combustion engine. The order 100 has an air filter 10 , a diaphragm carburetor 11 and a suction channel 12 on. The membrane carburetor 11 is over the intake channel 12 with the air filter 10 connected. In the area of the diaphragm carburetor 11 has the intake channel 12 a cross-sectional taper 13 on, whereby a Venturi effect can be achieved. The membrane carburetor 11 , in particular the compensation chamber of the diaphragm carburetor 11 , is via a compensation line 14 with the intake channel 12 connected. In the flow direction 15 is behind the diaphragm carburetor 11 a crank chamber 16 arranged the internal combustion engine. The crank chamber 16 is via an inlet opening 17 with the intake channel 12 connected.

Bei einem Öffnen bzw. Schließen der Einlassöffnung 17 der Kurbelkammer 16, aber auch bei einer Bewegung eines in der Kurbelkammer 16 geführten Kolbens können Druckwellen erzeugt werden, welche sich entgegen der Strömungsrichtung 15 innerhalb des Ansaugkanals 12 ausbilden und dadurch unerwünschte Druckschwingungen erzeugen können.When opening or closing the inlet opening 17 the crank chamber 16 but also with a movement of one in the crank chamber 16 guided piston pressure waves can be generated, which are opposite to the flow direction 15 inside the intake duct 12 form and thereby can produce unwanted pressure oscillations.

Um diese über die Kurbelkammer 16 erzeugten Druckwellen bzw. Druckschwingungen dämpfen zu können, ist bei der in 1 gezeigten Ausgestaltung einer Auslegung des Ansaugkanals 12 in dem Ansaugkanal 12 ein Schwingungsdämpfungselement 18 angeordnet, wobei das Schwingungsdämpfungselement 18 sich über die gesamte Querschnittsfläche des Ansaugkanals 12 erstreckt. Das Schwingungsdämpfungselement 18 ist hier beispielsweise in Form eines Lochblechs ausgebildet. Es kann aber auch aus einem schallabsorbierenden Material wie Schaumstoff, Wolle, Vlies, Papier oder ähnlichem ausgebildet sein. Das Schwingungsdämpfungselement 18 ist zwischen dem Luftfilter 10 und dem Membranvergaser 11, insbesondere zwischen dem Luftfilter 10 und einer Einlassöffnung 19 der Kompensationsleitung 14 in den Ansaugkanal 12, angeordnet. Durch die Anordnung des Schwingungsdämpfungselementes 18 unmittelbar in Strömungsrichtung 15 gesehen hinter dem Luftfilter 10 können Druckwellen bzw. durch die Druckwellen erzeugte Druckschwingungen bereits vor Erreichen des Luftfilters 10 so weit abgeschwächt werden, dass auch ein hoher Verstopfungsgrad des Luftfilters 10 keinen Einfluss mehr auf die Funktion des Druckverlaufs bzw. der Druckverhältnisse im Bereich der Regelmembran des Membranvergasers 11 haben kann, wodurch der Funktionsverlauf der in dem Ansaugkanal 12 unter normalen Bedingungen, d. h. wenn der Luftfilter 10 nicht verstopft ist, herrschenden Druckschwingungen nicht verändert wird.To get this over the crank chamber 16 To be able to dampen generated pressure waves or pressure oscillations is in the in 1 shown embodiment of a design of the intake duct 12 in the intake channel 12 a vibration damping element 18 arranged, wherein the vibration damping element 18 over the entire cross-sectional area of the intake duct 12 extends. The vibration damping element 18 is here formed for example in the form of a perforated plate. But it can also be formed of a sound-absorbing material such as foam, wool, non-woven, paper or the like. The vibration damping element 18 is between the air filter 10 and the diaphragm carburetor 11 , in particular between the air filter 10 and an inlet opening 19 the compensation line 14 in the intake channel 12 arranged. By the arrangement of the vibration damping element 18 directly in the flow direction 15 seen behind the air filter 10 can pressure waves or pressure waves generated by the pressure waves already before reaching the air filter 10 be attenuated so far that also a high degree of clogging of the air filter 10 no influence on the function of the pressure curve or the pressure conditions in the region of the diaphragm of the diaphragm gasifier 11 can have, thereby the function of the in the intake duct 12 under normal conditions, ie when the air filter 10 not clogged, prevailing pressure oscillations is not changed.

2 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung einer Anordnung 100' gemäß der Erfindung, wobei bei der in 2 gezeigten Anordnung 100' kein Schwingungsdämpfungselement innerhalb des Ansaugkanals 12' angeordnet ist, sondern das Volumen des Ansaugkanals 12' im Vergleich zu dem herkömmlichen Volumen eines Ansaugkanals bzw. zu dem in 1 gezeigten Volumen des Ansaugkanals 12 vergrößert ist. 2 shows a further possible embodiment of an arrangement 100 ' according to the invention, wherein in the in 2 shown arrangement 100 ' no vibration damping element inside the intake duct 12 ' is arranged, but the volume of the intake passage 12 ' compared to the conventional volume of an intake duct or to the in 1 shown volume of the intake duct 12 is enlarged.

Der Ansaugkanal 12' ist hier in einen ersten Abschnitt A' und in einen zweiten Abschnitt B' unterteilt, wobei sich der erste Abschnitt A' zwischen dem Luftfilter 10' und der Einlassöffnung 19' der Kompensationsleitung 14' in den Ansaugkanal 12' erstreckt und sich der zweite Abschnitt B' von der Einlassöffnung 19' der Kompensationsleitung 14' in den Ansaugkanal 12' bis zu dem Membranvergaser 11', insbesondere einen Bereich mittig des Membranvergasers 11', erstreckt. Wie in 2 zu erkennen ist, weist der erste Abschnitt A' des Ansaugkanals 12' eine wesentlich größere Länge auf als der zweite Abschnitt B' des Ansaugkanals 12'. Hierdurch ist insbesondere der Abstand zwischen dem Luftfilter 10' und dem Membranvergaser 11' bzw. der Kurbelkammer 16' wesentlich vergrößert, so dass sich von der Kurbelkammer 16' entgegengesetzt der Strömungsrichtung 15' ausgehende Druckwellen bzw. Druckschwingungen aufgrund des verlängerten Weges entlang des Ansaugkanals 12' bereits vor Erreichen des Luftfilters 10' in einem hohen Grad abschwächen bzw. dämpfen können, so dass diese keinen Einfluss mehr auf das Druckverhältnis an der Regelmembran des Membranvergasers 11' nehmen können. Der erste Abschnitt A wirkt somit wie eine Art Dämpfungsvolumen, innerhalb welchem die von der Kurbelkammer 16' erzeugten Druckwellen bzw. Druckschwingungen reduziert werden können.The intake channel 12 ' is here divided into a first section A 'and a second section B', wherein the first section A 'between the air filter 10 ' and the inlet opening 19 ' the compensation line 14 ' in the intake channel 12 ' extends and the second portion B 'from the inlet opening 19 ' the compensation line 14 ' in the intake channel 12 ' up to the diaphragm carburetor 11 ' , in particular a region in the center of the membrane carburetor 11 ' , extends. As in 2 can be seen, the first section A 'of the intake passage 12 ' a substantially greater length than the second portion B 'of the intake passage 12 ' , As a result, in particular, the distance between the air filter 10 ' and the diaphragm carburetor 11 ' or the crank chamber 16 ' significantly enlarged, leaving from the crank chamber 16 ' opposite to the flow direction 15 ' outgoing pressure waves or pressure oscillations due to the extended path along the intake passage 12 ' already before reaching the air filter 10 ' attenuate or attenuate to a high degree, so that they no longer affect the pressure ratio at the control diaphragm of the diaphragm carburetor 11 ' can take. The first section A thus acts as a kind of damping volume within which the crank chamber 16 ' generated pressure waves or pressure vibrations can be reduced.

3 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Anordnung 100'' gemäß der Erfindung, wobei die in 3 gezeigte Anordnung 100'' eine Kombination der in 1 gezeigten Ausgestaltung einer Anordnung 100 gemäß der Erfindung und der in 2 gezeigten Ausgestaltung eine Anordnung 100' gemäß der Erfindung darstellt. 3 shows a further embodiment of an arrangement 100 '' according to the invention, wherein the in 3 shown arrangement 100 '' a combination of in 1 shown embodiment of an arrangement 100 according to the invention and in 2 shown embodiment an arrangement 100 ' represents according to the invention.

Bei der in 3 gezeigten Ausgestaltung ist in dem ersten Abschnitt A'' des Ansaugkanals 12'' zusätzlich ein Schwingungsdämpfungselement 18'' angeordnet, wodurch zusätzlich zu dem vergrößerten Volumen des Ansaugkanals 12'', welches als Dämpfungsvolumen fungiert, die noch verbleibenden Druckwellen bzw. Druckschwingungen nahezu vollständig von dem Schwingungsdämpfungselement 18'' aufgefangen werden können, bevor sie den Luftfilter 10'' erreichen können.At the in 3 shown embodiment is in the first section A '' of the intake passage 12 '' additionally a vibration damping element 18 '' arranged, which in addition to the increased volume of the intake passage 12 '' , which acts as a damping volume, the remaining pressure waves or pressure oscillations almost completely from the vibration damping element 18 '' Can be collected before the air filter 10 '' reachable.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von den dargestellten Lösungen auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the solutions shown even in fundamentally different versions. All of the claims, the description or the drawings resulting features and / or advantages, including design details, spatial arrangements and method steps may be essential to the invention both in itself and in a variety of combinations.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

100, 100', 100''100, 100 ', 100' ': Anordnungarrangement
10, 10', 10''10, 10 ', 10' ': Luftfilterair filter
11, 11', 11''11, 11 ', 11' ': Membranvergasercarburetor
12, 12', 12''12, 12 ', 12' ': Ansaugkanalintake port
13, 13', 13''13, 13 ', 13' ': QuerschnittsverjüngungCross-sectional narrowing
14, 14', 14''14, 14 ', 14' ': Kompensationsleitungcompensation line
15, 15', 15''15, 15 ', 15' ': Strömungsrichtungflow direction
16, 16', 16''16, 16 ', 16' ': Kurbelkammercrank chamber
17, 17', 17''17, 17 ', 17' ': Einlassöffnunginlet port
18, 18''18, 18 '': SchwingungsdämpfungselementVibration-damping element
19, 19', 19''19, 19 ', 19' ': Einlassöffnunginlet port
A', A''A ', A' ': Erster Abschnittfirst section
B', B''B ', B' ': Zweiter Abschnittsecond part

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008029381 A1 [0002]

Claims

Arrangement ( 100 . 100 ' . 100 '' ) for providing a fuel-air mixture for an internal combustion engine, with an air filter ( 10 . 10 ' . 10 '' ), a membrane carburetor ( 11 . 11 ' . 11 '' ) and a suction channel ( 12 . 12 ' . 12 '' ) over which the air filter ( 10 . 10 ' . 10 '' ) with the membrane carburetor ( 11 . 11 ' . 11 '' ), wherein the membrane carburetor ( 11 . 11 ' . 11 '' ) has a control chamber with a fuel chamber, which with the intake duct ( 12 . 12 ' . 12 '' ) is connected such that the fuel chamber with a negative pressure from the intake duct ( 12 . 12 ' . 12 '' ), and with a compensation space, wherein the fuel space for controlling a fuel supply with a control diaphragm is separated from the compensation space, and wherein the compensation space via a compensation line ( 14 . 14 ' . 14 '' ) with the intake duct ( 12 . 12 ' . 12 '' ), characterized in that the intake duct ( 12 . 12 ' . 12 '' ) is designed such that a pressure ratio prevailing on the control diaphragm is independent of a degree of clogging of the air filter ( 10 . 10 ' . 10 '' ) is trained.

Arrangement ( 100 . 100 ' . 100 '' ) according to claim 1, characterized in that the intake duct ( 12 . 12 ' . 12 '' ) a first between the air filter ( 10 . 10 ' . 10 '' ) and an inlet opening ( 19 . 19 ' . 19 '' ) of the compensation line ( 14 . 14 ' . 14 '' ) in the intake channel ( 12 . 12 ' . 12 '' ) formed portion (A ', A'') and a second between the inlet opening ( 19 . 19 ' . 19 '' ) of the compensation line ( 14 . 14 ' . 14 '' ) in the intake channel ( 12 . 12 ' . 12 '' ) and the membrane carburetor ( 11 . 11 ' . 11 '' ) formed portion (B ', B''), wherein the first portion (A', A '') has a length which is at least twice the length of the second portion (B ', B'').

Arrangement ( 100 . 100 ' . 100 '' ) according to claim 1 or 2, characterized in that in the intake channel ( 12 . 12 ' . 12 '' ) at least one vibration damping element ( 18 . 18 '' ) is arranged.

Arrangement ( 100 . 100 ' . 100 '' ) according to claim 3, characterized in that the vibration damping element ( 18 . 18 '' ) is formed of a sound-absorbing material.

Arrangement ( 100 . 100 ' . 100 '' ) according to claim 3 or 4, characterized in that the vibration damping element ( 18 . 18 '' ) is formed of a reverberant material.

Arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that the vibration damping element ( 18 . 18 '' ) has a labyrinth arrangement.

Arrangement ( 100 . 100 ' . 100 '' ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the intake duct ( 12 . 12 ' . 12 '' ) is formed at least in a partial region in the form of a reflection muffler.

Arrangement ( 100 . 100 ' . 100 '' ) according to claim 7, characterized in that in the formed in the form of a reflection muffler portion of the intake passage ( 12 . 12 ' . 12 '' ) formed cross-sectional taper is sharp-edged.

Arrangement ( 100 . 100 ' . 100 '' ) according to claim 7 or 8, characterized in that in the formed in the form of a reflection muffler portion of the intake duct ( 12 . 12 ' . 12 '' ) formed cross-sectional taper is divided into two or more flow channels.

Arrangement ( 100 . 100 ' . 100 '' ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the arrangement comprises a crank chamber ( 16 . 16 ' . 16 '' ) of the internal combustion engine, which via an inlet opening ( 17 . 17 ' . 17 '' ) with the intake duct ( 12 . 12 ' . 12 '' ), wherein a control edge of the crank chamber ( 16 . 16 ' . 16 '' ) in the region of the inlet opening ( 17 . 17 ' . 17 '' ) is designed such that a change in the flow rate of the fuel-air mixture from the intake passage ( 12 . 12 ' . 12 '' ) in the crank chamber ( 16 . 16 ' . 16 '' ) continuously.

Arrangement ( 100 . 100 ' . 100 '' ) according to claim 10, characterized in that the control edge has a parabolic shape.

Hand-held engine working device, having an arrangement according to one of claims 1 to 10 ( 100 . 100 ' . 100 '' ).