DE2939650A1 - Verbrennungsmotor - Google Patents
VerbrennungsmotorInfo
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Description
PATENTANWALT DIPL.-ING. GERD UTERMANN 71 HEILBRONN. POSTFACH 3525, CABLE: PATU. TEL. (07131) 82828
Kilianstraße 7 (Kilianspassage) Deutsch· Bank Hellbronn: 364364 Handelsbank Hellbronn: 23080 5 Kreissparkasse Hellbronn: 7001 6 Postscheck Stuttgart: 43016-704
Patent- u. Gebrauchsmuster-Hilfs- T 6. 32 D 13
Anmeldung H005-8253/REB
28.September 1979/1S
Anmelder: TEXTRON INC.
Providence, Rhode Island USA
Bezeichnung: Verbrennungsmotor
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einer Zuführvorrichtung
für das Kraftstoff-Luftgemisch mit einem Lufteinlaß und mit einem Ventilator zur Zufuhr von Kühlluft
zum Motor, wobei der Ventilator eine Ventilatorhaube und einen darin drehbaren Ventilatorrotor aufweist und diese
Haube eine Oberfläche hat, über welche die von diesem Rotor vorgetriebene Luft in einer vorgegebenen Richtung strömt.
Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit einem dynamischen Luftreinigungssystem zur Förderung von Luft in die Kraftstoff-Luft-Mischvorrichtung
des Motors.
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Die in den Vergaser oder eine sonstige Kraftstoff/Luftmischvorrichtung
eines Verbrennungsmotors geförderte Luft wird üblicherweise filtriert, um feste Teilchen zu entfernen, die
den Vergaser oder die sonstige Kraftstoff/Luftmischvorrichtung verstopfen oder den Motor beschädigen könnten. In einem
Kraftwagen ist das Luftfilter üblicherweise eine grflssere Einrichtung,
die unter der Motorhaube untergebracht wird. Ein derartiges Luftfilter ist jedoch zu sperrig und beansprucht
zuviel Platz, um auf einem kleinen Verbrennungsmotor, wie für
Rasenschneider oder
/Trimmer mit umlaufendem Faden, Rasenmäher und Kettensägen eingesetzt,
verwendbar zu sein. . Das Luftfilter solcher Motoren ist üblicherweise ein kleines Filter vom statischen Typ» das
aus porösem, faserigem oder durchlöcher-tem Material besteht,
welches von der Luft durchströmt wird und feste Teilchen herausfiltrieren soll. Ein solches Filter verstopft sich jedoch
schnell, wenn der Motor in schmutzbeladener Umgebung läuft, wie
im Fall eines Trimmers mit umlaufendem Faden, einer Garten-
. fräse oder eines Rasenmähers, der in Bodennähe läuft, und im Fall einer Kettensäge, die Sägemehl produziert und entweder
beim Sägen eines Baumes oder Klotzes oder durch versehentliche Berührung mit dem Boden Staub aufwerfen kann. Um ordnungsgemässen
Lauf des Motors aufrechtzuerhalten, muss das Luftfilter häufig ausgewechselt oder gereinigt werden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht vor allem darin, einen dynamischen Luftreiniger zu schaffen, der sich nicht verstopft
und daher kein Auswechseln oder Reinigen erfordert. Die Erfindung kennzeichnet sich durch eine Öffnung in der
von der Luft bestrichenen Oberfläche der Haube und eine Verbindung zwischen dieser Öffnung und dem Lufteinlaß der
Zuführvorrichtung für das Kraftstoff-Luftgemisch, sowie eine Ablenkeinrichtung/der Anströmseite der Öffnung zur Ablenkung
fester Teilchen in der Ventilatorluft von der Öffnung weg, wodurch diese festen Teilchen aus der durch diese Öffnung
in die Zuführvorrichtung für das Kraftstoff-Luftgemisch
strömende Luft entfernt werden.
Anders ausgedrückt ist der Lufteinlaß des Vergasers oder
einer sonstigen Kraftstoff-Luftmischvorrichtung des Motors erfindungsgemäß mit einer Öffnung in der Haube des Ventilators,
welcher dem Motor Kühlluft zuführt, verbunden. Die Öffnung befindet sich in einer Oberfläche der Haube,über welche die
vom Rotor des Ventilators vorgetriebene Luft in einer vorgegebenen Richtung strömt. Eine auf der stromaufwärts liegenden
Seite der Öffnung vorgesehene Lippe lenkt Schmutz oder sonstige feste Teilchen in der Luft von der Öffnung hinweg,
so daß die Luft,die durch diese Öffnung zur Kraftstoff-Luftmischvorrichtung
fließt, frei von solchen Partikeln ist. Darüberhinaus ist auf der stromabwärts liegenden Abströmseite
der Öffnung vorzugsweise eine Oberfläche vorgesehen, welche einwärts gegen das Innere der Ventilatorhaube so geneigt ist,
daß irgendwelche durch die Öffnung getretenen festen Teilchen in die Ventilatorhaube hinein und folglich weg von dem
Kanal geleitet werden, welcher die Öffnung mit der Kraftstoff-Luftmischvorrichtung
verbindet. Zwecks kompakter Bauweise sind die Ventilatorhaube und der Vergaser bzw. die sonstige
Kraftstoff-Luft-Mischvorrichtung vorzugsweise direkt auf dem Kurbelgehäuse des Motors befestigt.
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Das Wesen, die Ziele und die Vorzüge der Erfindung seien anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine zur Veranschaulichung des inneren Aufbaus teilweise
aufgebrochene Seitenansicht eines zum Antrieb eines Trimmers mit umlaufendem Faden, Rasenmähers
oder sonstigen Geräts geeigneten Zweitaktverbrennungsmotors ;
Fig. 2 einen Schnitt etwa entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 einen vergrösserten Teilschnitt etwa entlang der Linie 3-3 in Fig. 2; und
Fig. 4 einen vergrösserten Teilschnitt etwa entlang der
Bogenl inie 4-4 in Fig. 2.
In den Zeichnungen ist als bevorzugtes Ausführungsbeispiel ein zum Antrieb eines Trimmers mit umlaufendem Faden, Rasenmähers
oder sonstigen Geräts geeigneter, luftgekühlter Einzylinder-
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Zweitakt-Verbrennungsmotor 1 dargestellt. Der Motor hat einen Zylinder 2 und ein Kurbelgehäuse 3· Eine in dem Kurbelgehäuse
3 drehbar gelagerte Kurbelwelle 4 besitzt ein nach unten vorstehendes Endstück 4a, welches die Haupttriebwelle
des Motors 1 darstellt. Bei Verwendung des Motors für für einen Trimmer mit umlaufendem Faden ist der Drehkopf
des Trimmers auf dem unteren Endstück 4a der Welle 4
montiert.
In der z.B. mit Schrauben 7 auf dem Kurbelgehäuse 3 befestigten Ventilatorhaube 6 ist ein Rotor 8 untergebracht, der auf dem
oberen Endstück.der Kurbelwelle 4 montiert ist und einen Ventilator,
ein Schwungrad und den Rotor eines Magnetzünders umfasst. Der Rotor trägt somit Ventilatorfitigel 9, um durch eine Vielzahl
von Oeffnungen 10 in einem kegelstumpfförmigen oberen Teil 6a der Haube 6 Luft anzusaugen und diese durch einen tangentialen
Teil 6b, der die Luft auf den mit Rippen 11 versehenen Zylinder 2 strömen lässt, auszustossen. Der Rotor 8 weist
ferner magnetische Teile 12 auf, die mit einer (nicht dargestellten) in der Haube 6 angebrachten Spule in Wechselwirkung
stehen, um eine elektrische Spannung zur Zündung des Motors zu liefern. Der obere Teil 6a der Haube enthält ausserdem
einen Starter vom Wiederaufwickeltyp, der aus einer Riemenscheibe
13 auf dem oberen Endstück der Welle 4, einer auf. die
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Riemenscheibe gewickelten Schnur 14 und einem am Ende der
Schnur angebrachten Griff l4a besteht. Der Ventilatorrotor 8
dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2.
Ein Vergaser 15 ist z.B. mit Schrauben 16 direkt auf dem Kurbelgehäuse 3 des Motors 1 befestigt. Der Vergaser 15
weist einen Lufteinlaßkanal 17 und einen Kraftstoffeinlaß 18
auf, der von einem Kraftstofftank über einen biegsamen Schlauch
19 mit Kraftstoff beliefert wird. Das sich im Vergaser 15 bildende Kraftstoff-Luftgemisch wird unmittelbar in das
Kurbelgehäuse 3 des Motors 1 abgegeben. Die Kraftstoff-Luftgemischzufuhr
zum Motor wird durch ein Drosselventil auf der Achse 20 gesteuert.
Erfindungsgemäß steht der Lufteinlaßkanal 17 des Vergasers
mit einer öffnung 21 in einer die Bodenwand der Ventilatorhaube 6 bildenden Platte 22 in Verbindung. Die Bodenplatte
der Ventilatorhaube besitzt eine ringförmige Oberfläche 22a, die in einer zur Drehachse des Rotors 8 senkrechten Ebene
liegt. Wegen der Drehung des Rotors 8 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2 bewegt sich die durch die Ventilatorflügel 9
vorgetriebene Luft in der Ventilatorhaube entgegen dem Uhrzeigersinn und strömt über die öffnung 21 in der Bodenplatte
der Haube. Auf der stromaufwärts liegenden Anströmseite der öffnung 21 ist eine Lippe 23 vorge-
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sehen, die wie aus Fig. 3 und 1J ersichtlich aufwärts gekrümmt
ist. Da die Lippe schräg aufwärts gerichtet ist, werden jeglicher Schmutz oder sonstige feste Teilchen in der
Luft nach oben abgelenkt, so daß sie nicht durch die öffnung 21 treten und daher nicht in den Lufteinlaßkanal 17 des
Vergasers 15 gelangen. Weiterhin ist auf der stromabwärts liegenden Abströmseite der öffnung 21 eine aufwärts geneigte
Rampe 2k vorgesehen. Alle festen Teilchen, die infolge ihrer Bahn quer über die öffnung 21 auf die Rampe 24 auftreffen,
werden nach oben in das Innere der Ventilatorhaube geleitet. Wenn die Luft auch durch die Lippe 23 nach oben abgelenkt
wird, ist sie aber wegen ihrer niedrigeren Dichte fähig, die scharfe Wendung auszuführen, die erforderlich ist, um durch
die öffnung 21 und in den Lufteinlaßkanal 17 des Vergasers zu strömen. Die in den Einlaß-kanal 17 eintretende Luft wird
so von Schmutz und sonstigen festen Teilchen befreit, welche zusammen mit dem verbleibenden Anteil Luft in der Ventilatorhaube
durch den tangentialen Teil 6b ausgestoßen werden. Der Hauptanteil Luft in der Ventilatorhaube zusammen mit allem
Schmutz oder sonstigen in der Luft mitgerissenen festen Teilchen wird auf das Äußre des Zylinders 2 ausgeblasen, wo
die festen Teilchen keine nachteilige Wirkung ausüben.
Es ist also ersichtlich, daß die Reinigung der zum Luftein-
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lass kanal 17 des Vergasers geförderten Luft durch einen dynamischen Effekt erreicht wird und dass jeglicher Schmutz
bzw. sonstige feste Teilchen in der Luft nicht wie in einem statischen Filter aufgefangen, sondern mit dem zwecks Kühlung
des Zylinders geförderten Luftstrom ausgetragen werden.
Die zum Vergaser 15 geförderte Luft wird durch ein in einem abnehmbaren Kappenteil 26 des Vergasergehäuses angeordnetes
Filter 25 aus porösem Material weiter gereinigt. Die Luft strömt von dem Einlaßkanal 17 durchweinen ringförmigen
äusseren Teil des Filters 25 in die Kappe 26 und dann durch den mittleren Teil des Filters zurück in den Lufttrichter des
Vergasers. Die Luft wird also zweimal filtriert. Da grössere und schwerere feste Teilchen durch die oben beschriebene
dynamische Reinigungswirkung aus der durch den Lufteinlasskanal 17 geförderten Luft ausgeschieden wurden, entfernt das
Filter 25 nur kleinere und leichtere Teilchen, die eventuell mit der Luft in den Einlassdurchgang 17 gelangt sind. Eine
Reinigung oder Abnahme des Filters 25 ist daher nur selten erforderlich.
Das Filter 25 wird aus irgendeinem geeigneten porösen oder faserigen Material, beispielsweise offenporigem
schwammartigeri Material, gebildet. Durch Abnehmen der Kappe 26 vom Vergasergehäuse lässt es sich leicht zur Reinigung oder
zum Ersatz entfernen.
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Man sieht also, dass die zum Vergaser 15 geförderte Luft zuerst durch eine dynamische Wirkung zur Entfernung grösserer
und schwererer Fremdteilchen gereinigt und dann zur Abscheidung irgendwelcher feiner oder leichter Teilchen, die durch die
dynamische Reinigung nicht entfernt wurden, ein zweites Mal filtriert wird.
Da die Ventilatorhaube 6 und der Vergaser 15 beide direkt auf dem Kurbelgehäuse 3 des Motors befestigt sind, ergibt sich ein
sehr kompakter Aufbau. Da zudem der Hauptschmutzanteil durch die dynamische Wirkung des oben beschriebenen Luftreinigungssystems
entfernt wird, kann das Filter 25 ziemlich klein sein, sodass es in einen Kappenteil 26 mit ungefähr demselben
Durchmesser wie das Vergasergehäuse passt.
Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in den Zeichnungen veranschaulicht und hierin beschrieben wurde, versteht
es sich, dass die Erfindung zahlreichen Variationen und Abänderungen zugänglich und daher in keiner Weise auf die dargestellte
Ausführungsform beschränkt ist.
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Claims (1)
- PATENTANWALT DIPL.-ING. GERD UTERMANN71 HEILBRONN. POSTFACH 3525. CABLE: PATU. TEL. (07131J 82828KilianstraBe 7 (Kilianspassage) Deutsch· Bank Hellbronn: 364364 Handelsbank HeHbronn: 230805 KretssperkasseHeitbronn: 700) 6 Postscheck Stuttgart:43018-704Patent- u. Gebrauchsmuster-Hilfs- T 6. 32 D 13 Anmeldung HOO5-8253/REB28.September 1979/ISAnmelder: TEXTRON IHC.Providence, Rhode Island
USABezeichnung: VerbrennungsmotorAnsprüche:Verbrennungsmotor mit einer Zuführvorrichtung für das Kraftstoff-Luftgemisch mit einem Lufteinlaß, und mit einem Ventilator zur Zufuhr von Kühlluft zum Motor, wobei der Ventilator eine Ventilatorhaube und einen darin drehbaren Ventilatorrotor aufweist und diese Haube eine Oberfläche hat, über welche die von diesem Rotor vorgetriebene Luft in einer vorgegebenen Richtung strömt, gekennzeichnet durch, eine Öffnung (21) in der von der Luft bestrichenen Oberfläche (22a) der Haube (6) und eine Verbindung zwischen dieser Öffnung (21) und dem Lufteinlaß (17) der Zuführvorrichtung (15) für das Kraftstoff-Luftgemisch, sowie eine Ablenkeinrichtung (23) auf der Anströmseite der Öffnung (21) zur Ablenkung fester Teilchen in der Ventilatorluft von der Öffnung (21) weg, wodurch diese festen Teilchen aus der durch diese Öffnung (21) in die Zuführvorrichtung für das Kraftstoff-Luftgemisch strömenden Luft entfernt werden..12030016/0793T6. 32 D 13H005-8263/REB28.9.79/lS2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ablenkeinrichtung eine Lippe (23) auf der stromaufwärts liegenden Seite der öffnung (21) umfaßt, um feste Teilchen in der Luft in die Haube (6) hinein abzulenken.3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (21)auf ihrer stromabwärts liegenden Seite eine Oberfläche (24) aufweist, die derart zur Haube (6) hinein geneigt ist, daß durch die öffnung (21) getretene feste Teilchen in die Haube (6) hineingeleitet werden.U. Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche (22a) der Ventilatorhaube (6), worin die öffnung (21) vorgesehen ist, aus einer ringförmigen Fläche (22a) besteht, die eine Stirnwand (22) der Ventilatorhaube (6) bildet.5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1J, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnwand (22, 22a) der Ventilatorhaube normal zur Drehachse des Ventilatorrotors (8) steht.6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser ein luftgekühlter Zweitakt-Motor (1) mit einem Zylinder (2), einer Kurbelwelle (1J) und einem Kurbelgehäuse (3) ist und daß der Ventilator (9) Kühlluft an diesen Motorzylinder (2) fördert und der Ventilatorrotor (8) von der Kurbelwelle (1I) angetrieben wird, wobei die Zuführvorrichtung (15) für das Kraft stoff-Luftgemisch aus einem Vergaser (15) besteht, der Luft von dem Ventilator (9; 6) ansaugt und das Kraftstoff-Luftgemisch in das Kurbelgehäuse (3) des Motors (1) liefert../303Ü016/0793T 6. 32 D 13H005-8253/REB28.9.79/lS7· Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatorhaube (6) und der Vergaser (15) auf dem Kurbelgehäuse (3) des Motors (1) befestigt sind.030016/0793
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