DE2939650C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftvorreiniger für eine Brenn­ kraftmaschine, insbesondere Einzylinder-Zweitakt-Brennkraft­ maschine, die einen Kühlluft-Ventilatorrotor innerhalb einer Haube mit wenigstens einer Lufteintrittsöffnung und einer von der geförderten Kühlluft in vorgegebener Richtung über­ strömten Fläche aufweist, in der eine Luftabzweigöffnung vorgesehen ist, an die der Lufteinlaß der Zuführvorrichtung für das Kraftstoff-Luftgemisch angeschlossen ist.

Ein derartiger Luftvorreiniger ist bereits bekannt (US-PS 39 94 067). Er ist bei einer Kettensäge vorgesehen, bei deren Betrieb nicht nur Sägemehl entsteht, sondern auch mit anderen Schmutzteilchen gerechnet werden muß, die beispiels­ weise bei einer versehentlichen Bodenberührung aufgewirbelt werden. Dementsprechend ist die angesaugte Luft stark mit Feststoffteilchen verunreinigt. Würde man ohne Luftvorreini­ gung nur mit dem üblicherweise vorgesehenen porösen Filter arbeiten, um die Feststoffteilchen zurück zu halten, so müßte der Filter übermäßig häufig gereinigt bzw. ausgetauscht wer­ den.

Der bekannte Luftvorreiniger ist als Radialgebläse mit an der Oberseite einer Ventilatorscheibe angeordneten im wesentlichen radialen Flügeln ausgebildet. Die Luft wird in einen sich in Richtung der Rotorachse erstreckenden Ringkanal gefördert, in dessen innerer Wand unmittelbar unterhalb der Ventilator­ scheibe die Luftabzweigöffnung vorgesehen ist. Mit dieser Ausbildung sollen Feststoffteilchen durch die auf sie wirken­ den Zentrifugalkräfte bis an die Außenwand des Ringkanals ge­ schleudert werden, so daß sie nicht in die Luftabzweigöffnung gelangen.

Dieses Ergebnis wird jedoch im wesentlichen nur bei großen Feststoffteilchen erreicht, während kleinere Feststoffteil­ chen mit der um den Umfangsrand der Ventilatorscheibe umge­ lenkten Luft in die Luftabzweigöffnung gelangen, in welche die umgelenkte Luft unbehindert einströmen kann. Deswegen ist der Luftabzweigöffnung nicht nur ein von der abgezweigten Luft durchströmter poröser Filter nachgeordnet, vielmehr ist eine zweite Luftvorreinigung dadurch vorgesehen, daß auch auf der Unterseite der Ventilatorscheibe Flügel angeordnet sind, die axial in die Luftabzweigöffnung und den anschließenden Kanal zum Lufteinlaß des Vergasers vorragen und hier für eine Verwirbelung sorgen, bei der die Feststoffteilchen in den Wirkungsbereich der unteren Ventilatorflügel gelangen, so daß die in die Luftabzweigöffnung eingedrungenen Feststoffteil­ chen infolge der auf sie einwirkenden Zentrifugalkräfte wie­ der aus der Luftabzweigöffnung ausgeworfen werden.

Diese zweistufige Luftvorreinigung ist vergleichsweise auf­ wendig und einer kompakten Bauweise abträglich. Außerdem ist eine wirksame Vorreinigung nur zu erzielen, wenn die Flügel der beiden Vorreinigungsstufen im Hinblick auf eine bestimmte Luftbelastung exakt ausgelegt und bemessen sind.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache und platzsparende Luftvorreinigung vorzusehen, die auch bei unterschiedlichen Verunreinigungsgraden der Luft voll wirksam ist und zu Verstopfungen führenden An­ sammlungen von Feststoffteilchen vorbeugt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Überströmrichtung vor der Luftabzweigöffnung eine von der Luftabzweigöffnung wegführende Ablenklippe über die über­ strömte Fläche aufragt und daß das in Überströmrichtung hintere Ende der Luftabzweigöffnung von einer in Überström­ richtung ansteigenden Rampenfläche begrenzt ist.

Durch diese beiden einfachen und ohne zusätzlichen Raumbe­ darf zu verwirklichenden Maßnahmen wird erreicht, daß die vom Ventilator geförderten Feststoffteilchen bei der Annähe­ rung an die Luftabzweigöffnung eine Ablenkung erfahren, durch die sie trotz einer Luftumlenkung in die Luftabzweig­ öffnung jedenfalls zum überwiegenden Teil über die Luftab­ zweigöffnung hinaus gelangen, und daß restliche Teilchen, die nicht über die Luftabzweigöffnung hinaus abgelenkt wur­ den, auf die Rampenfläche auftreffen und dadurch über die Luftabzweigöffnung hinaus weiterbefördert werden, also nicht in die Luftabzweigöffnung hinein gelangen. Somit ist sicher­ gestellt, daß nur weitgehend von Verunreinigungen befreite Luft durch die Luftabzweigöffnung zum Vergaser strömt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine zur Veranschaulichung des inneren Aufbaus teil­ weise aufgebrochene Seitenansicht eines zum Antrieb eines Trimmers mit umlaufendem Faden, Rasenmähers oder sonstigen Geräts geeigneten Zweitakt­ verbrennungsmotors;

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 Bogenlinie 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- Zweitakt-Verbrennungsmotor 1 dargestellt. Der Motor hat einen Zylinder 2 und ein Kurbelgehäuse 3. Eine in dem Kur­ belgehäuse 3 drehbar gelagerte Kurbelwelle 4 besitzt ein nach unten vorstehendes Endstück 4 a, welches die Haupttrieb­ welle des Motors 1 darstellt. Bei Verwendung des Motors für einen Trimmer mit umlaufendem Faden ist der Drehkopf des Trimmers auf dem unteren Endstück 4 a 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 Venti­ lator, ein Schwungrad und den Rotor eines Magnetzünders umfaßt. Der Rotor trägt somit Ventilatorflügel 9, um durch eine Viel­ zahl von Öffnungen 10 in einem kegelstumpfförmigen oberen Teil 6 a der Haube 6 Luft anzusaugen und diese durch einen tangentia­ len Teil 6 b, 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 darge­ stellten) in der Haube 6 angebrachten Spule in Wechselwirkung stehen, um eine elektrische Spannung zur Zündung des Motors zu liefern. Der obere Teil 6 a der Haube enthält außerdem einen Starter vom Wiederaufwickeltyp, der aus einer Riemen­ scheibe 13 auf dem oberen Endstück der Welle 4, einer auf die Riemenscheibe gewickelten Schnur 14 und einem am Ende der Schnur angebrachten Griff 14 a 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-Luftge­ mischzufuhr zum Motor wird durch einen Drosselventil auf der Achse 20 gesteuert.

Erfindungsgemäß steht der Lufteinlaßkanal 17 des Vergasers 15 mit einer Öffnung 21 in einer die Bodenwand der Ventilator­ haube 6 bildenden Platte 22 in Verbindung. Die Bodenplatte 22 der Ventilatorhaube besitzt eine ringförmige Oberfläche 22 a, die in einer zur Drehachse des Rotors 8 senkrechten Ebene liegt. Wegen der Drehung des Rotors 8 entgegen dem Uhrzeiger­ sinn in Fig. 2 bewegt sich die durch die Ventilatorflügel 9 vorgetriebene Luft in der Ventilatorhaube entgegen dem Uhr­ zeigersinn und strömt über die Öffnung 21 in der Bodenplatte 22 der Haube. Auf der stromaufwärts liegenden Anströmseite der Öffnung 21 ist eine Lippe 23 vorge­ sehen, die wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich aufwärts ge­ krümmt 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 Öff­ nung 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 24 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 Einlaßkanal 17 eintretende Luft wird so von Schmutz und sonstigen festen Teilchen befreit, welche zusammen mit dem verbleibenden Anteil Luft in der Ventilator­ haube durch den tangentialen Teil 6 b ausgestoßen werden. Der Hauptanteil Luft in der Ventilatorhaube zusammen mit allem Schmutz oder sonstigen in der Luft mitgerissenen festen Teil­ chen wird auf das Äußere des Zylinders 2 ausgeblasen, wo die festen Teilchen keine nachteilige Wirkung ausüben.

Es ist also ersichtlich, daß die Reinigung der zum Luftein­ laßkanal 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 durch einen 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 beschrie­ bene dynamische Reinigungswirkung aus der durch den Lufteinlaß­ kanal 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 er­ forderlich. Das Filter 25 wird aus irgendeinem geeigneten porösen oder faserigen Material, beispielsweise offenporigem schwammartigen Material, gebildet. Durch Abnehmen der Kappe 26 vom Vergasergehäuse läßt es sich leicht zur Reinigung oder zum Ersatz entfernen.

Man sieht also, daß die zum Vergaser 15 geförderte Luft zu­ erst 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 Luftreini­ gungssystems entfernt wird, kann das Filter 25 ziemlich klein sein, so daß es in einen Kappenteil 26 mit ungefähr demselben Durchmesser wie das Vergasergehäuse paßt.

Claims (4)

1. Luftvorreiniger für eine Brennkraftmaschine, insbesondere Einzylinder-Zweitakt-Brennkraftmaschine, die einen Kühl­ luft-Ventilatorrotor (8) innerhalb einer Haube (6) mit wenig­ stens einer Lufteintrittsöffnung (10) und einer von der geförderten Kühlluft in vorgegebener Richtung überström­ ten Fläche (22 a) aufweist, in der eine Luftabzweigöffnung (21) vorgesehen ist, an die der Lufteinlaß (17) der Zuführ­ vorrichtung (15) für das Kraftstoff-Luftgemisch angeschlos­ sen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Überströmrichtung vor der Luftabzweigöffnung (21) eine von der Luftabzweigöffnung (21) wegführende Ablenk­ lippe (23) über die überströmte Fläche (22 a) aufragt und daß das in Überströmrichtung hintere Ende der Luftabzweig­ öffnung (21) von einer in Überströmrichtung ansteigenden Rampenfläche (24) begrenzt ist.

2. Luftvorreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Luftabzweigöffnung (21) versehene über­ strömte Fläche (22 a) von einer ringförmigen Stirnwand (22) der Haube (6) gebildet ist.

3. Luftvorreiniger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (22) der Haube (6) in einer zur Dreh­ achse des Ventilatorrotors (8) normalen Ebene verläuft.

4. Luftvorreiniger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (6) und die als Vergaser ausgebildete Zuführvor­ richtung (15) für das Kraftstoff-Luftgemisch auf dem Kurbelgehäuse (3) der Brennkraftmaschine (1) befestigt sind.