DE3424774A1

DE3424774A1 - Zweitaktmotor

Info

Publication number: DE3424774A1
Application number: DE19843424774
Authority: DE
Inventors: Reinhard Gommel; Klaus 7142 Marbach Höppner; Jürgen Dipl.-Ing. 7150 Backnang Laser; Gerhard Ing.(grad.) 7014 Kornwestheim Meyer; Hans Georg Dipl.-Ing. 8801 Dombühl Salomon; Hermann Dipl.-Ing.(FH) 7141 Großbottwar Weiß; Dieter Ing.(grad.) 7148 Remseck Wieland; Günter Dipl.-Ing.(FH) 7155 Oppenweiler Wolf; Jürgen Dipl.-Ing.(FH) 7000 Stuttgart Wolf
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 1984-07-05
Filing date: 1984-07-05
Publication date: 1986-01-16
Anticipated expiration: 2004-07-06
Also published as: JP2514621B2; FR2567199B1; FR2567199A1; JPS6119925A; DE3424774C2; US4600418A

Description

-ir -

Firma A 38029

Andreas Stihl

Bad straße 115 ·⁵· ·^1ιηι

7050 Waiblingen

Zweitaktmotor

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Die Erfindung betrifft einen Zweitaktmotor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei Zweitaktmotoren ist es bekannt, daß die pulsierende Ansaugströmung während des zurückgehenden Verdichtungsstoßes Kraftstoffteilchen mitführt, die sich außerhalb des Vergasers entweder in dem vorgeschalteten Luftfilter oder in einem sich vor dem Vergaser befindlichen Krümmer niederschlagen. Der sich hier ansammelnde Kraftstoff wird dann bei den Ansaugimpulsen, also bei den pulsierenden, in Ansaugrichtung gehenden Verdichtungsstößen, mitgerissen. Dies führt zu einer unkontrollierten Kraftstoffzufuhr und damit zur Überfettung des angesaugten Gemisches. Schlägt sich der durch die pulsierenden Rückstöße mitgenommene Kraftstoff im Filter selbst nieder, kommt es zu Verkrustungen und einer vorzeitigen Verschmutzung des Filters, wodurch dessen Durchflußwiderstand beeinträchtigt und die Ansaugverhältnisse negativ beeinflußt werden.

Man hat bereits versucht, diese nachteiligen Erscheinungen durch Verlängerung des Ansaugweges vor dem Vergaser,

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beispielsweise durch die Zwischenschaltung eines Krümmers zwischen dem Vergaser und dem Luftfilter, zu beheben. Die Anordnung einer solchen Verlängerung beziehungsweise eines Krümmers bewirkt jedoch eine ungünstige Einbaulage des Filters. Außerdem wird durch die Zwischenschaltung einer zusätzlichen Verlängerung beziehungsweise eines zusätzlichen Krümmers der Ansaugbereich des Motors in unerwünschter Weise verlängert. Zudem hat die Zwischenschaltung eines Krümmers den Nachteil, daß die im pulsierenden Ansaugstrom befindlichen, noch gasförmigen Kraftstoffteilchen in dem verlängerten Teil, also dem Krümmer, niederschlagen und in die flüssige Phase übergehen, so daß sich in dem Ansaugkrümmer Kraftstofftropfchen sammeln, die dann ebenfalls unkontrolliert mitgerissen werden und ein optimales Einstellverhältnis des Vergasers besonders stark beeinträchtigen.

Darüber hinaus ist es bekannt, vor dem Vergaser an der Innenseite der Außenwandung des Filters eine Prallfläche vorzusehen, auf die der pulsierend zurückfließende, mit Kraftstoffteilchen angereicherte Ansaugstrom auftrifft. Die dabei auf die Prallfläche gelangenden Kraftstoffteilchen teilen sich weitgehend unkontrolliert, wobei sie sich meist als flüssige Tröpfchen niederschlagen und dann unkontrolliert wieder von der pulsierenden Ansaugluft mitgerissen werden oder als Kraftstofftröpfchen sich im Luftfilter niederschlagen und dort die bereits erwähnten Nachteile, wie Verschmutzungen bzw. Verkrustungen, hervorrufen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Zweitaktmotor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß die vorerwähnten Nachteile beseitigt werden, wobei eine Tropfchenbildung, also ein Übergang des zurückweichenden Kraftstoffes in die flüssige Phase, weitgehend vermieden wird und insbesondere ein unkontrolliertes Mitreißen von Kraftstoffteilchen und damit eine unkontrollierte nachteilige Beeinflussung des optimalen Ansauggesmisches im Vergaser verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar:

PIG. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen handgeführten, motorisch angetriebenen Arbeitsgerätes mit in einem Gehäuse angeordnetem Zweitaktmotor und teilweise geschnittener Darstellung des Luftansaugbereiches,

PIG. 2 eine vergrößerte Schnittansicht des Luftansaugbereiches des Zweitaktmotors der PIG. 1,

PIG. 3 eine Teilschnittansicht der Innenseite des Luftfilters gemäß dem Schnitt III-III der PIG. 2,

PIG. 4 eine andere Teilschnittansicht der Innenseite des Luftfilters gemäß dem Schnitt IV-IV der PIG. 2,

PIG. 5 eine Schnittansicht eines anders ausgeführten Luftansaugbereiches vor dem erfindungsgemäßen Zweitaktmotor und

PIG. 6 eine Schnittansicht des Luftansaugbereiches vor dem erfindungsgemäßen Zweitaktmotor in einer nochmals anders ausgeführten Ausführungsform.

Das in der Zeichnung dargestellte tragbare Arbeitsgerät 1, das bevorzugt als handgeführte Motorsäge, Rasenmäher oder Heckenschere ausgeführt sein kann, weist einen Zweitaktmotor auf, der über einen Zuganlasser 2 gestartet werden kann und in einem Gehäuse 3 angeordnet ist, das einen Tragbügel 4 und einen hinteren Griffbügel 5 aufweist.

In dem zum Vergaser des hier nicht sichtbaren Zweitaktmotors führenden Ansaugbereich 6 ist ein Luftfilter 7 vorgesehen, das am Eingang 8 des vorzugsweise unmittelbar zum Vergaser führenden Ansaugkanals

9 angeordnet ist.

Gegenüber dem Eingang 8 des Ansaugkanals 9 befindet sich eine Prallwand 10, der eine sich in Richtung zur Einlaßöffnung 11 für die anzusaugende Frischluft erstreckende Wölbung 12 zugeordnet ist, welche die Einlaßöffnung 11 mitbegrenzt und mit der Prallwand

10 als Umlenkvorrichtung 13 ausgebildet ist. Duch

die erfindungsgemäße Umlenkvorrichtung 13 wird erreicht, daß beim Betrieb des Zweitaktmotors pulsierend zurückstoßende Kraftstoffteilchen mittels der Prallwand 10 und der Wölbung 12 genau geführt und kontrolliert im weitgehend gasförmigen Zustand mittels der einströmenden Frischluft um 180° umgelenkt und durch den Ansaugkanal 9 zum Vergaser und weiter zum Zweitaktmotor zurückgeleitet werden, ohne daß sich die Kraftstoffteilchen hier im Ansaugbereich tropfenförmig niederschlagen und damit eine einwandfreie Gernischaufbereitung beeinträchtigen können.

Für eine einwandfreie Rückführung der umgelenkten gasförmigen Kraftstoffteilchen kann die Umlenkvorrichtung 13 zweckmäßig eine von der Prallwand 10 nach oben hin begrenzte Strömungskammer 14 aufweisen, die sich unmittelbar an den Eingang 8 des Ansaugkanals 9 anschließt und von einer Abschirmwandung 15 mitbegrenzt ist. Diese Abschirmwandung 15 bildet eine Seitenwand zur Prallwand 10 und kann vorteilhaft halbkreisförmig ausgebildet sein und außerdem in Richtung zur Einlaßöffnung 11 hin seitlich abstrebende beziehungsweise bogenförmig abstrebende Führungswände 16 besitzen (PIG.3). Der Übergangsbereich zwischen der Abschirmwandung 15 und der Prallwand 10 kann für eine günstige Strömungsführung als Wölbungsteil 17 ausgeführt sein. Der Radius des Wölbungsteils 17 kann im wesentlichen gleich dem Radius der Wölbung 12 der Umlenkvorrichtung 13 ausgeführt sein(PIG. 2 und 5). Es kann aber auch wie beim Ausführungsbeispiel der PIG. 6 günstig sein, den Radius der Wölbung 12 größer auszuführen als den Radius des gegenüberliegenden Wölbungsteils 17.

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Zudem kann eine günstige Strömungsführung und Umlenkung der rückstoßenden Kraftstoffteilchen dadurch erreicht werden, daß die Prallwand 10 im Bereich zwischen der Wölbung 12 und dem Wölbungsteil 17 beziehungsweise im Bereich der von der Abschirmwandung 15 mitbegrenzten Strömungskammer 14 einen derartigen Bogenteil 18 aufweist, daß eine kuppeiförmige Dachwölbung gebildet ist (FIG.4).

Darüber hinaus kann es zur Ansammlung und Umlenkung der rückzuführenden Kraftstoff teilchen vorteilhaft sein, der Umlenkvorrichtung 13 an der der Wölbung 12 beziehungsweise der Prallwand 10 gegenüberliegenden Seite eine Auffangplatte 19 zuzuordnen, die sich vom Eingang 8 des Ansaugkanals 9 zur Einlaßöffnung 11 hin erstreckt und diese im wesentlichen mitbegrenzt. Die Auffangplatte 19 kann dazu zweckmäßig eine in Strömungsrichtung zum Ansaugkanal 9 geneigte Schrägfläche 20 besitzen. Zweckmäßig besitzt die Auffangplatte 19 außerdem einen nach oben gerichteten !Führungsrand 21, so daß die Auffangplatte 19 in etwa schalenförmig ausgeführt ist (PIG. 5 und 6). Beim Ausführungsbeispiel der FIG. 5 ist die Auffangplatte 19 mit ihrem vorderen Bereich des Führungsrandes 21 so lang ausgeführt beziehungsweise so weit vorgezogen, daß sie die Wölbung 12 der Umlenkvorrichtung 13 überragt. Die Anordnung ist dabei so getroffen worden, daß die Einlaßöffnung 11 gegenüber dem Eingang 8 des Ansaugkanals 9 stufenförmig versetzt ist.

Beim Ausführungsbeispiel der FIG. 5 ist die Umlenkvorrichtung 13 mit der Prallwand 10 und der Wölbung 12 sowie der Abschirmwandung 15 und der Auffangplatte 19 als separates Bauteil ausgeführt und be-

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findet sich dabei im Bereich des Luftfilters 7, dessen Filtergewebe 22 die Aufprall· und Umlenkteile haubenförmig überdeckt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Umlenkvorrichtung 13 als separates Bauteil außerhalb des Luftfilters 7, zum Beispiel in einem Ansaugstutzen oder einem Ansaugkrümmer, vorzusehen.

Bei den Ausführungsbeispielen der FIG-. 1 bis 4 und 6 ist die Umlenkvorrichtung 13 mit der Prallwand

10 und der Wölbung 12 im Luftfilter 7 integriert. Hierbei ist beim Ausführungsbeispiel der FIG. 1 bis 4 die Prallwand 10 an einem Oberteil 23 des Luftfilters 7 ausgebildet. Der Oberteil 23 weist auch ein Filtergewebe 22 auf. Die Auffangplatte 19 befindet sich in der Ebene eines am Unterteil 24 des Luftfilters 7 angeordneten Filtergewebes 22. Der Oberteil 22 und der Unterteil 24 sind im Bereich einer Trennebene 25 zusammengeklipst.

Beim Ausführungsbeispiel der FIG. 6 ist unter dem haubenförmigen Filtergewebe 22 des Oberteils 23 die Umlenkvorrichtung 13 mit der Prallwand 10, der Wölbung 12 und der Abschirmwandung 15 am Unterteil 24 des Luftfilters 7 ausgebildet. Die Auffangplatte 19 mit ihrem Führungsrand 21 ist hier bevorzugt als aus einem Blech hergestelltes Stanzbiegeteil ausgeführt und am Eingang 8 an der Wandung des Ansaugkanals 9 lösbar befestigt. Die Umlenkvorrichtung 13 weist in Verlängerung der Wölbung 12 eine Dämmwand 26 auf, die so weit vorgezogen ist, daß sie die Abschirmwandung 15 haubenförmig überragt. Die Einlaßöffnung

11 für die Frischluft ist aufgrund dieser Ausgestaltung somit um etwa 180 versetzt zum Eingang 8

des Ansaugkanals 9. Die Trennwand 26 begrenzt einen oder mehrere zur Einlaßöffnung 11 führende Umlenkkanäle 27 im Bereich des Luftfilters 7. Durch die Anordnung der Trennwand 26 werden zwei Kammern 30 und 31 gebildet, die durch Umlenkkanäle 27 verbunden sind. Dadurch wird eine intensive Dämpfung der Ansauggeräusche der zugeführten Frischluft 28 erreicht. Die durch die Einlaßöffnung 11 hereinströmende Frischluft 28 nimmt die in der Umlenkvorrichtung 13 zurückgeführten Kraftstoffteilchen 29 mit, die somit beim pulsierenden Ansaughub des Zweitaktmotors im weitgehend gasförmigen Zustand wieder in Richtung zum Vergaser geführt werden.

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Claims

Firma A 38 Q2-9

Andreas Stihl

Badstraße 115 It.

Waiblingen

Ansprüche

Zweitaktmotor für handgeführte, motorisch angetriebene Geräte, insbesondere Motorsägen, mit einem Vergaser, einem im pulsierenden Ansaugluftstrom befindlichen Luftfilter und einer in Ansaugrichtung vor dem Vergaser befindlichen Prallwand, auf die der periodisch zurückströmende, Kraftstoffteilchen enthaltende Ansaugluftstrom auftrifft, dadurch gekennzeichnet, daß die der Vergaseransaugseite zugewandte Fläche der Prallwand (10) eine Wölbung (12) aufweist, derart, daß diese Wölbung (12) für den Kraftstoffteilchen (29) enthaltenden Ansaugrückstrom eine diesen Ansaugrückstrom in Richtung zum Vergaser zurückführende Umlenkvorrichtung bildet,
2. Zweitaktmotor nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung (12) der Umlenkvorrichtung (13) im Bereich einer Einlaßöffnung (11) für die angesaugte Frischluft (28) angeordnet ist.
3. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung

(13) an der von der Wölbung (12) umfassten Einlaß öffnung (11) gegenüberliegenden Seite eine an die Prallwand (10) angrenzende, eine Strömungskammer

(14) mitbegrenzende Abschirmwandung (15) aufweist
4. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmwandung (15) der Strömungskammer (14) an der Prallwand (10) einen Wölbungsteil (17) aufweist, dessen Radius in etwa gleich oder kleiner als der Radius der Wölbung (12) der Umlenkvorrichtung (13) ist.
5. Zweitaktmotor nach einem der .Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwand (10) der Umlenkvorrichtung (13) zwischen der Wölbung (12) und dem Wölbungsteil (17) der Abschirmwandung (15) einen als Dachwölbung ausgeführten Bogenteil (18) aufweist.
6. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmwandung (15) der Strömungskammer (14) etwa halbkreisförmig ausgebildet ist und seitlich abstrebende Führungswände (16) aufweist.
7. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkvorrichtung (13) an der der Wölbung (12) beziehungsweise der Prallwand (10) gegenüberliegenden Seite eine rückzuführende Kraftstoffteilchen (29) sammelnde Auffangplatte (19) zugeordnet ist.
8. Zweitaktmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangplatte (19) im Bereich der Umlenkvorrichtung (13) eine in Strömungsrichtung zum Ansaugkanal (9) des Vergasers geneigte Schrägfläche (20) aufweist.
9. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangplatte (19) mindestens im Bereich der Einlaßöffnung (11) der Umlenkvorrichtung (13) einen Führungsrand (21) aufweist.
10. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangplatte (19) mit dem Eührungsrand (21) die Wölbung (12) der Umlenkvorrichtung (13) überragt und die Einlaßöffnung (11) zum Ansaugkanal (9) stufenförmig versetzt ist.
11. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (13) mit der Prallwand (10), der Wölbung (12), der Abschirmwandung (15) und der Auffangplatte (19) vom luftfilter (7) haubenförmig überdeckt ist.
12. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (13) mit der Prallwand (10) und der Wölbung (12) als separates ein- oder mehrstückiges Bauteil im luftansaugbereich (6) vor dem Vergaser angeordnet ist.
13. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (13) mit der Prallwand (10) und der Wölbung (12) im Luftfilter (7) angeordnet beziehungsweise integriert ist.
14. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (13) mi. b der Prallwand (10), der Wölbung (12) und der

Abschirmwandung (15) an einem Oberteil (23) und die Auffangplatte (19) an einem Unterteil (24) des Luftfilters (7), das bevorzugt ein oberes und ein unteres Filtergewebe (22) aufweist, ausgebildet ist.
15. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung (12) der Umlenkvorrichtung (13) eine die Auffangplatte (19) überragende Trennwand (26) aufweist und die Einlaßöffnung (ii)um etwa 180° versetzt zum Eingang (8) des Vergasers angeordnet ist.
16. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (13) mit der Wölbung (12), der verlängerten Trennwand (26), der Prallwand (10) und der Abschirmwandung (15) unter dem haubenförmigen Oberteil (23) des Luftfilters (7) als dessen Unterteil (24) ausgebildet ist.
17. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (26) der Umlenkvorrichtung (13) einen oder mehrere die angesaugte Frischluft zur Einlaßöffnung (11) führende .Umlenkkanäle (27) mitbegrenzt.
18. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet/ daß die Trennwand (26) der Umlenkvorrichtung (13) das Ansaugvolumen in zwei Kammern 31 und 32) aufteilt.