DE4413270B4

DE4413270B4 - Starthilfevorrichtung an einem Membranvergaser

Info

Publication number: DE4413270B4
Application number: DE4413270A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Geyer; Manfred Dipl.-Ing. Rabis; Thilo Dipl.-Ing. Barth; Jörg Dr.-Ing. Schlossarczyk; Peter Dr.-Ing. Stücke; Horst Eckhardt; Harald Dipl.-Ing. Schliemann (FH)
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 1994-04-16
Filing date: 1994-04-16
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2014-04-17
Also published as: DE4413270A1; FR2718794A1; US5560345A; JPH08121253A; JP2917266B2; FR2718794B1

Abstract

Starthilfevorrichtung an einem Membranvergaser eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines von Hand zu startenden Verbrennungsmotors (10) in einem handgeführten Arbeitsgerät (100), wie einer Motorkettensäge, einem Trennschleifer oder dergleichen, wobei der Verbrennungsmotor (10) über Antivibrationselemente (95) in einem Gehäuse (96) gehalten ist und der Membranvergaser (1) einen von einer Regelmembran (14) begrenzten Regelraum (13) aufweist, der über ein Regelventil (17) aus einem Kraftstoffbehälter (30) mit Kraftstoff gespeist ist, welches bei im Regelraum (13) sich aufbauenden Unterdruck von der Regelmembran (14) zu öffnen ist und der Regelraum (13) über mindestens eine Düse (20, 23) mit einem Venturiabschnitt (29) eines luftansaugenden Ansaugkanals (22) in Verbindung steht sowie mit einem Auslaß (32) für das kraftstoffzuführende System, der mit der Starthilfevorrichtung (50) verbunden ist, über welche in einem vorgebbaren Zustand des Verbrennungsmotors (10) Fluid abströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Starthilfevorrichtung (50) aus einer Pumpe (60) aus zwei relativ zueinander hin- und hergehenden Pumpenteilen (61, 62) besteht, wobei...

Description

Die Erfindung betrifft eine Starthilfevorrichtung an einem Membranvergaser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die DE 31 12 229 A1 offenbart eine Starthilfevorrichtung an einem Membranvergaser. Durch sie soll verhindert werden, daß die bei stehendem Motor im Vergaser entstehenden Dampfblasen ein Anlaufen der Brennkraftmaschine bei einem folgenden Startversuch behindern.

Der Membranvergaser weist einen Ansaugkanal und eine darin befindliche Drosselklappe sowie einen von der Membran begrenzten und mit Kraftstoff gefüllten Regelraum auf. Die Kraftstoffzufuhr in den Regelraum wird mittels eines Regelventils gesteuert. Vom Regelraum gelangt der Kraftstoff zu Düsen, durch die er in den Ansaugkanal eintritt.

Ferner ist ein pneumatisches Betätigungselement vorgesehen, dessen Arbeitskammer vom Druck bzw. Unterdruck im Saugrohr der Brennkraftmaschine beaufschlagbar ist. Die bewegliche Trennwand, die die Arbeitskammer begrenzt, steht mit einem Ventil der anderen Kammer in Wirkverbindung, welches bei Unterdruck im Saugrohr geschlossen wird. Über einen Verbindungskanal zwischen dem Regelraum und der weiteren Kammer des pneumatischen Betätigungselementes kann bei stehender Brennkraftmaschine gewährleistet sein, daß Dampfblasen oder Luft im Kraftstoffsystem abströmen.

Die DE 22 55 594 B2 zeigt eine vom wechselnden Kurbelgehäusedruck angetriebene Pumpe, wobei die Pumpenmembran eine Pumpen kammer begrenzt, die über einen Kanal mit dem kraftstoffgefüllten Regelraum verbunden ist. Eine derartige Pumpe arbeitet nur dann, wenn der Verbrennungsmotor bereits läuft; als Starthilfe ist eine derartig ausgestaltete Pumpe nicht geeignet.

Die EP 0 306 856 A2 offenbart eine Primerpumpe, die über eine Fremdspannungsquelle angetrieben und beim Start des Verbrennungsmotors einzuschalten ist. Diese Primerpumpe benötigt zusätzliche Energiequellen, die insbesondere bei einem von Hand zu startenden Verbrennungsmotor in einem handgeführten Arbeitsgerät nicht zur Verfügung stehen.

Eine gattungsgemäße Starthilfevorrichtung zeigt die japanische Patentoffenlegung JP 61040453 A . Bei dieser vom Seilzugstarter angetriebenen Spülpumpe werden die Umdrehungen der Starterwelle über einen Nocken auf einen Pumpenkolben übertragen. Bereits im Zeitpunkt des Startens ist diese Pumpe funktionsfähig, benötigt aber eine entsprechende Modifikation der Starterwelle und einen entsprechenden Bauraum für die anzuordnende Spülpumpe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Starthilfevorrichtung derart weiterzubilden, daß mit wenigen Startversuchen ein sicheres Starten des Verbrennungsmotors unabhängig vom Temperaturzustand des Motors und anderen Einflüssen möglich ist.

Die Aufgabe wird einfindungsgemäß nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Lösung nach der Erfindung ermöglicht die Anordnung der Spülpumpe an einem beliebigen Ort zwischen Motor und Gehäuse, so daß deren Anordnung je nach Bauart des Arbeitsgerätes beliebig gewählt werden kann. Unabhängig von äußeren Bedingungen wird die erfindungsgemäß angetriebene Pumpe, Dampfblasen, Luft, Kraftstoff/Luft-Gemisch und gegebenenfalls Kraftstoff selbst abfördern, wodurch ein Fluten des Kraftstoffsystems gewährleistet ist, so daß die folgenden Startversuche mit gefülltem Kraftstoffsystem erfolgen. Dies gewährleistet ein rasches Starten des Verbrennungsmotors bei wenigen Startversuchen.

Die Pumpe besteht aus zwei relativ zueinander hin- und hergehenden Pumpenteilen, wobei der erste Pumpenteil motorfest und der zweite Pumpenteil gehäusefest angeordnet ist. Die bei einem Startversuch bedingten Relativbewegungen der Gehäuseteile zueinander bedingen eine Relativbewegung der Pumpenteile zueinander, so daß eine Pumpwirkung gegeben ist, durch welche Dampfblasen abgefördert werden können. Eine derartige durch Schwingspalthübe betriebene Pumpe ist einfach und bedarf keiner Einstellungen durch die Bedienungsperson. Die Pumpe gewährleistet, sowohl bei Startversuchen als auch bei laufendem Verbrennungsmotor ein sicheres Abfördern von Dampfblasen.

In Weiterbildung der Erfindung wird der Druckanschluß der Pumpe mit dem Kraftstoffsystem, vorzugsweise mit dem Kraftstoffbehälter verbunden, so daß ein Umpumpen im geschlossenen Kreislauf erfolgt. Ein derartiges Umpumpen stellt auch sicher, daß in Nischen oder dgl. haftende Dampfblasen mitgerissen und abgefördert werden.

Als Entlüftungspumpe ist eine Kolbenpumpe, eine Membranpumpe, eine Balgpumpe oder dgl. einsetzbar.

Insbesondere ist die Pumpe zwischen Griffgehäuse und Motor vorzugsweise in einem Schwingspalt zwischen Griffgehäuse und Motor angeordnet.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der nachfolgend im einzelnen beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines handgeführten Arbeitsgerätes mit einer erfindungsgemäßen Starthilfevorrichtung,
2 eine schematische Ansicht des in 1 dargestellten Arbeitsgerätes bei einem Startversuch,
3 einen Querschnitt durch einen Membranvergaser mit erfindungsgemäßer Starthilfevorrichtung.
Das in den 1 und 2 schematisch dargestellte Arbeitsgerät ist eine Motorkettensäge 100, die im wesentlichen aus einem in einem Motorgehäuse 90 angeordneten Verbrennungsmotor, meist einem einzylindrigen Zweitaktmotor besteht, der eine auf einer Führungsschiene 91 umlaufende Sägekette antreibt. Der fest mit dem Motorgehäuse 90 verbundene Verbrennungsmotor ist innerhalb eines Griffgehäuses 96 mittels Antivibrationselementen 95 gelagert, so daß eine die Motorkettensäge führende Bedienungsperson von den Motorschwingungen im wesentlichen frei ist. Um die dazu notwendige Relativbewegung zwischen dem Motorblock und dem Griffgehäuse zu ermöglichen, ist ein Spalt 94 vorgesehen, der durch die Antivibrationselemente 95 überbrückt ist. Der Spalt 94 wird auch Schwingspalt genannt. Auf einer Längsseite der Motorkettensäge 100 ist im Motorgehäuse 90 ein Seilzugstarter 99 angeordnet, der zum Anwerfen des Verbrennungsmotors dient. Hierzu wird ein an einem Zugseil 97 befestigter Handgriff 98 in Pfeilrichtung 89 gezogen, weshalb der Schwingspalt 94 enger wird, da die Bedienungsperson auf das Griffgehäuse 96 eine in Pfeilrichtung 88 wirkende Gegenkraft ausübt. Der Schwingspalt 94 hat bei stehendem Verbrennungsmotor und unbelastetem Griffgehäuse eine Breite u, die bei einem Startversuch aufgrund der Zugkraft in Pfeilrichtung 89 auf den Wert u' abnimmt.
Gemäß der Erfindung ist im Schwingspalt 94 eine Balgpumpe 60 angeordnet, welche mit dem einen Pumpenteil 61 motorfest und mit dem anderen Pumpenteil 62 griffgehäusefest angeordnet ist. Der Balg 63 überbrückt so den Schwingspalt 94 und wird daher dessen Größenveränderungen mitmachen, sein Volumen also entsprechend der Breite des Schwingspaltes vergrößern oder verringern.
Wie in 3 dargestellt, bewegen sich die Pumpenteile 61 und 62 in Richtung des doppelten Pfeils 64 relativ zueinander hin und her, weshalb der Balg 63 eine Pumpbewegung ausführt. Der Balg 63 ist auf der Seite des gehäusefesten Pumpenteils 61 mit einem zum Balg 63 öffnenden Rückschlagventil 38 verbunden, wodurch ein Sauganschluß 51 gebildet ist, der über eine Drossel 37 und eine Saugleitung 36 mit einem Anschluß 32 in Verbindung steht, der von einem zu einem Regelventil 17 führenden Kraftstoffkanal 12 einer Kraftstoffvorförderpumpe 3 im Membranvergaser abzweigt. Auf der Seite des gehäusefesten Pumpenteils 62 ist ein Rückschlagventil 47 angeordnet, wodurch ein Druckanschluß 52 gebildet ist, an den eine Druckleitung 46 zu einem Kraftstoffbehälter 30 angeschlossen ist. Von diesem Kraftstoffbehälter 30 ist über eine Kraftstoffleitung 8 der Sauganschluß 9 der Kraftstoffvorförderpumpe gespeist, welche eine von einer Pumpenmembran 5 aus Gummi begrenzte Pumpenkammer 4 aufweist, die über entsprechend ausgebildete Rückschlagventile mit dem Sauganschluß 9 bzw. einer auf der Druckseite angeordnete Filterkammer 11 in Verbindung steht. Die Trockenseite der Pumpenmembran 5 ist vom wechselnden Druck im Kurbelgehäuse 93 des Verbrennungsmotors 10 beaufschlagt, welcher Kurbelgehäusedruck über eine Impulsleitung 6 und einen Impulsanschluß 7 der im Vergasergehäuse 2 angeordneten Arbeitskammer der Kraftstoffvorförderpumpe 3 zugeführt ist. Von der Filterkammer 11 führt ein Kraftstoffkanal 12 in einen im Vergasergehäuse 2 angeordneten Regelraum 13, in dem eine Regelmembran 14 angeordnet ist, die einerseits den Regelraum 13 begrenzt und andererseits über eine Belüftungsöffnung 15 in einem Gehäusedeckel von einem Umgebungsdruck (Atmosphärendruck) beaufschlagt ist. Die Regelmembran 14 wirkt über einen Winkelhebel 16 auf ein Regelventil 17, derart, daß bei einem anwachsenden Unterdruck im Regelraum 13 das Regelventil 17 öffnet und einen druckausgleichenden Kraftstoffzufluß gewährleistet. Zur Rückstellung der Regelmembran 14 und des Regelventils 17 ist die Regelfeder 31 vorgesehen. Vom Regelraum 13 fließt der Kraftstoff über einen Hauptkraftstoffdurchlaß 18 und eine Ventilöffnung 19 in eine Leerlaufkammer 18a, welche über Leerlaufkraftstoffdüsen 20 im Schwenkbereich einer Drosselklappe in den Venturiabschnitt 29 eines Ansaugkanals 22 münden. Die Ventilöffnung 19 ist durch ein- bzw. ausschraubbare Ventilnadel 19a einstellbar. Stromauf der Drosselklappe mündet in den Ansaugkanal 22 ferner eine Hauptkraftstoffdüse 23, die über Kraftstoffdurchlässe 24 und eine Ventilöffnung 27 mit dem Regelraum 13 verbunden ist. Die Ventilöffnung 27 ist durch den Ventilkegel 26 einer Hauptdüsenschraube 25 einstellbar.
Die Drosselklappe 49 ist mittels eines Gashebels 49a betätigbar. Eine der Drosselklappe 49 vorgelagerte Chokeklappe 28 wird zum Starten der Brennkraftmaschine in eine Startstellung verschwenkt, in der der Ansaugkanal 22 teilgeschlossen ist.
Wird zum Starten des Verbrennungsmotors der Seilzugstarter 99 betätigt, wird der Schwingspalt 94 enger, so daß die Pumpenteile 61, 62 aufeinander zubewegt werden. Nach Erreichen des ersten Zuges OT-Durchganges bei einem Startversuch wird die Seilzugkraft zu Null, so daß der Schwingspalt 94 auf die Ausgangsbreite u zurückgeht, wodurch sich die Pumpenteile 61, 62 voneinander entfernen. Im Balg 63 entsteht Unterdruck, so daß über das Rückschlagventil 47 aus dem Kraftstoffkanal 12 Kraftstoff, Luft oder ein Kraftstoffluftgemisch gesaugt wird. Die Pumpwirkung der Balgpumpe 60 ist dabei so groß, daß selbst bei aufgetretener Dampfblasenbildung in der Kraftstoffvorförderpumpe 3 bzw. einem Leerlaufen dieser Pumpe nach drei bis fünf Kurbelwellenumdrehungen pro Seilzugstart die Kraftstoffvorförderpumpe 3 mit Kraftstoff geflutet ist, so daß dem Regelraum 13 Kraftstoff zufließen kann und ein unmittelbares Starten des Verbrennungsmotors gewährleistet ist. Der über die Saugleitung 36 abgezogene Kraftstoff wird über die Druckleitung 46 dem Kraftstoffbehälter 30 zurückgeführt, so daß ein geschlossener Kreislauf besteht. Da die Balgpumpe 60 auch bei laufendem Verbrennungsmotor aufgrund der im Schwingspalt auftretenden Bewegungen der Pumpenteile 61, 62 Kraftstoff fördern kann, ist auch bei laufendem Verbrennungsmotor eine Förderung aus dem Kraftstoffkanal 12 in den Kraftstoffbehälter 30 gegeben, wodurch eventuell im Betrieb des Verbrennungsmotors auftretende Dampfblasenbildung ohne Einfluß auf die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor bleibt.
Um zu gewährleisten, daß überwiegend Luft bzw. Dampfblasen von der Balgpumpe 60 gefördert werden, ist in der Saugleitung die Drossel 37 angeordnet, deren Drosselwirkung bei Benetzung mit Kraftstoff deutlich erhöht wird; dadurch bedingt können vorzugsweise gasförmige Stoffe die Drossel zügig passieren. Es ist daher sichergestellt, daß auch bei laufendem Verbrennungsmotor über die Balgpumpe 60 im wesentlichen Luft bzw. Dampfblasen gefördert werden und die Förderleistung der Kraftstoffvorförderpumpe 3 nicht beeinträchtigt ist. Hervorzuheben ist, daß die als Starthilfevorrichtung 50 vorgesehene Balgpumpe 60 ohne eine manuelle Bedienung eine Einstellung durch die Bedienungsperson arbeitet, so daß ohne Eingriff der Startvorgang des Verbrennungsmotors begünstigt und selbst bei laufendem Verbrennungsmotor eventuell entstehende Dampf- oder Luftblasen vor dem Eintritt in die Regelkammer abgezogen werden. Insoweit ist der Anschluß 32 für die Saugleitung 36 stromauf des Regelventils 17 in dessen Nähe vorgesehen.
Die Druckleitung 46' der Balgpumpe 60 kann zweckmäßig auch in den Venturiabschnitt 29 des Ansaugkanals 22 münden, wie in den 1 und 2 dargestellt ist.

Claims

Starthilfevorrichtung an einem Membranvergaser eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines von Hand zu startenden Verbrennungsmotors (10) in einem handgeführten Arbeitsgerät (100), wie einer Motorkettensäge, einem Trennschleifer oder dergleichen, wobei der Verbrennungsmotor (10) über Antivibrationselemente (95) in einem Gehäuse (96) gehalten ist und der Membranvergaser (1) einen von einer Regelmembran (14) begrenzten Regelraum (13) aufweist, der über ein Regelventil (17) aus einem Kraftstoffbehälter (30) mit Kraftstoff gespeist ist, welches bei im Regelraum (13) sich aufbauenden Unterdruck von der Regelmembran (14) zu öffnen ist und der Regelraum (13) über mindestens eine Düse (20, 23) mit einem Venturiabschnitt (29) eines luftansaugenden Ansaugkanals (22) in Verbindung steht sowie mit einem Auslaß (32) für das kraftstoffzuführende System, der mit der Starthilfevorrichtung (50) verbunden ist, über welche in einem vorgebbaren Zustand des Verbrennungsmotors (10) Fluid abströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Starthilfevorrichtung (50) aus einer Pumpe (60) aus zwei relativ zueinander hin- und hergehenden Pumpenteilen (61, 62) besteht, wobei der erste Pumpenteil (61) motorfest und der zweite Pumpenteil (62) gehäusefest angeordnet ist, und der Sauganschluß (51) der Pumpe (60) mit dem Auslaß (32) verbunden ist.
Starthilfevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckanschluß (52) der Pumpe (60) mit dem Ansaugsystem, insbesondere dem Ansaugkanal (22) des Verbrennungsmotors (10), verbunden ist.
Starthilfevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckanschluß (52) der Pumpe (60) mit dem Kraftstoffsystem, vorzugsweise mit dem Kraftstoffbehälter (30) des Verbrennungsmotors (10), verbunden ist.
Starthilfevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (60) eine Kolbenpumpe, eine Membranpumpe, eine Balgpumpe oder dergleichen ist.
Starthilfevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse das Griffgehäuse (96) eines Arbeitsgerätes (100) ist und die Pumpe (60) zwischen Griffgehäuse (96) und Verbrennungsmotors (10) angeordnet ist.
Starthilfevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (60) in einem Schwingspalt (94) zwischen Griffgehäuse (96) und Verbrennungsmotor (10) angeordnet ist.
Starthilfevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein motorfest angeordneter Seilzugstarter (99) vorgesehen ist und die Pumpe (60) in dem bei Zug am Seilzugstarter (99) enger werdenden Schwingspalt (94) angeordnet ist.