DE69814266T2

DE69814266T2 - Einlassanordnung für Brennkraftmaschine in V-Bauart

Info

Publication number: DE69814266T2
Application number: DE69814266T
Authority: DE
Inventors: Stephen J. Racine Lavender; Gregg R. Germantown Herde
Original assignee: Briggs and Stratton Corp
Current assignee: Briggs and Stratton Corp
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2018-08-07
Also published as: US5813384A; EP0898072A3; EP0898072A2; EP0898072B1; DE69814266D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren vom V-Typ mit vertikaler Welle. Speziell betrifft die vorliegende Erfindung ein Luftansaugsystem für einen Verbrennungsmotor mit vertikaler Welle.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bei einem Verbrennungsmotor vom V-Typ mit vertikaler Welle gemäß Stand der Technik, wie er in der US-4,658,767 gezeigt ist, ist üblicherweise ein Luft- und Kraftstoffansaugsystem vorgesehen, das eine Vielzahl einzelner Komponenten aufweist. Einige Komponenten sind in dem Gebiet benachbart zu den Zylindern angeordnet, während andere Komponenten irgendwo anders um den Motor herum angeordnet sind. Die Luftansaugkomponente des Ansaugsystems liefert Luft zu einer Luft/Kraftstoff-Mischeinrichtung, wie zum Beispiel ein Vergaser, und die Luft/Kraftstoff-Mischeinrichtung liefert eine brennbare Luft/Kraftstoff-Mischung zu jedem der Zylinder. Das Luft- und Kraftstoffansaugsystem enthält allgemein eine Luftansaugeinrichtung, ein Luftfiltergehäuse mit einem darin enthaltenen Filterelement, eine Luft/Kraftstoff-Mischeinrichtung, wie zum Beispiel ein Vergaser, sowie einen Ansaugverteiler, der mit jedem Zylinder in Fluidströmungsverbindung steht.
Es ist zum Beispiel aus der US-4,658,767 bekannt, ein Lüftergebläse und ein Lüftergehäuse, die sich an der Oberseite des Motor befinden, als eine Luftansaugeinrichtung vorzusehen. Über eine Kanalanordnung liefert das Gebläsegehäuse Luft zu einem vertikal angeordneten Luftfiltergehäuse, das sich vor den Zylindern befindet. Das Luftfiltergehäuse kann sich über oder vor einem Vergaser, der zwischen den Zylindern angeordnet ist, befinden und ist mit diesem verbunden. Außerdem ist der Vergaser mit einem Ansaugverteiler verbunden, der zwischen dem Vergaser und der Kurbelwelle oder über dem Vergaser angeordnet ist. Der Ansaugverteiler enthält Rohre, die zu einem Ansaugventil in jedem Zylinder führen.
Bei einem solchen Motor können die Breite und/oder Höhe des Motors mit vertikaler Welle durch die relativen Positionen des Luftfiltergehäuses, des Vergasers sowie des Ansaugverteilers wesentlich komprimiert sein oder sogar bestimmt werden. Wenn der Motor unter einer Haube oder Schutzkappe eingeschlossen ist, ist es bevorzugt, dass diese Motorabmessungen minimiert sind und dass der Motor kompakt ist. Außerdem ist es gewünscht, einen Arbeitsraum um das Luftfiltergehäuse herum zu haben, so dass das Filterelement regelmäßig überwacht oder darauf zugegriffen werden kann, falls erforderlich.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verbrennungsmotor zur Verfügung gestellt, mit einem Kurbelwellengehäuse, einer vertikal verlaufenden Kurbelwelle, zumindest einem Paar von im wesentlichen horizontal angeordneten Zylindern, die sich vom Kurbelwellengehäuse nach außen erstrecken, um dazwischen einen V-förmigen Raum zu bilden, und einem Luftansaugsystem mit einem Luftansaugeinlass, einem Luftreiniger mit einem Filter, und einem Ansaugverteiler, der stromabwärts des Filters angeordnet ist und sich mit jedem der Zylinder in Fluidströmungsverbindung befindet.
Ein solcher Motor ist dadurch gekennzeichnet, dass der Luftreiniger einen Teil des Luftansaugsystems bildet, um von diesem Luft zu empfangen, der Luftreiniger im wesentlichen direkt über dem V-förmigen Raum angeordnet und so ausgestaltet ist, dass die empfangene Luft im wesentlichen nach oben gerichtet in sowie durch den Filter strömt und den Filter in der gleichen Richtung nach oben verlässt, um dann in den Ansaugverteiler geleitet zu werden.
Das Luftansaugsystem funktioniert, um den Zylindern oder einer Luft/Kraftstoff-Mischeinrichtung saubere gefilterte Luft zuzuführen. Die Ausgestaltung der Luftansaugkomponenten ermöglicht es, dass die Höhen- und Breitenabmessungen des Motors minimiert werden. Außerdem können ein integriertes Gebläse- und Luftreinigergehäuse verwendet werden.
Der Luftreiniger kann außerdem eine Einlassöffnung aufweisen, und der Filter kann so gehalten sein, dass Luft, die durch die Einlassöffnung empfangen wird, eine abrupte Wende durchführt, bevor sie durch eine Einlassfläche des Filters strömt. Eine zweite Öffnung in den Luftreiniger ist dazu ausgestaltet, dass Partikel, die in der Luft enthalten sind, die durch die Einlassöffnung empfangen wird, durch die zweite Öffnung ausgestoßen werden.
Der Luftreiniger ist vorzugsweise im wesentlichen direkt über dem V-förmigen Raum angeordnet und hält einen Filter, so dass Luft den Filter in einer im wesentlichen nach oben verlaufenden Richtung durchströmt. Eine Luft/Kraftstoff-Mischeinrichtung ist vorzugsweise im wesentlichen direkt unter dem Luftreiniger und im wesentlichen in dem V-förmigen Raum angeordnet, wobei sich der Ansaugverteiler von der Luft/Kraftstoff-Mischeinrichtung in einer im wesentlichen radial nach außen verlaufenden Richtung relativ zu der Kurbelwelle erstreckt.
Außerdem kann der Filter so angeordnet sein, dass eine Einlassseite des Filters im wesentlichen nach unten zeigt und/oder eine Auslassseite des Filters im wesentlichen nach oben zeigt. Vorzugsweise enthält der Luftreiniger eine Abdeckung, die abgenommen werden kann, um die Auslassseite des Filters freizugeben.
Der Luftreiniger kann ein Gehäuse mit einer Wand aufweisen, die der Einlassfläche des Filters gegenüberliegt, und der Filter kann über der Wand so gehalten werden, dass zwischen der Wand und dem Filter eine Kammer gebildet ist. Die Kammer ist vorzugsweise mit einer Einlassöffnung versehen, die Luft von dem Luftansaugeinlass empfängt.
Das Ansaugsystem kann ein integriertes Gehäuse haben, das ein Lüftergehäuse und ein Luftreinigergehäuse beinhaltet. Das Lüftergehäuse umschließt im wesentlichen ein Lüftergebläse, das in der Nähe von einem oberen Ende der Kurbelwelle drehbar montiert ist. Das Lüftergehäuse ist dazu ausgestaltet, dass das Lüftergebläse Luft durch eine Lüfteröffnung ansaugt und dass das Lüftergehäuse die Luft über die Zylinder leitet. Außerdem saugt der Luftreiniger Luft von dem Lüftergehäuse an und leitet die Luft in einer im wesentlichen nach oben verlaufenden Richtung durch einen Filter.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Luftansaugsystem einen Motor vom V-Typ mit vertikaler Welle ermöglicht, der sowohl kompakt als auch effizient ist. Außerdem kann leicht auf den Luftfilter zugegriffen werden, und er kann einfach gewartet werden. Da ein integriertes Luftreiniger/-Lüftergehäuse vorgesehen ist, kann dieses einfach hergestellt und zusammengebaut werden.
Damit die Erfindung besser verstanden wird, wird nun anhand eines Beispiels eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht von einem Motor vom V-Typ mit vertikaler Welle, der ein integriertes Luftreiniger/-Lüftergehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, das an der Oberseite des Motors montiert ist.
2 ist eine Vorderansicht von dem in 1 gezeigten Motor.
3 ist eine Seitenansicht von dem in 1 gezeigten Motor.
4 ist eine vertikale Querschnittsansicht von dem in 3 gezeigten Motor.
5 ist eine teilweise Querschnittsansicht durch Linie 5-5 in 2.
6 ist eine teilweise Querschnittsansicht durch Linie 6-6 in 4.
7 ist eine untere Querschnittsansicht durch Linie 7-7 in 4.
8 ist eine vertikale Querschnittsansicht durch das Luftreinigergehäuse durch Linie 8-8 in 7.
9 ist eine teilweise Querschnittsansicht durch Linie 9-9 in 7.
10 ist eine vertikale Querschnittsansicht durch Linie 10-10 in 7.
11 ist die Unteransicht eines integrierten Luftreiniger/-Gebläsegehäuses.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein Motor 1 vom V-Typ mit vertikaler Welle, der verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung beinhaltet, ist in den 1 bis 11 dargestellt. Unter spezieller Bezugnahme auf 2 weist der Motor 1 ein Kurbelwellengehäuse 3 mit einer oberen Wand 5 und einer unteren Wand 7 auf. Eine Kurbelwelle 9 ist in dem Kurbelwellengehäuse 3 abstützend gehalten und verläuft vertikal durch die obere Wand 5 und die untere Wand 7. Ein Leistungsabnahmeende 9a der Kurbelwelle 9 befindet sich unter der unteren Wand 7, während sich ein oberes Ende 9b (siehe 6) über der oberen Wand 5 befindet. Unter Bezugnahme auf 6 sind ein Schwungrad 10 und ein Lüftergebläse 11 nahe dem oberen Ende 9b der Kurbelwelle 9 montiert, und zwar vertikal beabstandet von der oberen Wand 5.
Aus Gründen dieser detaillierten Beschreibung und unter Bezugnahme auf 3 wird der Motor 1 hier so beschrieben, dass er einen vorderen Bereich 1a (auch in 2 gezeigt), einen hinteren Bereich 1b, der sich gegenüberliegend zu dem vorderen Bereich 1a befindet, einen oberen Bereich 1c, über dem das Lüftergebläse 11 montiert ist (siehe auch 6), und einen unteren Bereich 1d aufweist, der durch die Außenfläche der unteren Wand 7 gebildet ist. Der vordere Bereich 1a ist durch ein Paar von im wesentlichen horizontal angeordneten Zylindern 13 gekennzeichnet, die sich von dem Kurbelwellengehäuse 3 nach außen erstrecken. Eine Zylinder-Abdeckung 15 ist an dem äußeren Ende von jedem Zylinder 13 montiert.
Unter Bezugnahme auf 2 bilden die Zylinder 13 und das Kurbelwellengehäuse 3 im wesentlichen einen V-förmigen Raum 17 zwischen sich. Der V-förmige Raum 17 erstreckt sich vom Kurbelwellengehäuse 3 nach außen zu dem Raum zwischen den Zylinder-Abdeckungen 15 und vertikal von dem Boden der Zylinder 13 zu einer Ebene, die etwa gleich der Ebene der Oberseite 1c des Motors 1 ist. Eine Vergaserbaugruppe 19, die einen Kraftstoffbecher 21 aufweist, der sich im wesentlichen in dem V-förmigen Raum 17 befindet. Eine mittige vertikale Ebene x des V-förmigen Raums 17 verläuft durch die Mitte des Kraftstoffbechers 21 und ist koplanar mit der Drehachse Y der Kurbelwelle 9 (siehe auch 1). Ein Ansaugverteiler weist ein Paar Ansaugkniestücke 23 auf, die sich relativ zu der Kurbelwelle 9 von der Vorderseite der Vergaserbaugruppe 19 radial nach außen erstrecken. Jedes Kniestück 23 dient dazu, eine Luft/Kraftstoff-Mischung in jeden Zylinder 13 zu leiten.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist ein integriertes Gehäuse 25 über dem Motor 1 montiert und umgibt im wesentlichen die Oberseite 1c des Motors 1. Das integrierte Gehäuse 25 ist eine einteilige Umschließung, die vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial geformt ist. Das integrierte Gehäuse 25 beinhaltet ein Lüftergehäuse 27, das im wesentlichen das Lüftergehläse 11 und die Oberseite der Zylinder 13 umgibt, und ein Luftreinigergehäuse 29, das im wesentlichen an der Vorderseite 1a von dem Motor 1 und im wesentlichen direkt über dem V-förmigen Raum 17 (2) angeordnet ist.
Das Lüftergehäuse 27 weist eine mittlere obere Wand 31, die ein abnehmbares rundes Gitter 33 beinhaltet, eine linke obere Wand 35, die im wesentlichen über einem linken Zylinder 13 angeordnet, eine rechte obere wand 37, die im wesentlichen über einem rechten Zylinder 13 angeordnet ist, und eine Seitenwand 39 auf, die von den oberen Wänden 31, 35, 37 nach unten verläuft und mit dem Umfang der Oberseite 1c des Motors 1 zusammenläuft. Die oberen Wände 31, 35, 37 der Seitenwand 39 konvergieren im wesentlichen nahe der Rückseite des Motors 1, wo die Seitenwand 39 eine halbzylindrische Gestalt hat, die nahezu der Form des runden Gitters 33 entspricht. Die oberen Wände 31, 35, 37 sind im wesentlichen horizontal angeordnet und vertikal von der Oberseite 1c des Motors 1 beabstandet, um Spalte oder Kammern 41, 43 zwischen der Unterseite des Lüftergehäuses 27 und der Oberseite 1c des Motors 1 zu bilden (siehe 6). Eine rechte Kammer 41 befindet sich direkt unter der rechten oberen Wand 37, und eine linke Kammer 43 befindet sich direkt unter der linken oberen Wand 35. Es wird ebenso auf die Unteransicht des integrierten Gehäuses 25, das in 7 dargestellt ist, und auf die Querschnittsansicht von 10 Bezug genommen, in denen sich eine Ablenkwand 45 von der rechten oberen Wand 37 nach unten und seitlich entlang der rechten Kammer 41 erstreckt. Unter Bezugnahme auf 6 und 7 ist die Seitenwand 39 mit den verti kalen Zwischenplatten 47 verschraubt, die von dem Umfang der Oberseite 1c des Motors und um die Zylinder 13 herum nach oben vorstehen. Folglich umgibt die Seitenwand 13 wirksam das Lüftergehäuse 27.
4 und 6 zeigen durch Pfeile Z den Weg des Luftstroms Z unter dem integrierten Gehäuse 25. Eine Drehung des Lüftergebläses 11 bewirkt, dass Umgebungsluft nach unten durch das Gitter 33 und in die Mitte des Lüftergebläses 11 strömt. Das Gitter 33 ist vorzugsweise mit einem Sieb 51 ausgestattet, um ein erstes Filtern der angesaugten Luft zu bewirken. Das Lüftergebläse 11 verteilt dann die Luft im wesentlichen horizontal nach außen, und zwar relativ zum Lüftergebläse 11 nach rechts, nach links und nach vorne. Da der hintere Bereich des integrierten Gehäuses 25 im wesentlichen geschlossen ist, drehen sich die Schaufeln 11a des Lüftergebläses 11 durch den hinteren Bereich, ohne die Luft wesentlich nach außen zu verteilen, bis die Schaufeln 11a mit der im wesentlichen offenen rechten Kammer 41 eingreifen. Folglich wird mehr Luft in die rechte Kammer 41 des Lüftergehäuses 27 verteilt als in die linke Kammer 43. Wegen der strategischen Anordnung der Ablenkwand 45 wird jedoch ein Teil der Luftströmung Z in der rechten Kammer 41 in die linke Kammer 43 geleitet, wodurch die ungleiche Strömungsverteilung zwischen der linken 43 und der rechten Kammer 41 ausgeglichen wird. Folglich leitet das Lüftergehäuse 27 eine im wesentlichen gleichmäßige Strömungsverteilung über die Oberseite und die Seiten von jedem Zylinder 13.
Unter Bezugnahme auf 10 und 11 schafft das Luftreinigergehäuse 29 einen leicht erhobenen vorderen Bereich des integrierten Gehäuses 25. Das Luftreinigergehäuse 29 weist eine im wesentlichen horizontale untere Wand 53 (11), einen Luftfilterkasten 55, der vor der vorderen Wand 53 angeordnet ist (siehe auch 1), und eine abnehmbare obere Abdeckung 57 auf, die sich über die untere Wand 53, den Luftfilterkasten 55 und ein im wesentlichen vertikal angeordnetes Luftreinigerkniestück 59 (10) erstreckt. Wie am besten in 2 zu sehen, ist das Luftreinigergehäuse 29 direkt über dem V-förmigen Raum 17 angeordnet, so dass eine vertikale mittlere Ebene w des Luftreinigergehäuses 29 im wesentlichen koplanar mit der vertikalen mittleren Ebene X des V-förmigen Raums 17 und der Vergaserbaugruppe 19 ist.
Es wird nun auf 8 und 11 Bezug genommen, in denen der Luftfilterkasten 55 durch einen unteren Abschnitt 61, der im wesentlichen direkt über der Vergaserbaugruppe 19 (4) angeordnet ist, vier vertikale Wände 63, die sich vom unteren Abschnitt 61 nach oben erstrecken und eine hintere Wand 63a beinhalten, und die obere Abdeckung 57 gebildet ist. Der untere Abschnitt 61 ist außerdem durch einen allgemein flachen Einlassbereich 65 an der hinteren Seite und einen nach oben gerichtet geneigten vorderen Bereich 67 gebildet, der sich von dem Einlassbereich 65 erstreckt.
Der Luftfilterkasten 55 enthält zwei Filterelemente, einen oberen Filter 69 und einen unteren Filter 71, die im wesentlichen horizontal angeordnet sind, wobei sich der obere Filter 69 unmittelbar über dem unteren Filter 71 befindet. Die Filterelemente 69, 71 haben im wesentlichen ähnliche rechteckige Abmessungen, aber der obere Filter bzw. der Hauptfilter 69 ist wesentlich dicker als der untere Filter bzw. der Vorfilter 71. Vorzugsweise ist der Hauptfilter 69 ein Papierfilterelement, während der Vorfilter 71 ein Grobfilter ist. Die Filterelemente 69, 71 sind in dem Luftfilterkasten 55 durch vertikale Stützträger 73 gehalten, die an dem unteren Abschnitt 61 vorgesehen sind (siehe 4). Die Filter 69, 71 werden mit Hilfe der Stützträger 73 hochgehalten, so dass eine nach unten zeigende Fläche oder Seite 71a des Vorfilters 71 und der untere Abschnitt 61 zwischen sich eine untere Kammer 75 des Luftfilterkastens 55 bilden (siehe auch 4).
Außerdem sind ein Paar Einlassöffnungen 77 in der Nähe des Schnittpunktes zwischen der hinteren Wand 63a und dem unteren Abschnitt 61 gebildet. Die Einlassöffnungen 77 haben eine hori zontale Komponente und eine vertikale Komponente, die sich beide in Fluidströmungsverbindung mit dem erzwungenen Luftstrom Z um das Lüftergebläse 11 befinden (siehe 6). Da sich der Luftfilterkasten 55 (wie nachfolgend in größerem Detail erläutert) in Fluidströmungsverbindung mit den Zylindern 13 befindet, wird durch die Unterdruckfluktuation in den Zylindern eine schnelle Luftströmung Z von dem Lüftergehäuse 27, insbesondere von der Hochgeschwindigkeitsluftströmung in der linken Kammer 43 und in der rechten Kammer 41, durch jede Einlassöffnung 77 (siehe auch 4) angesaugt.
Unter Bezugnahme auf 9 tritt die Luftströmung Z in die untere Kammer 75 des Luftfilterkastens 55 ein und strömt in einer im wesentlichen horizontalen Richtung. Durch Eintreten in die untere Kammer 75 wird jedoch die Luftströmung Z gezwungen, eine abrupte Wende nach oben durchzuführen, um mit der nach unten zeigenden Seite 71a des Vorfilters 71 in Verbindung zu treten. Die Luftströmung Z tritt durch den Vorfilter 71 und den Hauptfilter 69, bevor sie durch eine Auslassfläche oder Seite 69a des Hauptfilters 69 austritt. Von der Auslassseite 69a des Hauptfilters 69 tritt die Luftströmung Z in eine obere Kammer 79 des Luftfilterkastens 55, die sich direkt unter der oberen Abdeckung 57 befindet. Dann wird die Luftströmung Z gezwungen, eine weitere abrupte Wende nach hinten durchzuführen, bevor sie in das Luftreinigeransaugkniestück 59 eintritt.
Es wird nun auf 9 und 11 Bezug genommen, in denen die untere Kammer 75 ebenfalls mit einem Paar Austrittsauslässen 81 versehen ist, die an dem geneigten Bereich 67 angeordnet sind und sich gegenüber von jeder der Einlassöffnungen 77 befinden. Die Luftströmung Z wird daher durch die Einlassöffnungen 77 eingesaugt und durch die Austrittsauslässe 81 ausgestoßen. Dann wird die Luftströmung Z gezwungen, eine abrupte Wende nach oben in Richtung auf die nach unten zeigende Seite 71a des Vorfilters 71 durchzuführen, wodurch schwerere Partikel, die in der Luftströmung Z enthalten sind, normalerweise durch die Trägheit des Fluids in Richtung auf den geneigten Bereich 67 des unteren Abschnitts 61 geleitet werden, statt weiter mit der Luftströmung Z nach oben zu strömen. Diese Partikel werden schließlich durch die Austrittsauslässe 81 ausgestoßen und aus dem Luftansaugsystem ausgeworfen.
Da die Luftströmung Z im wesentlichen nach oben durch die Filterelemente 69, 71 strömt, befindet sich die "dreckige" Seite der Filterelemente 69, 71 normalerweise auf der Unterseite. Außerdem bewirkt die Vibration des Motors 1 allgemein, dass herausgefilterte Stoffe, die sich in den Filterelementen 69, 71 befinden, herausgeschüttelt werden und sich an der Unterseite der Filterelemente 69, 71 sammeln. Ein Teil von diesen gesammelten Schmutz fällt schließlich auf den unteren Abschnitt 61 und wird vorzugsweise durch die Austrittsauslässe 81 ausgeworfen.
Wie am besten in 4 gezeigt, erstreckt sich die obere Abdeckung 57 über die obere Kammer 79 des Luftfilterkastens 55 und über das Luftreinigerkniestück 59. Unter Bezugnahme auf 7 und 8 ist die obere Abdeckung 57 vorzugsweise durch zwei vertikal verlaufende Bolzen 83 befestigt, die mit Flanschen 85 an jeder Seite des Luftreinigerkniestücks 59 eingreifen (siehe auch 1). Daher kann die obere Abdeckung 57 leicht abgenommen werden, um die Auslassseite 69a des Hauptfilters 69. freizugeben und um einen Zugriff auf beide Filter 69, 71 zu ermöglichen.
Da die obere Abdeckung 57 an der Oberseite und an der Vorderseite des Motors 1 mit vertikaler Welle vorgesehen ist, kann der Benutzer leicht auf die obere Abdeckung 57 zugreifen, und zwar auch dann, wenn der Motor 1 von einer Haube oder einer Schutzkappe umschlossen ist. Folglich sind die Filterelemente 69, 71 leicht zu überwachen und auszutauschen, falls dies erforderlich ist.
Es wird nun auf 4 Bezug genommen, in der sich das Luftreinigerkniestück 59 nach unten durch die untere Wand 53 und in den V-förmigen Raum 17 erstreckt. Eine vertikale Schiene 87 ist an der Außenseite der hinteren Wand 63a vorgesehen (siehe 6). Das einteilige Luftreinigerkniestück 59 ist in der Nähe der hinteren Wand 63a mit Hilfe von vertikalen Flanschen 89 befestigt, die verschiebbar mit der vertikalen Schiene 87 eingreifen (6). Eine Einlassöffnung 91 des Luftreinigerkniestücks 59 ist im wesentlichen horizontal an der Oberseite von einem geraden Rohrbereich 93 (4) angeordnet. Außerdem ist eine integrierte Dichtung 95 um die Auslassseite 69a des Hauptfilters 69 und um die horizontale Einlassöffnung 91 des Luftreinigerkniestücks 59 herum angeordnet und dichtet sowohl das Luftreinigerkniestück 59 als auch den Luftfilterkasten 55 gegenüber dem Rest des Luftreinigergehäuses 29 ab.
Unter Bezugnahme auf 4 ist eine Einlasskammer 97 über der Einlassöffnung 91 des Luftreinigerkniestücks 59 und unter der oberen Abdeckung 57 vorgesehen ist. Die vordere Seite der Einlasskammer 97 öffnet sich in die obere Kammer 79 des Luftfilterkasten 55. Folglich wird die Luftströmung Z, die aus dem Hauptfilter 69 austritt, dazu gezwungen, eine 90° Wende in die Einlasskammer 97 und dann eine weitere 90° Wende in die Luftreinigerkniestück-Einlassöffnung 91 durchzuführen, bevor sie durch das Luftreinigerkniestück 59 nach unten strömt. An dem unteren Ende des Luftreinigerkniestücks 59 wird die Luftströmung Z gezwungen, eine weitere 90° Wende durchzuführen. Am Ende der unteren Wende ist eine vertikal angeordnete Auslassöffnung 99 des Luftreinigerkniestücks 59 auf die Vergaserbaugruppe 19 gerichtet.
Es wird nun auf 5 Bezug genommen, wobei die Vergaserbaugruppe 19 zwei Zylinder oder Mündungen 101 aufweist, die jede eine Luftklappe 103 stromabwärts von dem Auslass 99 des Luftreinigerkniestücks 59, einen Lufttrichter 105, der mit einer gemeinsamen Kraftstoffdüse 107 in Fluidströmungsverbindung steht und sich stromabwärts von der Luftklappe 103 befindet, und eine Drosselklappe 109 aufweist, die stromabwärts des Lufttrichters 105 angeordnet ist. Die Vergaserbaugruppe 19 enthält außerdem einen Kraftstoffbecher 21, der unmittelbar unter dem Lufttrichter 105 angeordnet ist.
Es sei angemerkt, dass das vorliegende Luftansaugsystem für Motoren angepasst werden kann, die Luft/Kraftstoff-Mischeinrichtungen verwenden, die andere sind als der Vergaser, der in den Zeichnungen dargestellt ist. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung für einen Motor angepasst werden, der eine Kraftstoffeinspritzung in die Zylindern verwendet. Im Lichte der hier beschriebenen Offenbarung ist eine Anpassung des Luftansaugsystems, das in den Zeichnungen dargestellt ist, für solche Motoren für einen Fachmann offensichtlich.
Unter Bezugnahme auf 4 und 5 ist die Luftströmung Z durch jede Vergasermündung 101 im wesentlichen linear und horizontal. In jedem Luftfilter 105 wird die Luft mit einem Kraftstoff gemischt, um eine brennbare Mischung zu erzeugen. Von dem Luftfilter 105 wird die brennbare Mischung in jeder Mündung 101 nach außen durch die Drosselklappe 109 und in einen der Ansaugkniestücke 23 geleitet.
Jedes Ansaugkniestück 23 erstreckt sich von der Drosselklappe 109 nach außen und außerhalb des V-förmigen Raums 17. Dann macht das Ansaugkniestück 23 eine Wende um etwa 180° in Richtung auf einen der Zylinder 13 und zurück in den V-förmigen Raum 17. Jedes Ansaugkniestück 23 befindet sich in Fluidströmungsverbindung mit einem Ansaugventil (nicht gezeigt), das an einem oberen Bereich des Zylinders 13 vorgesehen ist, wodurch ein Pfad zur Verfügung gestellt wird, durch den die brennbare Mischung in den Zylinder 13 geleitet wird.
Wie am besten in 5 und 6 gezeigt, befinden sich die Ansaugkniestücke 23, die Vergaserbaugruppe 19 und das Luftreinigerkniestück 59 im wesentlichen direkt unter dem Luftreinigergehäuse 29. Insbesondere befindet sich die Vergaserbaugruppe 19 im wesentlichen direkt unter dem Luftfilterkasten 55 und ist zusammen mit dem unteren Bereich des Luftreiniger kniestücks 59 im wesentlichen in dem V-förmigen Raum 17 angeordnet. Somit wird der V-förmige Raum 17 im wesentlichen ausgenutzt, und die Breiten- und Höhenabmessungen des Motors 1 werden minimiert.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Umgebungsluft Z in das Luftansaugsystem durch das horizontale runde Gitter 33 (siehe 4) eingeleitet wird. Das Lüftergebläse 11 erzeugt eine Luftströmung Z über die Oberseite und Seitenbereiche der Zylinder 13, wodurch die Zylinder 13 konvektionsgekühlt werden. Ein Teil der Luftströmung Z wird in die untere Kammer 75 des Luftfilterkastens 55 durch Einlässe 77 eingesaugt und durch Austrittsauslässe 81 ausgestoßen. Durch Unterdruckzustände in den Zylindern 13 wird periodisch eine Luftströmung Z aus der unteren Kammer 75 angesaugt, wodurch die Luftströmung Z gezwungen wird, eine abrupte nach oben gerichtete Wende durchzuführen und mit der nach unten zeigenden Einlassseite 71a des Vorfilters 71 in Beziehung zu treten. Die Luftströmung Z strömt dann nach oben durch den Vorfilter 71 und den Hauptfilter 69, bevor sie in die obere Kammer 79 austritt. Die Luftströmung Z wird dann gezwungen, von der oberen Kammer 79 eine 180° Wende zu dem Luftreinigerkniestück 59 durchzuführen. Die Luftströmung Z durch das Luftreinigerkniestück 59 ist im wesentlichen nach unten gerichtet, bis die Luftströmung Z am unteren Ende dazu gezwungen wird, eine weitere 90° Wende durchzuführen, bevor sie in die Vergaserbaugruppe 19 eintritt.
Die Luftströmung Z durch die Vergaserbaugruppe 19 wird zwischen den beiden Vergasermündungen 101 aufgeteilt. In jedem Lufttrichter 105 wird die Luft mit Kraftstoff gemischt, um eine brennbare Mischung zu erzeugen. Die brennbare Mischung wird dann von der Vergaserbaugruppe 19 nach außen in zwei separate Ansaugkniestücke 23 geleitet, die die brennbare Mischung zu jedem Zylinder 13 leiten.
Obwohl ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, sind für den Fach mann alternative Ausführungsbeispiele offensichtlich und fallen in den beabsichtigten Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Daher ist der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung lediglich durch die folgenden Ansprüche begrenzt.

Claims

Verbrennungsmotor (1), mit einem Kurbelwellengehäuse (3), einer vertikal verlaufenden Kurbelwelle (9), zumindest einem Paar von im wesentlichen horizontal angeordneten Zylindern (13), die sich vom Kurbelwellengehäuse nach außen erstrecken, um dazwischen einen V-förmigen Raum (17) zu bilden, und einem Luftansaugsystem mit einem Luftansaugeinlass (33), einem Luftreiniger (55) mit einem Filter (69/71), und einem Ansaugverteiler (23), der stromabwärts des Filters angeordnet ist und sich mit jedem der Zylinder in Fluidströmungsverbindung befindet, dadurch gekennzeichnet, dass: der Luftreiniger (55) einen Teil des Luftansaugsystems bildet, um von diesem Luft zu empfangen, der Luftreiniger im wesentlichen direkt über dem V-förmigen Raum (17) angeordnet und dazu ausgestaltet ist, dass die empfangene Luft im wesentlichen nach oben gerichtet in sowie durch den Filter (69/71) strömt und den Filter in der gleichen Richtung nach oben verlässt, um dann in den Ansaugverteiler geleitet zu werden.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, bei dem der Luftreiniger (55) eine zweite Öffnung (81) hat, durch die ein Teil der Luft, die durch den Luftreiniger (55) empfangen wird, ausgeschieden wird, wobei bewirkt wird, dass die Luftströmung zu dem Filter (69/71) eine abrupte Wende nach oben durchführt bevor sie durch den Filter strömt, wodurch Partikel, die in dem Luftstrom zu dem Luftreiniger (55) enthalten sind, durch die zweite Öffnung (81) ausgestossen werden.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Filter (69/71) eine Einlassseite (71a) hat, die im wesentlichen nach unten zeigt.
Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Filter (69/71) eine Auslassseite (69a) hat, die im wesentlichen nach oben zeigt.
Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem mit einer Luft/Kraftstoff-Mischeinrichtung (19), die sich stromabwärts des Filters (69/71) und stromaufwärts des Ansaugverteilers (23) befindet, wobei die Luft/Kraftstoff-Mischeinrichtung im wesentlichen direkt unter dem Luftreiniger (55) angeordnet ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, bei dem sich die Luft/Kraftstoff-Mischeinrichtung (19) im wesentlichen in dem V-förmigen Raum (17) befindet.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei dem sich der Ansaugverteiler (23) bezüglich der Kurbelwelle (9) von der Luft/Kraftstoff-Mischeinrichtung (19) in einer im wesentlichen radial nach aussen gerichteten Richtung erstreckt.
Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Filter (69/71) eine Einlassfläche (71a) hat und der Luftreiniger (55) ein Gehäuse (29) mit einer Wand (61) aufweist, die der Einlassfläche des Filters gegenüber liegt, wobei der Filter (69/71) in dem Gehäuse (29) abstützend gehalten ist, so dass die Einlassfläche (71a) und die Wand (61) eine Kammer (75) zwischen sich bilden, wobei die Kammer eine Einlassöffnung (77) hat, die Luft von dem Luftansaugeinlass (33) empfängt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, bei dem der Filter (69/71) in dem Gehäuse (29) über der Wand (61) durch Stützträger (73) abstützend gehalten ist, die von der Wand (61) hochstehen.
Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Luftreiniger (55) eine Abdeckung (57) aufweist, wobei die Abdeckung abgenommen werden kann, um eine Auslassfläche (69a) des Filters freizugeben.