EP4339427A1 - Handgeführtes arbeitsgerät und abgasnachbehandlungseinrichtung für ein handgeführtes arbeitsgerät - Google Patents

Handgeführtes arbeitsgerät und abgasnachbehandlungseinrichtung für ein handgeführtes arbeitsgerät Download PDF

Info

Publication number
EP4339427A1
EP4339427A1 EP22196226.9A EP22196226A EP4339427A1 EP 4339427 A1 EP4339427 A1 EP 4339427A1 EP 22196226 A EP22196226 A EP 22196226A EP 4339427 A1 EP4339427 A1 EP 4339427A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
exhaust gas
silencer
flow unit
flow
wire body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP22196226.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4339427B1 (de
Inventor
Markus Maurer
Niels Kunert
Michael Joos
Oliver Krause
Alexander Steinbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Andreas Stihl AG and Co KG
Original Assignee
Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Andreas Stihl AG and Co KG filed Critical Andreas Stihl AG and Co KG
Priority to EP22196226.9A priority Critical patent/EP4339427B1/de
Priority to PCT/EP2023/075239 priority patent/WO2024056780A1/de
Priority to CN202380066356.2A priority patent/CN119895123A/zh
Publication of EP4339427A1 publication Critical patent/EP4339427A1/de
Priority to US19/192,005 priority patent/US20250314190A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP4339427B1 publication Critical patent/EP4339427B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/08—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
    • F01N1/082—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling by passing the exhaust gases through porous members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • F01N3/0226—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being fibrous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/16—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric heater, i.e. a resistance heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2310/00—Selection of sound absorbing or insulating material
    • F01N2310/14—Wire mesh fabric, woven glass cloth or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/12—Metallic wire mesh fabric or knitting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/06—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for hand-held tools or portables devices

Definitions

  • the invention relates to a hand-held implement of the type specified in the preamble of claim 1 and an exhaust gas aftertreatment device for a hand-held implement.
  • a hand-held implement is known with an exhaust silencer that has a catalytic converter.
  • the catalyst may be made of wire and is coated with catalyst material such as platinum.
  • Hand-held tools powered by combustion engines are subject to ever-increasing legal requirements with regard to the composition of the exhaust gases.
  • combustion engines such as chainsaws, cut-off machines, brush cutters, blowers, lawn mowers or the like
  • catalytic converters for exhaust gas aftertreatment in such small engines.
  • the general conditions for such catalysts in hand-held implements differ in many respects from the general conditions in the automotive sector, for example. Due to the limited installation space available, exhaust silencers in such hand-held implements must be made comparatively small. At the same time, the operator must avoid contact with hot parts of the implement. Strict requirements therefore also apply with regard to exhaust gas temperatures.
  • Combustion engines are often used mixed lubricated engines.
  • the fuel in mixed-lubricated engines is at least partially fed into the crankcase of the internal combustion engine, cycle-accurate metering of fuel is not possible.
  • the composition of the exhaust gas therefore fluctuates significantly more in such small engines than, for example, in the automotive sector, where the amount of fuel injected directly into the combustion chamber is controlled on a cycle-precise basis.
  • the invention is based on the object of creating a hand-held working device of the generic type that is simple and robust.
  • a further object of the invention is to provide an exhaust aftertreatment device for the exhaust silencer of a hand-held implement.
  • This task is achieved with regard to the hand-held working device by a working device with the features of claim 1.
  • the task is solved by an exhaust gas aftertreatment device with the features of claim 16.
  • the exhaust gas aftertreatment device does not have a catalytically active coating.
  • a catalytically acting coating is a coating that acts as a catalyst, i.e. which lowers the activation energy for the chemical conversion of the exhaust gases and thereby increases the reaction speed.
  • a catalytically active coating is in particular a coating with precious metal.
  • the catalytically active coating is in particular a coating that is primarily used to convert hydrocarbons and/or nitrogen oxides.
  • the exhaust gas aftertreatment device does not have a catalytically active coating
  • the exhaust gases in the exhaust silencer are heated significantly less than in an exhaust gas aftertreatment device with a catalytically active coating. This allows for a smaller installation space for the exhaust silencer, since a smaller cooling distance is required for exhaust gases in the silencer.
  • the exhaust gas aftertreatment device does not have a catalytically active coating
  • raw materials, in particular precious metal of the catalytically active coating are saved and the costs for producing the exhaust gas aftertreatment device are reduced.
  • the flow unit preferably a wire body of the flow unit, does not have a catalytically active coating.
  • the flow unit must have a minimum thickness in order to achieve a sufficient residence time of the exhaust gases in the flow unit, so that sufficient conversion of exhaust gases can take place.
  • a flow unit that is used for particle conversion has a thickness of at least 10 mm in the area through which exhaust gas flows.
  • the flow unit can have a smaller thickness in edge areas.
  • the flow unit can be rounded in edge areas or have a chamfer.
  • the specified thickness of at least 10 mm is given at least over 70% of the largest cross section, in particular over at least 80% of the largest cross section.
  • the flow unit Due to the comparatively large thickness of the flow unit, the flow unit has a high stability.
  • the cross sections lie perpendicular to a main flow direction through the exhaust gas aftertreatment device.
  • the largest cross section is the largest cross section of the flow unit perpendicular to the main flow direction.
  • the thickness is advantageously measured parallel to the main flow direction.
  • the thickness is perpendicular to the first, upstream end face of the flow unit.
  • the thickness of the flow unit in the area of the flow unit through which exhaust gas flows is at least over 70% of the largest cross section at least 15 mm, particularly preferably at least 20 mm.
  • the thickness of the flow unit in the area of the flow unit through which exhaust gas flows is advantageously at least 10 mm, in particular at least 15 mm, over the entire largest cross section.
  • all flow units of exhaust gas aftertreatment units of the exhaust silencer in the region of the flow units through which exhaust gas flows have a thickness of at least 10 mm over at least 70% of the largest cross section.
  • the at least one flow unit is at least partially, in particular completely, coated with a washcoat.
  • a washcoat is a coating that increases the surface area without lowering the activation energy for the chemical conversion.
  • the washcoat can be made of aluminum oxide.
  • the washcoat improves the particle converting effect.
  • the flow unit advantageously comprises at least one wire body made of metal. Because the flow unit comprises at least one wire body made of metal, the flow unit acts as a particle converter. Oil droplets in the exhaust gas stream are converted in the wire body at sufficiently high temperatures, thereby achieving particle reduction.
  • a wire body is understood to mean a dimensionally stable body which is formed from at least one wire made of metal.
  • a wire is a thin, elongated, flexible metal part.
  • the wire preferably has a round cross section. An angular cross-section or a suitable other cross-sectional shape can also be advantageous.
  • the cross section of the wire is advantageously constant over its length within the usual manufacturing tolerances.
  • the wire is preferably made by drawing.
  • the flow unit can also have a differently constructed flow unit instead of a wire body.
  • the wire cross section of the at least one wire body is advantageously at least 0.07 mm 2 . If the wire has a round wire cross section, the diameter of the wire is advantageously at least 0.3 mm. This ensures sufficient stability of the wire body. At the same time, a large surface area of the wire body is achieved, so that good particle reduction is achieved.
  • the wire cross section of the wire body is advantageously not more than 0.8 mm 2 .
  • the diameter of the wire is not more than 1 mm with a round wire cross section.
  • the wire of the wire body advantageously consists at least partially, in particular completely, of a nickel alloy or stainless steel.
  • stainless steel is in particular stainless steel in accordance with DIN EN 10 088.
  • the density of at least one wire body is advantageously 0.6 g/cm 3 to 2.0 g/cm 3 at least in the area through which exhaust gas flows.
  • the density of all wire bodies of the exhaust gas aftertreatment device is preferably 0.6 g/cm 3 to 2.0 g/cm 3 at least in the area through which exhaust gas flows. It has been shown that good particle reduction can be achieved with a density of the wire body in the specified range.
  • the density of the wire body is closely related to the proportion of the cavities of the wire body in the total volume of the wire body. The density of the wire body thereby influences the flow resistance and the residence time of the exhaust gases in the wire body. If the density is within the specified range, favorable values for flow resistance and residence time can be achieved.
  • the volume of the wire bodies is relevant for good particle reduction.
  • the sum of the volumes of the flow-through areas of all wire bodies of the flow unit is advantageously at least 0.6 times the displacement of the internal combustion engine.
  • the wire body is preferably made of metal mesh.
  • the wire body is preferably wound in a helical shape.
  • the wire body is particularly preferably a metal knitted mat wound in a helical shape.
  • the wire body is arranged in the exhaust silencer in such a way that the winding axis runs through the upstream end face and the downstream end face of the wire body.
  • the winding axis advantageously runs perpendicular to the upstream end face and/or to the downstream end face of the wire body.
  • the smallest cross section of the flow unit in the area of the flow unit through which exhaust gas flows is advantageously at least 8 mm 2 , in particular at least 12 mm 2 per cubic centimeter of displacement of the internal combustion engine.
  • the exhaust gas silencer has an exhaust gas inlet into the exhaust gas silencer and an exhaust gas outlet from the exhaust gas silencer.
  • at least one flow unit, in particular at least one wire body, of the exhaust gas aftertreatment device is arranged in each flow path from the exhaust gas inlet to the exhaust gas outlet.
  • the exhaust gas silencer therefore has no bypass to the at least one wire body.
  • Exhaust gas must therefore necessarily flow through at least one flow unit, in particular through at least one wire body of the exhaust gas aftertreatment device. This ensures good particle reduction.
  • a flow path is understood to mean a fluidic connection from the exhaust gas inlet to the exhaust gas outlet of the exhaust silencer.
  • a plurality of flow paths from the exhaust gas inlet to the exhaust gas outlet can be formed in the exhaust gas silencer.
  • the second silencer chamber has a volume that is at least 80% of the displacement of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine is in particular a mixed-lubricated internal combustion engine.
  • the internal combustion engine is particularly preferably a two-stroke engine.
  • the exhaust gas contains oil droplets that can be converted in the wire body.
  • the working device is advantageously designed in such a way that the temperature of the exhaust gas stream on an upstream side of the exhaust gas aftertreatment device is from 450 ° C to 750 ° C after at least 2 minutes of operating time of the internal combustion engine at full load. This temperature can be achieved, for example, through a suitable design of the internal combustion engine and/or a suitable arrangement of the exhaust gas aftertreatment device can be achieved. Such temperatures are achieved in particular in mixed-lubricated internal combustion engines in hand-held implements, particularly in two-stroke engines.
  • the exhaust gas aftertreatment device comprises at least one flow unit, in particular at least one flow unit with at least one wire body made of metal.
  • the exhaust gas aftertreatment device does not have a catalytically active coating.
  • the metal wire body is not coated with catalytic material.
  • the wire body has no coating or the coating of the wire body does not have a catalytic effect.
  • a coating of the wire body does not include any precious metal. This results in a simple, cost-effective structure and the exhaust gases leaving the wire body have a comparatively low temperature.
  • Fig. 1 shows a chainsaw 1 as an exemplary embodiment of a hand-held implement.
  • the implement can also be a brush cutter, cut-off machine, blower, lawn mower or similar implement.
  • the hand-held work tool is in particular a hand-carried work tool.
  • the chainsaw 1 has a housing 2 on which a handle 3 is held. Control elements for the chainsaw 1, in the exemplary embodiment a throttle lever 4 and a throttle lever lock 5, are arranged on the handle 3.
  • the chainsaw 1 has a guide rail 6 on which a saw chain 7 is arranged all around.
  • the saw chain 7 is driven by an internal combustion engine 8 arranged in the housing 2.
  • the internal combustion engine 8 is advantageously a mixed-lubricated internal combustion engine 8, in the exemplary embodiment a two-stroke engine.
  • the internal combustion engine 8 can also be another internal combustion engine 8, in particular a mixed-lubricated four-stroke engine.
  • the internal combustion engine 8 includes an air filter 9 through which air is sucked in during operation.
  • the air reaches a crankcase 15 of the internal combustion engine 8 via an intake duct 11.
  • a section of the intake duct 11 is formed in a fuel supply device 10, for example a carburettor.
  • a fuel supply device 10 for example a carburettor.
  • Another way of supplying fuel, for example via a fuel valve, can also be provided.
  • Another location for introducing fuel, for example into the crankcase 15, can also be provided.
  • the internal combustion engine 8 includes a cylinder 12 in which a piston 13 is mounted to reciprocate.
  • the piston 13 delimits a combustion chamber 14 formed in the cylinder 12.
  • the combustion chamber 14 is via overflow channels 19 in the area of the bottom dead center of the piston 13, which is in Fig. 1 is shown, connected to the interior of the crankcase 15.
  • the piston 13 drives a crankshaft 17 rotatably mounted in the crankcase 15 via a connecting rod 16.
  • the crankshaft 17 is rotatably mounted about an axis of rotation 18.
  • a spark plug 20 projects into the combustion chamber 14.
  • the chainsaw 1 includes an exhaust gas silencer 23.
  • An outlet opening 21 leads out of the combustion chamber 14 and is connected to an exhaust gas inlet 24 of the exhaust gas silencer 23 via an outlet channel 22.
  • the internal combustion engine 8 designed as a two-stroke engine, sucks fuel/air mixture through the intake duct 11 into the interior of the crankcase 15 during the upward stroke of the piston 13.
  • the fuel/air mixture in the crankcase 15 is compressed.
  • the spark plug 20 ignites the mixture in the combustion chamber. Due to the subsequent combustion, the piston 13 is accelerated back towards the crankcase 15.
  • exhaust gases can flow out of the combustion chamber 14 and flow to the exhaust silencer 23.
  • the overflow channels 19 from the piston 13 to the combustion chamber 14 are opened, fresh fuel/air mixture flows in for the next combustion.
  • the internal combustion engine 8 can also work with a scavenging template and, in addition to the intake duct 11, comprise one or more air ducts via which largely fuel-free air is stored upstream in the overflow ducts 19.
  • the upstream air During the downward stroke of the piston 13, separates exhaust gases from the previous combustion from the fresh fuel/air mixture flowing into the combustion chamber 14.
  • the exhaust silencer 23 has a silencer housing 32 in which a first silencer chamber 47 and a second silencer chamber 48 are formed.
  • the first silencer room 47 is arranged upstream of the second silencer room 48.
  • the exhaust gas inlet 24 opens into the first silencer chamber 47.
  • further silencer chambers are formed in the silencer housing 32 or in another unit upstream of the first silencer chamber.
  • the exhaust silencer 23 has an exhaust gas outlet 25 from which exhaust gases can flow out of the exhaust silencer 23 into the environment.
  • a spark protection screen 33 is arranged in at least one flow path, in particular in all flow paths between the second silencer chamber 48 and the outlet opening 25.
  • the spark protection screen 33 can, for example, be a single-layer fabric made of metal wire.
  • the exhaust gas outlet 25 leads from the second silencer chamber 48.
  • further silencer chambers can be provided downstream of the second silencer chamber 48.
  • further silencer spaces are arranged between the first silencer space 47 and the exhaust gas aftertreatment device 26 and/or between the exhaust gas aftertreatment device 26 and the second silencer room 48.
  • the first silencer chamber 47 and the second silencer chamber 48 are separated by a partition 28 in the exemplary embodiment.
  • the exhaust silencer 23 has an exhaust gas aftertreatment unit 26.
  • the exhaust gas aftertreatment device 26 is held on the partition 28. Through the exhaust gas aftertreatment unit 26, exhaust gases flow from the first silencer chamber 47 into the second silencer chamber 48.
  • exactly one exhaust gas aftertreatment device 26 is provided, through which exhaust gases flow from the first silencer chamber 47 to the exhaust gas aftertreatment unit 26 second silencer chamber 48 can flow.
  • several exhaust gas aftertreatment devices 26 can be provided.
  • several exhaust gas aftertreatment devices 26 are arranged parallel to one another.
  • the partition 28 has an opening 34 which establishes a fluid connection between the silencer spaces 47 and 48.
  • the exhaust gas aftertreatment device 26 protrudes through the opening 34.
  • a different arrangement of the exhaust gas aftertreatment device 26 on the partition 28 can also be advantageous.
  • the internal combustion engine 8 and the exhaust silencer 23 are designed such that the temperature of the exhaust gas flow on the upstream side of the exhaust gas aftertreatment device 26 is from 450 ° C to 750 ° C after 2 minutes of operating time of the internal combustion engine 8 at full load. This results in advantageous temperatures for the conversion of the exhaust gas in the exhaust gas aftertreatment device.
  • the exhaust gas aftertreatment device 26 includes a flow unit 31, which will be described in more detail below.
  • the exhaust gas aftertreatment device 26 comprises exactly one flow unit 31.
  • the exhaust gas aftertreatment device 26 can comprise several flow units 31.
  • the flow unit 31 serves to reduce particles, i.e. as a particle converter.
  • Exhaust gases from mixed-lubricated internal combustion engines contain lubricating oil in droplet form, which is at least partially converted in the flow unit 31.
  • the volume of the silencer chambers 47 and/or 48 is advantageously larger than the volume of the flow unit 31.
  • the second silencer chamber 48 advantageously has a volume that is at least 80% of the displacement of the internal combustion engine 8. This allows the exhaust gases to be sufficiently cooled downstream of the exhaust gas aftertreatment device 26 in a simple manner before the exhaust gases leave the exhaust silencer 23 through the exhaust gas outlet 25.
  • the first silencer chamber 47 has a volume that is at least 80% of the displacement of the internal combustion engine 8.
  • the silencer housing 32 in the exemplary embodiment is formed from two partial shells 49 and 50, which are connected to one another at a peripheral edge 51.
  • the partial shells 49 and 50 can, for example, be deep-drawn parts made of sheet metal, which are flanged at the edge 51.
  • the partition 28 runs in the silencer housing 32.
  • the partition 28 is designed as a sheet metal and is also fixed on the edge 51.
  • the exhaust gas aftertreatment device 26 is arranged in the opening 34 of the partition 28.
  • the first silencer chamber 47 and, downstream of the first silencer chamber 47, the second silencer chamber 48 are formed in the silencer housing 32.
  • the exhaust gas aftertreatment device 26 is arranged in at least one flow path from the first silencer chamber 47 to the second silencer chamber 48.
  • the exhaust gas aftertreatment device 26 is arranged in the exemplary embodiment so that each flow path from the first silencer chamber 47 to the second silencer chamber 48 leads through the exhaust gas aftertreatment device 26.
  • the exhaust gas aftertreatment device 26 has a housing 27. In the exemplary embodiment, several inflow openings 29 lead into the housing 27.
  • a single inflow opening 29 can also be provided.
  • the inflow openings 29 adjoin the first silencer chamber 47.
  • Several outflow openings 30 lead from the housing 27 of the exhaust gas aftertreatment device 26.
  • a single outflow opening 30 can also be provided.
  • the flow unit 31 is arranged in the housing 27 of the exhaust gas aftertreatment device 26.
  • the flow unit 31 is formed by a single wire body 41.
  • the flow unit 31 has a first, upstream end face 36 and a second, downstream end face 37.
  • the exhaust gases flow in a main flow direction 35 through the exhaust gas aftertreatment device 26.
  • the main flow direction 35 is directed from the first end face 36 to the second end face 37. Due to the structure of the wire body 41, cross flows take place in the wire body 41. This makes a variety of flow paths possible through the wire body 41.
  • exhaust gas flows through the entire wire body 41.
  • the dimensions given below only refer to the area through which exhaust gas flows. Areas of the wire body 41 or the flow unit 31 through which exhaust gas does not flow are not taken into account.
  • a thickness b of the flow unit 31 in the area through which exhaust gas flows is advantageously at least 10 mm, in particular at least 15 mm, preferably at least 20 mm.
  • the thickness b is measured from the upstream end face 36 to the downstream end face 37.
  • the thickness b is advantageously measured parallel to the main flow direction 35.
  • the thickness b is measured perpendicular to the end faces 36 and 37 in the exemplary embodiment in which the end faces 36 and 37 run parallel to one another within the framework of the manufacturing tolerances.
  • the flow unit 31 does not have to have the specified thickness b over its entire cross section.
  • the flow unit 31 has a largest cross section E, which is in Fig. 2 is marked with a dashed line.
  • the flow unit 31 has an area 45.
  • the thickness b in the exemplary embodiment is constant within the scope of the usual manufacturing tolerances.
  • the area 45 is in Fig. 2 shown schematically delimited by dashed lines.
  • the flow unit 31 advantageously has a thickness b of at least 10 mm over at least 70%, in particular at least 80%, of its largest cross section E in the area through which the flow passes.
  • the flow unit 31 has the thickness b over the entire area 45.
  • the thickness b of the flow unit 31 in the region of the flow unit 31 through which exhaust gas flows is at least 10 mm, in particular at least 15 mm, over the entire cross section.
  • the largest cross section E advantageously extends perpendicular to the main flow direction 35.
  • the flow unit 31 is preferably formed by a single flow body 41. However, it can also be provided that the flow unit 31 is formed by several flow bodies 41.
  • the flow body 41 has a large number of cavities that allow flow through. This is in Fig. 4 shown schematically.
  • the flow body 41 has no closed surfaces, at least on the end faces 36 and 37 Fig. 4 shows.
  • the flow unit 31 comprises the wire of the associated flow body 41 and the cavities that are formed between the sections of the wire.
  • the flow unit 31 designates the enveloping body which surrounds the flow body 41 and on which the flow body 41 rests evenly within the scope of the manufacturing accuracy and the uniformity of the size and distribution of the cavities.
  • the housing 27 of the exhaust gas aftertreatment device 26 is formed by two partial shells 38 and 39.
  • the partial shells 38 and 39 are firmly connected to one another, in particular in a sealing manner.
  • the flow unit 31 is advantageously pressed into the housing 27 of the exhaust gas aftertreatment device 26.
  • the inflow openings 29 and the outflow openings 30 do not overlap in the main flow direction 35.
  • exhaust gases must also flow transversely to the main flow direction 35 on their way through the exhaust gas aftertreatment device 26. This increases the residence time of the exhaust gases in the exhaust gas aftertreatment device 29.
  • a different arrangement of the inflow openings 29 and outflow openings 30 can also be advantageous.
  • the flow unit 31 is formed by the at least one wire body 41.
  • Fig. 4 shows schematically a possible design of the wire body 41.
  • the wire body 41 is constructed from metal mesh 42, which has been pressed into a suitable shape.
  • the wire body 41 can also be constructed from a wire mesh, a wire mesh or the like.
  • the metal mesh 42 is made of a wire 43.
  • Wire 43 is in Fig. 5 shown schematically in cross section.
  • the wire 43 has a round cross section with a diameter d.
  • the diameter d is advantageously at least 0.3 mm.
  • the cross-sectional area A of the wire 43 is advantageously at least 0.07 mm 2 .
  • This cross-sectional area is also advantageous for a wire 43 which has a cross-sectional shape that deviates from the round shape.
  • the wire 43 advantageously consists at least partially, in particular completely, of a nickel alloy or stainless steel.
  • the wire body 41 is advantageously made of wound metal mesh 42, as shown schematically in Fig. 6 is shown. As illustrated by the arrow 44, the metal fabric 42 is wound around a winding axis 46. Before being wound up, the metal mesh 42 is in the form of a mat, for example.
  • the winding axis 46 advantageously extends from the first end face 36 to the second end face 37 of the flow unit 31.
  • the main flow direction 35 advantageously runs parallel to the winding axis 46.
  • the wire body 41 has an approximately cylindrical shape. However, a different shape of the wire body 41 can also be advantageous.
  • the wire body 41 is advantageously pressed into a suitable shape.
  • the sum of the volumes of all wire bodies 41 of the flow unit 31 is at least 0.6 times the displacement of the internal combustion engine 8.
  • the volume of the wire body 41 of the flow-through unit 31 is at least 0.6 times the displacement of the internal combustion engine 8. If not all areas of the wire body 41 are flowed through, the sum of the volumes of the flow-through areas of all wire bodies 41 of the flow-through unit 31 is at least 0. 6 times the displacement of the internal combustion engine 8.
  • the density of the wire body 41 is 0.6 g/cm 3 to 2 g/cm 3 at least in the area through which exhaust gas flows. This ensures sufficient contact of the exhaust gases with the surface of the wire body 41.
  • the density of all wire bodies 41 of the exhaust silencer 23 is advantageously in the specified range. In the exemplary embodiment, exhaust gas flows through the entire wire body 41.
  • the flow unit 31 does not have a catalytically active coating.
  • a catalytically acting coating is a coating that acts as a catalyst, i.e. which lowers the activation energy for the chemical conversion of the exhaust gases and thereby increases the reaction rate.
  • a catalytic coating is in particular a coating with noble metal, which is primarily used to convert hydrocarbons and/or nitrogen oxides.
  • No flow unit 41 of the exhaust gas aftertreatment device 26 is provided with a catalytically active coating.
  • the wire body 41 of the flow unit 31 is coated with a washcoat in the exemplary embodiment.
  • a washcoat is a coating that increases the surface area without lowering the activation energy for the chemical conversion.
  • a washcoat is therefore not a catalytically active coating in the sense of this document.
  • the washcoat can be made of aluminum oxide.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

Ein handgeführtes Arbeitsgerät umfasst einen Verbrennungsmotor (8) und einen Abgasschalldämpfer (23). In dem Abgasschalldämpfer (23) sind ein erster Schalldämpferraum (47) und ein zweiter Schalldämpferraum (48) ausgebildet. Der Abgasschalldämpfer (23) umfasst eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (26), die mindestens eine Durchströmungseinheit (31) umfasst. Die Durchströmungseinheit (31) ist in einem Strömungsweg von dem ersten Schalldämpferraum (47) in den zweiten Schalldämpferraum (48) angeordnet. Die von einer stromauf liegenden Stirnseite (36) zu einer stromab liegenden Stirnseite (37) der Durchströmungseinheit (31) gemessene Dicke (b) der Durchströmungseinheit (31) in dem von Abgas durchströmten Bereich der Durchströmungseinheit (31) beträgt zumindest über 70% des Querschnitts mindestens 10 mm. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung (26) weist keine katalytisch wirkende Beschichtung auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Arbeitsgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung und eine Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein handgeführtes Arbeitsgerät.
  • Aus der JP 2009-156158 A ist ein handgeführtes Arbeitsgerät mit einem Abgasschalldämpfer bekannt, der einen Katalysator aufweist. Der Katalysator kann aus Draht sein und ist mit Katalysatormaterial wie Platin beschichtet.
  • Verbrennungsmotorisch angetriebene handgeführte Arbeitsgeräte wie beispielsweise Motorsägen, Trennschleifer, Freischneider, Blasgeräte, Rasenmäher oder dgl. unterliegen ständig steigenden gesetzlichen Anforderungen im Hinblick auf die Zusammensetzung der Abgase. Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist es auch bei derartigen Kleinmotoren bekannt, Katalysatoren zur Abgasnachbehandlung einzusetzen. Die Rahmenbedingungen für derartige Katalysatoren in handgeführten Arbeitsgeräten unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht von den Rahmenbedingungen beispielsweise im Automobilbereich. Aufgrund des begrenzten zur Verfügung stehenden Bauraums müssen Abgasschalldämpfer in derartigen handgeführten Arbeitsgeräten vergleichsweise klein ausgebildet werden. Gleichzeitig muss ein Kontakt des Bedieners mit heißen Teilen des Arbeitsgeräts vermieden werden. Daher gelten auch im Hinblick auf die Abgastemperaturen strenge Anforderungen. Häufig sind die zum Einsatz kommenden Verbrennungsmotoren gemischgeschmierte Motoren. Dadurch, dass der Kraftstoff bei gemischgeschmierten Motoren mindestens teilweise ins Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors zugeführt wird, ist eine zyklusgenaue Dosierung von Kraftstoff nicht möglich. Die Zusammensetzung des Abgases schwankt daher bei derartigen Kleinmotoren deutlich stärker als beispielsweise im Automobilbereich, wo eine zyklusgenaue Steuerung der unmittelbar in den Brennraum eingespritzten Kraftstoffmenge erfolgt.
  • Sowohl im Hinblick auf Temperatur und Gewicht als auch im Hinblick auf schwankende Abgaszusammensetzungen sind an Abgasschalldämpfer für derartige handgeführte Arbeitsgeräte daher andere Anforderungen zu stellen als an Abgasschalldämpfer, wie sie im Automobilbereich bzw. für Dieselmotoren oder für getrenntgeschmierte Viertaktmotoren eingesetzt werden, so dass Lösungen aus diesem Bereich nicht einfach auf Abgasschalldämpfer für handgeführte Arbeitsgeräte übertragbar sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das einfach und robust aufgebaut ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung für den Abgasschalldämpfer eines handgeführten Arbeitsgeräts anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird bezüglich des handgeführten Arbeitsgeräts durch ein Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bezüglich der Abgasnachbehandlungseinrichtung wird die Aufgabe durch eine Abgasnachbehandlungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung keine katalytisch wirkende Beschichtung aufweist. Eine katalytisch wirkende Beschichtung ist dabei vorliegend eine Beschichtung, die als Katalysator wirkt, die also die Aktivierungsenergie für die chemische Umsetzung der Abgase senkt und dadurch die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht. Eine katalytisch wirkende Beschichtung ist insbesondere eine Beschichtung mit Edelmetall. Die katalytisch wirkende Beschichtung ist insbesondere eine Beschichtung, die überwiegend zum Konvertieren von Kohlenwasserstoffen und/oder Stickoxiden dient.
  • Dadurch, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung keine katalytisch wirkende Beschichtung aufweist, werden die Abgase in dem Abgasschalldämpfer deutlich weniger aufgeheizt als bei einer Abgasnachbehandlungseinrichtung mit katalytisch wirkender Beschichtung. Dadurch ist ein geringerer Bauraum des Abgasschalldämpfers möglich, da eine geringere Abkühlstrecke für Abgase im Schalldämpfer benötigt wird. Dadurch, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung keine katalytisch wirkende Beschichtung aufweist, werden Rohstoffe, insbesondere Edelmetall der katalytisch wirkenden Beschichtung, eingespart, und die Kosten für die Herstellung der Abgasnachbehandlungseinrichtung verringern sich. Überraschend hat sich gezeigt, dass bei Verbrennungsmotoren in handgeführten Arbeitsgeräten auch ohne katalytisch wirkende Beschichtung der Abgasnachbehandlungseinrichtung in der Abgasnachbehandlungseinrichtung eine ausreichende Aufbereitung der Abgase, insbesondere im Hinblick auf die Konvertierung von Partikeln, möglich ist. Insbesondere weist die Durchströmungseinheit, bevorzugt ein Drahtkörper der Durchströmungseinheit, keine katalytisch wirkende Beschichtung auf.
  • Die Durchströmungseinheit muss eine Mindestdicke aufweisen, um eine ausreichende Verweildauer der Abgase in der Durchströmungseinheit zu erreichen, so dass eine ausreichende Konvertierung von Abgasen erfolgen kann. Eine Durchströmungseinheit, die zur Partikelkonvertierung dient, weist in dem von Abgas durchströmten Bereich eine Dicke von mindestens 10 mm auf. Dabei kann die Durchströmungseinheit in Randbereichen eine geringere Dicke aufweisen. Beispielsweise kann die Durchströmungseinheit in Randbereichen abgerundet sein oder eine Fase aufweisen. Die angegebene Dicke von mindestens 10 mm ist zumindest über 70% des größten Querschnitts, insbesondere über zumindest 80% des größten Querschnitts gegeben.
  • Aufgrund der vergleichsweise großen Dicke der Durchströmungseinheit ergibt sich eine hohe Stabilität der Durchströmungseinheit. Die Querschnitte liegen dabei senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung. Der größte Querschnitt ist der größte Querschnitt der Durchströmungseinheit senkrecht zur Hauptströmungsrichtung. Die Dicke ist vorteilhaft parallel zur Hauptströmungsrichtung gemessen. Bevorzugt ist die Dicke senkrecht zur ersten, stromauf liegenden Stirnseite der Durchströmungseinheit.
  • Bevorzugt beträgt die Dicke der Durchströmungseinheit in dem von Abgas durchströmten Bereich der Durchströmungseinheit zumindest über 70% des größten Querschnitts mindestens 15 mm, besonders bevorzugt mindestens 20 mm. Vorteilhaft beträgt die Dicke der Durchströmungseinheit in dem von Abgas durchströmten Bereich der Durchströmungseinheit über den gesamten größten Querschnitt mindestens 10 mm, insbesondere mindestens 15 mm.
  • Vorteilhaft weisen alle Durchströmungseinheiten von Abgasnachbehandlungseinheiten des Abgasschalldämpfers in dem von Abgas durchströmten Bereich der Durchströmungseinheiten zumindest über 70% des größten Querschnitts eine Dicke von mindestens 10 mm auf.
  • Vorteilhaft ist die mindestens eine Durchströmungseinheit zumindest teilweise, insbesondere vollständig mit einem Washcoat beschichtet. Ein Washcoat ist vorliegend eine Beschichtung, die die Oberfläche vergrößert, ohne die Aktivierungsenergie für die chemische Umsetzung zu senken. Beispielsweise kann der Washcoat aus Aluminiumoxid sein. Der Washcoat bewirkt eine Verbesserung der partikelkonvertierenden Wirkung. Vorteilhaft umfasst die Durchströmungseinheit mindestens einen Drahtkörper aus Metall. Dadurch, dass die Durchströmungseinheit mindestens einen Drahtkörper aus Metall umfasst, wirkt die Durchströmungseinheit als Partikelkonverter. Öltröpfchen im Abgasstrom werden in dem Drahtkörper bei ausreichend hohen Temperaturen konvertiert, wodurch eine Partikelreduktion erreicht wird.
  • Es hat sich gezeigt, dass insbesondere für einen Drahtkörper eine Beschichtung mit einem Washcoat vorteilhaft ist, um gute Ergebnisse bei der Partikelkonvertierung zu erreichen.
  • Unter einem Drahtkörper wird vorliegend ein formstabiler Körper verstanden, der aus mindestens einem Draht aus Metall gebildet ist. Ein Draht ist dabei ein dünnes, langgestrecktes, biegsames Metallteil. Der Draht weist vorzugsweise einen runden Querschnitt auf. Auch ein eckiger Querschnitt oder eine geeignete andere Querschnittsform kann vorteilhaft sein. Der Querschnitt des Drahts ist über dessen Länge im Rahmen der üblichen Fertigungstoleranzen vorteilhaft konstant. Der Draht ist bevorzugt durch Ziehen hergestellt.
  • In alternativer Ausführung kann die Durchströmungseinheit anstatt eines Drahtkörpers auch eine anders aufgebaute Durchströmungseinheit aufweisen.
  • Vorteilhaft beträgt der Drahtquerschnitt des mindestens einen Drahtkörpers, insbesondere aller Drahtkörper der Abgasnachbehandlungseinrichtung, mindestens 0,07 mm2. Weist der Draht einen runden Drahtquerschnitt auf, so beträgt der Durchmesser des Drahts vorteilhaft mindestens 0,3 mm. Dadurch wird eine ausreichende Stabilität des Drahtkörpers erreicht. Gleichzeitig wird eine große Oberfläche des Drahtkörpers erzielt, so dass eine gute Partikelreduktion erreicht wird. Der Drahtquerschnitt des Drahtkörpers beträgt vorteilhaft nicht mehr als 0,8 mm2. Vorteilhaft beträgt der Durchmesser des Drahts bei einem runden Drahtquerschnitt nicht mehr als 1 mm.
  • Vorteilhaft besteht der Draht des Drahtkörpers zumindest teilweise, insbesondere vollständig aus einer Nickellegierung oder aus nichtrostendem Stahl. Nichtrostender Stahl ist vorliegend insbesondere nichtrostender Stahl gemäß DIN EN 10 088.
  • Vorteilhaft beträgt die Dichte mindestens eines Drahtkörpers zumindest in dem von Abgas durchströmten Bereich 0,6 g/cm 3 bis 2,0 g/cm3. Bevorzugt beträgt die Dichte aller Drahtkörper der Abgasnachbehandlungseinrichtung zumindest in dem von Abgas durchströmten Bereich 0,6 g/cm 3 bis 2,0 g/cm3. Es hat sich gezeigt, dass bei einer Dichte des Drahtkörpers im angegebenen Bereich eine gute Partikelreduktion erreicht werden kann. Die Dichte des Drahtkörpers steht in engem Zusammenhang mit dem Anteil der Hohlräume des Drahtkörpers am gesamten Volumen des Drahtkörpers. Die Dichte des Drahtkörpers beeinflusst dadurch den Strömungswiderstand und die Verweildauer der Abgase im Drahtkörper. Liegt die Dichte im angegebenen Bereich, so lassen sich günstige Werte für Strömungswiderstand und Verweildauer erzielen.
  • Es hat sich gezeigt, dass für eine gute Partikelreduktion das Volumen der Drahtkörper relevant ist. Vorteilhaft beträgt die Summe der Volumina der durchströmten Bereiche aller Drahtkörper der Durchströmungseinheit mindestens das 0,6fache des Hubraums des Verbrennungsmotors.
  • Der Drahtkörper ist bevorzugt aus Metallgestrick ausgebildet. Bevorzugt ist der Drahtkörper schneckenförmig aufgewickelt. Besonders bevorzugt ist der Drahtkörper eine schneckenförmig aufgewickelte Metallgestrickmatte. In vorteilhafter Gestaltung ist der Drahtkörper so im Abgasschalldämpfer angeordnet, dass die Wickelachse durch die stromauf liegende Stirnseite und die stromab liegende Stirnseite des Drahtkörpers verläuft. Bei etwa zylindrischer Form des Drahtkörpers kann so auf einfache Weise eine im Rahmen der üblichen Fertigungstoleranzen konstante Dicke des Drahtkörpers über einen Großteil des Querschnitts, insbesondere über den gesamten Querschnitt, erreicht werden. Vorteilhaft verläuft die Wickelachse senkrecht zur stromauf liegenden Stirnseite und/oder zur stromab liegenden Stirnseite des Drahtkörpers.
  • Der kleinste Querschnitt der Durchströmungseinheit beträgt in dem von Abgas durchströmten Bereich der Durchströmungseinheit vorteilhaft mindestens 8 mm2, insbesondere mindestens 12 mm2 je Kubikzentimeter Hubraum des Verbrennungsmotors.
  • Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Abgasschalldämpfer einen Abgaseinlass in den Abgasschalldämpfer und einen Abgasauslass aus dem Abgasschalldämpfer aufweist. Vorteilhaft ist in jedem Strömungsweg vom Abgaseinlass zum Abgasauslass mindestens eine Durchströmungseinheit, insbesondere mindestens ein Drahtkörper der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet. Der Abgasschalldämpfer weist demnach in bevorzugter Gestaltung keinen Bypass zu dem mindestens einen Drahtkörper auf. Abgas muss demnach zwangsweise durch mindestens eine Durchströmungseinheit, insbesondere durch mindestens einen Drahtkörper der Abgasnachbehandlungseinrichtung strömen. Dadurch wird eine gute Partikelreduktion sichergestellt. Es gibt vorteilhaft keinen Strömungsweg vom Abgaseinlass zum Abgasauslass, der nicht durch zumindest eine Durchströmungseinheit führt. Unter einem Strömungsweg wird vorliegend eine fluidische Verbindung vom Abgaseinlass zum Abgasauslass des Abgasschalldämpfers verstanden. In dem Abgasschalldämpfer können eine Vielzahl von Strömungswegen vom Abgaseinlass zum Abgasauslass gebildet sein.
  • Um sicherzustellen, dass Abgase, die aus der Abgasnachbehandlungseinrichtung ausströmen, im Abgasschalldämpfer ausreichend abkühlen können, ist vorteilhaft vorgesehen, dass der zweite Schalldämpferraum ein Volumen aufweist, das mindestens 80% des Hubraums des Verbrennungsmotors beträgt.
  • Der Verbrennungsmotor ist insbesondere ein gemischgeschmierter Verbrennungsmotor. Besonders bevorzugt ist der Verbrennungsmotor ein Zweitaktmotor. Bei gemischgeschmierten Verbrennungsmotoren enthält das Abgas Öltröpfchen, die in dem Drahtkörper konvertiert werden können. Das Arbeitsgerät ist vorteilhaft derart ausgebildet, dass die Temperatur des Abgasstroms an einer stromauf liegenden Seite der Abgasnachbehandlungseinrichtung nach mindestens 2 Minuten Betriebszeit des Verbrennungsmotors bei Volllast von 450 °C bis 750 °C. Diese Temperatur kann beispielsweise durch geeignete Auslegung des Verbrennungsmotors und/oder geeignete Anordnung der Abgasnachbehandlungseinrichtung erreicht werden. Derartige Temperaturen werden insbesondere bei gemischgeschmierten Verbrennungsmotoren in handgeführten Arbeitsgeräten, insbesondere bei Zweitaktmotoren, erreicht. Es hat sich gezeigt, dass bei Temperaturen in diesem Temperaturbereich an der stromauf liegenden Seite der Abgasnachbehandlungseinrichtung ausreichende Temperaturen für eine gute Partikelreduktion vorliegen. Eine zusätzliche Aufheizung der Abgasnachbehandlungseinrichtung, beispielsweise durch ein Heizelement oder durch katalytische Reaktion einer katalytisch wirkenden Beschichtung von Teilen der Abgasnachbehandlungseinrichtung ist daher nicht zwingend erforderlich. Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau des Arbeitsgeräts.
  • Für eine Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein handgeführtes Arbeitsgerät ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung mindestens eine Durchströmungseinheit, insbesondere mindestens eine Durchströmungseinheit mit mindestens einem Drahtkörper aus Metall, umfasst. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung weist keine katalytisch wirkende Beschichtung auf. Demnach ist der Drahtkörper aus Metall nicht mit katalytischem Material beschichtet. Der Drahtkörper weist keine Beschichtung auf oder die Beschichtung des Drahtkörpers wirkt nicht katalytisch. Eine Beschichtung des Drahtkörpers umfasst insbesondere kein Edelmetall. Dadurch ergibt sich ein einfacher, kostengünstiger Aufbau und die den Drahtkörper verlassenden Abgase weisen eine vergleichsweise geringe Temperatur auf.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Schnittdarstellung durch eine Motorsäge,
    Fig. 2
    eine schematische Schnittdarstellung des Abgasschalldämpfers der Motorsäge aus Fig. 1,
    Fig. 3
    eine schematische perspektivische Darstellung der Abgasnachbehandlungseinrichtung des Abgasschalldämpfers aus Fig. 2,
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung eines Drahtkörpers,
    Fig. 5
    eine schematische Schnittdarstellung durch den Draht des Drahtkörpers aus Fig. 4,
    Fig. 6
    eine schematische Darstellung der Herstellung des Drahtkörpers.
  • Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel für ein handgeführtes Arbeitsgerät eine Motorsäge 1. Anstatt einer Motorsäge 1 kann das Arbeitsgerät auch ein Freischneider, Trennschleifer, Blasgerät, Rasenmäher oder dergleichen Arbeitsgerät sein. Das handgeführte Arbeitsgerät ist insbesondere ein handgetragenes Arbeitsgerät. Die Motorsäge 1 weist ein Gehäuse 2 auf, an dem ein Handgriff 3 gehalten ist. Am Handgriff 3 sind Bedienelemente für die Motorsäge 1, im Ausführungsbeispiel ein Gashebel 4 und eine Gashebelsperre 5, angeordnet. Die Motorsäge 1 weist eine Führungsschiene 6 auf, an der eine Sägekette 7 umlaufend angeordnet ist. Im Betrieb ist die Sägekette 7 von einem im Gehäuse 2 angeordneten Verbrennungsmotor 8 angetrieben. Der Verbrennungsmotor 8 ist vorteilhaft ein gemischgeschmierter Verbrennungsmotor 8, im Ausführungsbeispiel ein Zweitaktmotor. Der Verbrennungsmotor 8 kann auch ein anderer Verbrennungsmotor 8, insbesondere ein gemischgeschmierter Viertaktmotor, sein.
  • Der Verbrennungsmotor 8 umfasst einen Luftfilter 9, über den im Betrieb Luft angesaugt wird. Die Luft gelangt über einen Ansaugkanal 11 zu einem Kurbelgehäuse 15 des Verbrennungsmotors 8. Ein Abschnitt des Ansaugkanals 11 ist in einer Kraftstoffzuführeinrichtung 10, beispielsweise einem Vergaser, ausgebildet. Auch eine andere Art der Zufuhr von Kraftstoff, beispielsweise über ein Kraftstoffventil, kann vorgesehen sein. Auch ein anderer Ort der Kraftstoffeinbringung, beispielsweise ins Kurbelgehäuse 15, kann vorgesehen sein.
  • Der Verbrennungsmotor 8 umfasst einen Zylinder 12, in dem ein Kolben 13 hin- und hergehend gelagert ist. Der Kolben 13 begrenzt einen im Zylinder 12 ausgebildeten Brennraum 14. Der Brennraum 14 ist über Überströmkanäle 19 im Bereich des unteren Totpunkts des Kolbens 13, der in Fig. 1 dargestellt ist, mit dem Innenraum des Kurbelgehäuses 15 verbunden. Der Kolben 13 treibt über ein Pleuel 16 eine im Kurbelgehäuse 15 drehbar gelagerte Kurbelwelle 17 an. Die Kurbelwelle 17 ist um eine Drehachse 18 drehbar gelagert. In den Brennraum 14 ragt eine Zündkerze 20. Die Motorsäge 1 umfasst einen Abgasschalldämpfer 23. Aus dem Brennraum 14 führt eine Auslassöffnung 21, die über einen Auslasskanal 22 mit einem Abgaseinlass 24 des Abgasschalldämpfers 23 verbunden ist.
  • Im Betrieb saugt der als Zweitaktmotor ausgebildete Verbrennungsmotor 8 beim Aufwärtshub des Kolbens 13 Kraftstoff/Luft-Gemisch durch den Ansaugkanal 11 in den Innenraum des Kurbelgehäuses 15 an. Beim Abwärtshub des Kolbens 15 wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kurbelgehäuse 15 verdichtet. Sobald die Überströmkanäle 19 vom Kolben 13 zum Brennraum 14 geöffnet werden, strömt das Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Innenraum des Kurbelgehäuses 15 in den Brennraum 14 ein. Im Bereich des oberen Totpunkts zündet die Zündkerze 20 das Gemisch im Brennraum. Aufgrund der darauffolgenden Verbrennung wird der Kolben 13 wieder zurück in Richtung auf das Kurbelgehäuse 15 beschleunigt. Sobald der Kolben 13 die Auslassöffnung 21 öffnet, können Abgase aus dem Brennraum 14 ausströmen und zum Abgasschalldämpfer 23 strömen. Sobald die Überströmkanäle 19 vom Kolben 13 zum Brennraum 14 geöffnet werden, strömt frisches Kraftstoff/Luft-Gemisch für die nächste Verbrennung nach.
  • Alternativ kann der Verbrennungsmotor 8 auch mit Spülvorlage arbeiten und zusätzlich zum Ansaugkanal 11 einen oder mehrere Luftkanäle umfassen, über die in den Überströmkanälen 19 weitgehend kraftstofffreie Luft vorgelagert wird. Die vorgelagerte Luft trennt beim Abwärtshub des Kolbens 13 Abgase aus der vorangegangenen Verbrennung von in den Brennraum 14 einströmendem frischem Kraftstoff/Luft-Gemisch.
  • Der Abgasschalldämpfer 23 weist ein Schalldämpfergehäuse 32 auf, in dem ein erster Schalldämpferraum 47 und ein zweiter Schalldämpferraum 48 ausgebildet sind. Der erste Schalldämpferraum 47 ist stromauf des zweiten Schalldämpferraums 48 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel mündet der Abgaseinlass 24 in den ersten Schalldämpferraum 47. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass stromauf des ersten Schalldämpferraums weitere Schalldämpferräume im Schalldämpfergehäuse 32 oder in einer anderen Einheit ausgebildet sind. Der Abgasschalldämpfer 23 weist einen Abgasauslass 25 auf, aus dem Abgase aus dem Abgasschalldämpfer 23 in die Umgebung ausströmen können. In mindestens einem Strömungsweg, insbesondere in allen Strömungswegen zwischen dem zweiten Schalldämpferraum 48 und der Austrittsöffnung 25 ist im Ausführungsbeispiel ein Funkenschutzsieb 33 angeordnet. Das Funkenschutzsieb 33 kann beispielsweise ein einlagiges Gewebe aus Metalldraht sein. Im Ausführungsbeispiel führt der Abgasauslass 25 aus dem zweiten Schalldämpferraum 48. In alternativer Ausführung können weitere Schalldämpferräume stromab des zweiten Schalldämpferraums 48 vorgesehen sein. Es kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass weitere Schalldämpferräume zwischen dem ersten Schalldämpferraum 47 und der Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 und/oder zwischen der Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 und dem zweiten Schalldämpferraum 48 angeordnet sind.
  • Der erste Schalldämpferraum 47 und der zweite Schalldämpferraum 48 sind im Ausführungsbeispiel von einer Trennwand 28 getrennt. Der Abgasschalldämpfer 23 weist eine Abgasnachbehandlungseinheit 26 auf. Im Ausführungsbeispiel ist die Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 an der Trennwand 28 gehalten. Durch die Abgasnachbehandlungseinheit 26 strömen Abgase aus dem ersten Schalldämpferraum 47 in den zweiten Schalldämpferraum 48. Im Ausführungsbeispiel ist genau eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 vorgesehen, durch die Abgase vom ersten Schalldämpferraum 47 zum zweiten Schalldämpferraum 48 strömen können. In alternativer vorteilhafter Ausführung können mehrere Abgasnachbehandlungseinrichtungen 26 vorgesehen sein. In vorteilhafter Ausführungsvariante sind mehrere Abgasnachbehandlungseinrichtungen 26 parallel zueinander angeordnet. Bei paralleler Anordnung von zwei Abgasnachbehandlungseinrichtungen 26 strömt ein Teilstrom des Abgasstroms durch die eine der Abgasnachbehandlungseinrichtungen 26 und ein anderer Teilstrom des Abgasstroms durch die andere der Abgasnachbehandlungseinrichtungen 26. Auch eine Anordnung mehrerer Abgasnachbehandlungseinrichtungen 26 hintereinander, so dass zumindest ein Teilstrom des Abgasstroms erst durch die eine und dann durch die andere Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 strömt, kann alternativ oder zusätzlich vorteilhaft sein.
  • Die Trennwand 28 weist eine Öffnung 34 auf, die eine fluidische Verbindung zwischen den Schalldämpferräumen 47 und 48 herstellt. Durch die Öffnung 34 ragt im Ausführungsbeispiel die Abgasnachbehandlungseinrichtung 26. Auch eine andere Anordnung der Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 an der Trennwand 28 kann vorteilhaft sein.
  • Der Verbrennungsmotor 8 und der Abgasschalldämpfer 23 sind so ausgebildet, dass die Temperatur des Abgasstroms an der stromauf liegenden Seite der Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 nach 2 Minuten Betriebszeit des Verbrennungsmotors 8 bei Volllast von 450°C bis 750°C beträgt. Dadurch ergeben sich vorteilhafte Temperaturen für die Umsetzung des Abgases in der Abgasnachbehandlungseinrichtung.
  • Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 umfasst eine Durchströmungseinheit 31, die im Folgenden noch näher beschrieben wird. Im Ausführungsbeispiel umfasst die Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 genau eine Durchströmungseinheit 31. In alternativer Ausführung kann die Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 mehrere Durchströmungseinheiten 31 umfassen.
  • Die Durchströmungseinheit 31 dient zur Partikelreduktion, also als Partikelkonverter. In Abgasen von gemischgeschmierten Verbrennungsmotoren ist Schmieröl in Tröpfchenform enthalten, das in der Durchströmungseinheit 31 zumindest teilweise konvertiert wird.
  • Das Volumen der Schalldämpferräume 47 und/oder 48 ist vorteilhaft größer als das Volumen der Durchströmungseinheit 31. Vorteilhaft weist der zweite Schalldämpferraum 48 ein Volumen auf, das mindestens 80% des Hubraums des Verbrennungsmotors 8 beträgt. Dadurch kann auf einfache Weise eine ausreichende Abkühlung der Abgase stromab der Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 erfolgen, bevor die Abgase den Abgasschalldämpfer 23 durch den Abgasauslass 25 verlassen. Alternativ oder zusätzlich ist vorteilhaft vorgesehen, dass der erste Schalldämpferraum 47 ein Volumen aufweist, das mindestens 80% des Hubraums des Verbrennungsmotors 8 beträgt.
  • Der Aufbau des Abgasschalldämpfers 23 wird im Folgenden anhand von Fig. 2 beschrieben. Wie Fig. 2 zeigt, ist das Schalldämpfergehäuse 32 im Ausführungsbeispiel aus zwei Teilschalen 49 und 50 ausgebildet, die an einem umlaufenden Rand 51 miteinander verbunden sind. Die Teilschalen 49 und 50 können beispielsweise Tiefziehteile aus Blech sein, die am Rand 51 umgebördelt sind. Im Schalldämpfergehäuse 32 verläuft die Trennwand 28. Im Ausführungsbeispiel ist die Trennwand 28 als Blech ausgebildet und ebenfalls am Rand 51 fixiert. In der Öffnung 34 der Trennwand 28 ist die Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 angeordnet. Im Schalldämpfergehäuse 32 sind der erste Schalldämpferraum 47 und, stromab des ersten Schalldämpferraums 47, der zweite Schalldämpferraum 48 ausgebildet. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 ist in mindestens einem Strömungsweg vom ersten Schalldämpferraum 47 zum zweiten Schalldämpferraum 48 angeordnet. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 ist im Ausführungsbeispiel so angeordnet, dass jeder Strömungsweg vom ersten Schalldämpferraum 47 zum zweiten Schalldämpferraum 48 durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 führt. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 weist ein Gehäuse 27 auf. In das Gehäuse 27 führen im Ausführungsbeispiel mehrere Einströmöffnungen 29.
  • Es kann auch eine einzige Einströmöffnung 29 vorgesehen sein. Im Ausführungsbeispiel grenzen die Einströmöffnungen 29 an den ersten Schalldämpferraum 47 an. Aus dem Gehäuse 27 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 führen mehrere Ausströmöffnungen 30. Auch eine einzige Ausströmöffnung 30 kann vorgesehen sein.
  • Im Gehäuse 27 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 ist die Durchströmungseinheit 31 angeordnet. Die Durchströmungseinheit 31 ist im Ausführungsbeispiel durch einen einzigen Drahtkörper 41 gebildet. Wie Fig. 2 zeigt, weist die Durchströmungseinheit 31 eine erste, stromauf liegenden Stirnseite 36 und eine zweite, stromab liegenden Stirnseite 37 auf. Die Abgase strömen in einer Hauptströmungsrichtung 35 durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung 26. Die Hauptströmungsrichtung 35 ist von der ersten Stirnseite 36 zur zweiten Stirnseite 37 gerichtet. Im Drahtkörper 41 finden aufgrund der Struktur des Drahtkörpers 41 Querströmungen statt. Dadurch sind eine Vielzahl von Strömungswegen durch den Drahtkörper 41 möglich.
  • Im Ausführungsbeispiel ist der gesamte Drahtkörper 41 von Abgas durchströmt. Bei einer alternativen Ausführung, bei der nicht der gesamte Drahtkörper 41 von Abgas durchströmt ist, beziehen sich die nachfolgend angegebenen Abmessungen nur auf den von Abgas durchströmten Bereich. Bereiche des Drahtkörpers 41 bzw. der Durchströmungseinheit 31, die nicht von Abgas durchströmt werden, werden nicht berücksichtigt.
  • Eine Dicke b der Durchströmungseinheit 31 beträgt in dem von Abgas durchströmten Bereich vorteilhaft mindestens 10 mm, insbesondere mindestens 15 mm, bevorzugt mindestens 20 mm. Die Dicke b ist dabei von der stromauf liegenden Stirnseite 36 zu der stromab liegenden Stirnseite 37 gemessen. Die Dicke b ist vorteilhaft parallel zur Hauptströmungsrichtung 35 gemessen. Die Dicke b ist im Ausführungsbeispiel, in dem die Stirnseiten 36 und 37 im Rahmen der Fertigungstoleranzen parallel zueinander verlaufen, senkrecht zu den Stirnseiten 36 und 37 gemessen. Die Durchströmungseinheit 31 muss die angegebene Dicke b dabei nicht über ihren gesamten Querschnitt aufweisen. Die Durchströmungseinheit 31 weist einen größten Querschnitt E auf, der in Fig. 2 mit gestrichelter Linie eingezeichnet ist. Die Durchströmungseinheit 31 weist einen Bereich 45 auf. In dem Bereich 45 ist die Dicke b im Ausführungsbeispiel im Rahmen der üblichen Fertigungstoleranzen konstant. Der Bereich 45 ist in Fig. 2 schematisch von gestrichelten Linien begrenzt dargestellt. Vorteilhaft weist die Durchströmungseinheit 31 die Dicke b von mindestens 10 mm über zumindest 70%, insbesondere mindestens 80% ihres größten Querschnitts E im durchströmten Bereich auf. Im Ausführungsbeispiel weist die Durchströmungseinheit 31 die Dicke b über den gesamten Bereich 45 auf. Besonders bevorzugt beträgt die Dicke b der Durchströmungseinheit 31 in dem von Abgas durchströmten Bereich der Durchströmungseinheit 31 über den gesamten Querschnitt mindestens 10 mm, insbesondere mindestens 15 mm. Der größte Querschnitt E erstreckt sich vorteilhaft senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 35.
  • Bevorzugt ist die Durchströmungseinheit 31 durch einen einzigen Durchströmungskörper 41 ausgebildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Durchströmungseinheit 31 durch mehrere Durchströmungskörper 41 gebildet ist.
  • Der Durchströmungskörper 41 weist eine Vielzahl von Hohlräumen auf, die ein Durchströmen erlauben. Dies ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. Der Durchströmungskörper 41 weist zumindest an den Stirnseiten 36 und 37 keine geschlossenen Oberflächen auf, wie Fig. 4 zeigt. Die Durchströmungseinheit 31 umfasst im Ausführungsbeispiel den Draht des zugeordneten Durchströmungskörpers 41 und die Hohlräume, die zwischen den Abschnitten des Drahts gebildet sind. Die Durchströmungseinheit 31 bezeichnet den Hüllkörper, der den Durchströmungskörper 41 umgibt und an dem der Durchströmungskörper 41 im Rahmen der Fertigungsgenauigkeit und der Gleichmäßigkeit von Größe und Verteilung der Hohlräume gleichmäßig anliegt.
  • Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, ist das Gehäuse 27 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 durch zwei Teilschalen 38 und 39 gebildet. Die Teilschalen 38 und 39 sind fest, insbesondere dichtend, miteinander verbunden. Die Durchströmungseinheit 31 ist vorteilhaft in das Gehäuse 27 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 eingepresst.
  • Wie Fig. 3 zeigt, überlappen sich die Einströmöffnungen 29 und die Ausströmöffnungen 30 in Hauptströmungsrichtung 35 nicht. Dadurch müssen Abgase auf ihrem Weg durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 auch quer zur Hauptströmungsrichtung 35 strömen. Dadurch wird die Verweildauer der Abgase in der Abgasnachbehandlungseinrichtung 29 erhöht. Auch eine andere Anordnung der Einströmöffnungen 29 und Ausströmöffnungen 30 kann vorteilhaft sein.
  • Die Durchströmungseinheit 31 ist durch den mindestens einen Drahtkörper 41 gebildet. Fig. 4 zeigt schematisch eine mögliche Gestaltung des Drahtkörpers 41. Der Drahtkörper 41 ist im Ausführungsbeispiel aus Metallgestrick 42 aufgebaut, das in geeignete Form gepresst wurde. Alternativ kann der Drahtkörper 41 auch aus einem Drahtgewirk, einem Drahtgeflecht oder dgl. aufgebaut sein. Das Metallgestrick 42 ist aus einem Draht 43 ausgebildet.
  • Der Draht 43 ist in Fig. 5 schematisch im Querschnitt dargestellt. Der Draht 43 weist im Ausführungsbeispiel einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser d auf. Der Durchmesser d beträgt vorteilhaft mindestens 0,3 mm. Die Querschnittsfläche A des Drahts 43 beträgt vorteilhaft mindestens 0,07 mm2. Diese Querschnittsfläche ist auch für einen Draht 43 vorteilhaft, der eine von der runden Form abweichende Querschnittsform aufweist. Der Draht 43 besteht vorteilhaft zumindest teilweise, insbesondere vollständig aus einer Nickellegierung oder aus nichtrostendem Stahl.
  • Der Drahtkörper 41 ist vorteilhaft aus aufgewickeltem Metallgestrick 42 ausgebildet, wie schematisch in Fig. 6 dargestellt ist. Wie durch den Pfeil 44 verdeutlicht, wird das Metallgestrick 42 um eine Wickelachse 46 aufgewickelt. Das Metallgestrick 42 liegt dabei vor dem Aufwickeln beispielsweise in Form einer Matte vor.
  • Wie Fig. 4 zeigt, erstreckt sich die Wickelachse 46 vorteilhaft von der ersten Stirnseite 36 zu der zweiten Stirnseite 37 der Durchströmungseinheit 31. Die Hauptströmungsrichtung 35 verläuft vorteilhaft parallel zur Wickelachse 46. Der Drahtkörper 41 weist in bevorzugter Gestaltung näherungsweise zylindrische Form auf. Auch eine andere Form des Drahtkörpers 41 kann jedoch vorteilhaft sein. Der Drahtkörper 41 ist dabei vorteilhaft in geeignete Form gepresst.
  • Um eine ausreichende Partikelreduktion zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Summe der Volumina aller Drahtkörper 41 der Durchströmungseinheit 31 mindestens das 0,6fache des Hubraums des Verbrennungsmotors 8 beträgt. Im Ausführungsbeispiel beträgt das Volumen des Drahtkörpers 41 der Durchströmungseinheit 31 mindestens das 0,6fache des Hubraums des Verbrennungsmotors 8. Sind nicht alle Bereiche des Drahtkörpers 41 durchströmt, so beträgt die Summe der Volumina der durchströmten Bereiche aller Drahtkörper 41 der Durchströmungseinheit 31 mindestens das 0,6fache des Hubraums des Verbrennungsmotors 8.
  • Die Dichte des Drahtkörpers 41 beträgt zumindest in dem von Abgas durchströmten Bereich 0,6 g/cm3 bis 2 g/cm3. Dadurch wird ausreichender Kontakt der Abgase mit der Oberfläche des Drahtkörpers 41 sichergestellt. Vorteilhaft liegt die Dichte aller Drahtkörper 41 des Abgasschalldämpfers 23 in dem angegebenen Bereich. Im Ausführungsbeispiel wird der gesamte Drahtkörper 41 von Abgas durchströmt.
  • Die Durchströmungseinheit 31 weist erfindungsgemäß keine katalytisch wirkende Beschichtung auf. Eine katalytisch wirkende Beschichtung ist dabei vorliegend eine Beschichtung, die als Katalysator wirkt, die also die Aktivierungsenergie für die chemische Umsetzung der Abgase senkt und dadurch die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht. Eine katalytische Beschichtung ist insbesondere eine Beschichtung mit Edelmetall, die überwiegend zum Konvertieren von Kohlenwasserstoffen und/oder Stickoxiden dient. Keine Durchströmungseinheit 41 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 26 ist mit katalytisch wirkender Beschichtung versehen.
  • Der Drahtkörper 41 der Durchströmungseinheit 31 ist im Ausführungsbeispiel mit einem Washcoat beschichtet. Ein Washcoat ist vorliegend eine Beschichtung, die die Oberfläche vergrößert, ohne die Aktivierungsenergie für die chemische Umsetzung zu senken. Ein Washcoat ist demnach keine katalytisch wirkende Beschichtung im Sinne der vorliegenden Schrift. Beispielsweise kann der Washcoat aus Aluminiumoxid sein.

Claims (16)

  1. Handgeführtes Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor (8) und mit einem Abgasschalldämpfer (23), in dem ein erster Schalldämpferraum (47) und ein zweiter Schalldämpferraum (48) ausgebildet sind, wobei der Abgasschalldämpfer (23) eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (26) umfasst, die mindestens eine Durchströmungseinheit (31) umfasst, wobei die Durchströmungseinheit (31) in einem Strömungsweg von dem ersten Schalldämpferraum (47) in den zweiten Schalldämpferraum (48) angeordnet ist, wobei die von einer stromauf liegenden Stirnseite (36) zu einer stromab liegenden Stirnseite (37) der Durchströmungseinheit (31) gemessene Dicke (b) der Durchströmungseinheit (31) in dem von Abgas durchströmten Bereich der Durchströmungseinheit (31) zumindest über 70% des größten Querschnitts (E) mindestens 10 mm beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung (26) keine katalytisch wirkende Beschichtung aufweist.
  2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Durchströmungseinheit (31) zumindest teilweise mit einem Washcoat beschichtet ist.
  3. Arbeitsgerät nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmungseinheit (31) mindestens einen Drahtkörper (41) aus Metall umfasst.
  4. Arbeitsgerät nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtquerschnitt des mindestens einen Drahtkörpers (41), insbesondere aller Drahtkörper (41) der Abgasnachbehandlungseinrichtung (26), mindestens 0,07 mm2 beträgt.
  5. Arbeitsgerät nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Draht des Drahtkörpers (41) zumindest teilweise aus einer Nickellegierung oder aus nichtrostendem Stahl besteht.
  6. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte mindestens eines, insbesondere aller Drahtkörper (41) zumindest in dem von Abgas durchströmten Bereich 0,6 g/cm3 bis 2 g/cm3 beträgt.
  7. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Volumina der durchströmten Bereiche aller Drahtkörper (41) der Durchströmungseinheit (31) mindestens das 0,6fache des Hubraums des Verbrennungsmotors (8) beträgt.
  8. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtkörper (41) aus Metallgestrick (42) ausgebildet ist.
  9. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtkörper (41) schneckenförmig aufgewickelt ist.
  10. Arbeitsgerät nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtkörper (41) so im Abgasschalldämpfer (23) angeordnet ist, dass die Wickelachse (46) durch die stromauf liegende Stirnseite (36) und die stromab liegende Stirnseite (47) des Drahtkörpers (41) verläuft.
  11. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass der kleinste Querschnitt der Durchströmungseinheit (31) in dem von Abgas durchströmten Bereich der Durchströmungseinheit (31) mindestens 8 mm2 je Kubikzentimeter Hubraum des Verbrennungsmotors (8) beträgt.
  12. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasschalldämpfer (23) einen Abgaseinlass (24) in den Abgasschalldämpfer (23) und einen Abgasauslass (25) aus dem Abgasschalldämpfer (23) aufweist und dass in jedem Strömungsweg vom Abgaseinlass (24) zum Abgasauslass (25) mindestens eine Durchströmungseinheit (31), insbesondere mindestens ein Drahtkörper (41) der Abgasnachbehandlungseinrichtung (26) angeordnet ist.
  13. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schalldämpferraum (48) ein Volumen aufweist, das mindestens 80% des Hubraums des Verbrennungsmotors (8) beträgt.
  14. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (8) ein gemischgeschmierter Verbrennungsmotor (8), insbesondere ein Zweitaktmotor ist.
  15. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsgerät (1) derart ausgebildet ist, dass die Temperatur eines Abgasstroms an der stromauf liegenden Seite der Abgasnachbehandlungseinrichtung (26) nach mindestens 2 Minuten Betriebszeit des Verbrennungsmotors (8) bei Volllast von 450°C bis 750°C beträgt.
  16. Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein handgeführtes Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Abgasnachbehandlungseinrichtung (26) mindestens eine Durchströmungseinheit (31), insbesondere mindestens eine Durchströmungseinheit (31) mit mindestens einem Drahtkörper (41) aus Metall, umfasst,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung (26) keine katalytische Beschichtung aufweist.
EP22196226.9A 2022-09-16 2022-09-16 Handgeführtes arbeitsgerät und abgasnachbehandlungseinrichtung für ein handgeführtes arbeitsgerät Active EP4339427B1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22196226.9A EP4339427B1 (de) 2022-09-16 2022-09-16 Handgeführtes arbeitsgerät und abgasnachbehandlungseinrichtung für ein handgeführtes arbeitsgerät
PCT/EP2023/075239 WO2024056780A1 (de) 2022-09-16 2023-09-14 Handgeführtes arbeitsgerät und abgasnachbehandlungseinrichtung für ein handgeführtes arbeitsgerät
CN202380066356.2A CN119895123A (zh) 2022-09-16 2023-09-14 手持式工作器具和用于手持式工作器具的废气后处理装置
US19/192,005 US20250314190A1 (en) 2022-09-16 2025-04-28 Handheld work apparatus, and exhaust gas after-treatment unit for a handheld work apparatus, and exhaust muffler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22196226.9A EP4339427B1 (de) 2022-09-16 2022-09-16 Handgeführtes arbeitsgerät und abgasnachbehandlungseinrichtung für ein handgeführtes arbeitsgerät

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP4339427A1 true EP4339427A1 (de) 2024-03-20
EP4339427B1 EP4339427B1 (de) 2025-11-05

Family

ID=83361340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22196226.9A Active EP4339427B1 (de) 2022-09-16 2022-09-16 Handgeführtes arbeitsgerät und abgasnachbehandlungseinrichtung für ein handgeführtes arbeitsgerät

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP4339427B1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS48108026U (de) * 1972-03-13 1973-12-13
US20050029039A1 (en) * 2003-08-07 2005-02-10 Andreas Stihl Ag & Co., Kg Exhaust gas muffler
US7293629B2 (en) * 2004-01-09 2007-11-13 Honda Motor Co., Ltd. Exhaust apparatus for small-sized engine
JP2009156158A (ja) 2007-12-26 2009-07-16 Husqvarna Zenoah Co Ltd エンジンのマフラ及び触媒装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4067633B1 (de) * 2021-03-29 2024-08-28 Andreas Stihl AG & Co. KG Abgasschalldämpfer, zweitaktmotor oder viertaktmotor mit einem abgasschalldämpfer und katalysator für einen abgasschalldämpfer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS48108026U (de) * 1972-03-13 1973-12-13
US20050029039A1 (en) * 2003-08-07 2005-02-10 Andreas Stihl Ag & Co., Kg Exhaust gas muffler
US7293629B2 (en) * 2004-01-09 2007-11-13 Honda Motor Co., Ltd. Exhaust apparatus for small-sized engine
JP2009156158A (ja) 2007-12-26 2009-07-16 Husqvarna Zenoah Co Ltd エンジンのマフラ及び触媒装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP4339427B1 (de) 2025-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69216325T2 (de) Kombinierter Schalldämpfer und katalytischer Umwandler
DE69615540T2 (de) Funkenschutzstruktur
WO2024056780A1 (de) Handgeführtes arbeitsgerät und abgasnachbehandlungseinrichtung für ein handgeführtes arbeitsgerät
WO2000008315A9 (de) Abgasschalldämpfer mit einem katalysator
DE3873318T2 (de) Abgasbehandlung fuer einen zweitaktmotor.
EP3748151B1 (de) Gemischbildungseinheit und zweitaktmotor mit einer gemischbildungseinheit
DE102006032475B4 (de) Vergaser
DE102017128315A1 (de) Turbinengehäuse und turbinengehäuseverteiler mit integrierten bypassventilen für dedizierte abgasrückführungsmotoren
DE69001865T2 (de) Zweitaktmotor mit abgasentgiftungsanlage.
DE2448815C3 (de) Abgassystem für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Hauptbrennräumen und Hilfsbrennräumen und Abgasnachverbrennung
EP0527362B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung des Stickoxidausstosses von Verbrennungsmotoren
DE10239132B4 (de) Abgasschalldämpfer
DE102006024078A1 (de) Verbrennungsmotor
EP4067633B1 (de) Abgasschalldämpfer, zweitaktmotor oder viertaktmotor mit einem abgasschalldämpfer und katalysator für einen abgasschalldämpfer
DE102022123839A1 (de) Abgasnachbehandlungseinrichtung und Abgasschalldämpfer
EP4339427B1 (de) Handgeführtes arbeitsgerät und abgasnachbehandlungseinrichtung für ein handgeführtes arbeitsgerät
DE10238364A1 (de) Betätigungsvorrichtung
DE102012006852A1 (de) Verbrennungsmotor
DE102005015164B4 (de) Zweitaktmotor
DE2205573B2 (de) Viertakt-Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylinder
DE102023117841A1 (de) Abgasschalldämpfer und Auslassstutzen für einen Abgasschalldämpfer
DE102022123838A1 (de) Abgasschalldämpfer und Verbrennungsmotor mit einem Abgasschalldämpfer
DE102022123840A1 (de) Abgasnachbehandlungseinrichtung und Abgasschalldämpfer
DE102006001570B4 (de) Arbeitsgerät
DE6750405U (de) Anordnung fuer die luft- bzw. gemischzufuhr von verbrennungsmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240808

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20241220

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20250604

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: F10

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: U-0-0-F10-F00 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Effective date: 20251105

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502022006021

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20251105

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20251105

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20260205

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20251105

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20251105

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20251105

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20260205

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20260305

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20260305

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20251105

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20251105