[0001] Die Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Gattung.
[0002] Aus der
DE 10 2009 057 731 A1 ist ein handgeführtes Arbeitsgerät, nämlich ein Trennschleifer bekannt, dessen als
Zweitaktmotor ausgebildetem Verbrennungsmotor über ein Einspritzventil Kraftstoff
in einen Überströmkanal zugeführt wird. Die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors treibt
ein Lüfterrad an, das in einem Lüftergehäuse angeordnet ist, dessen Rückwand das Kurbelgehäuse
des Verbrennungsmotors begrenzt.
[0003] Wird der Kraftstoff im Kraftstoffsystem, insbesondere im Einspritzventil zu stark
erhitzt, so können sich Dampfblasen bilden, die die Zufuhr von Kraftstoff zum Verbrennungsmotor
beeinträchtigen. Besonders bei Kraftstoffsystemen mit niedrigem Kraftstoffdruck wird
bereits bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen eine Dampfblasenbildung beobachtet.
[0004] Die
DE 196 54 290 A1 zeigt einen Rasentrimmer, bei dem das Einspritzventil auf der Abtriebsseite oberhalb
des Lüfterrads angeordnet ist. Das Kraftstoffventil wird dadurch wie auch der Motorblock
von der angesaugten Luft gekühlt.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsgerät der gattungsgemäßen Art
zu schaffen, bei dem auf einfache Weise eine gute Kühlung des Einspritzventils erreicht
wird.
[0006] Diese Aufgabe wird durch ein Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0007] Um eine gute Kühlung des Einspritzventils zu erreichen und die Bildung von Dampfblasen
im Einspritzventil zu vermeiden, ist vorgesehen, den Kühlbereich, in dem das Einspritzventil
angeordnet ist, gezielt zu kühlen. Hierzu ist eine Verbindungsöffnung im Lüftergehäuse
vorgesehen, über die vom Lüfterrad geförderte Kühlluft in den Kühlbereich strömt.
Dadurch kann eine gezielte und sehr gute Kühlung des Einspritzventils erreicht werden
kann. Dabei kann die Verbindungsöffnung auf der Saugseite oder der Druckseite des
Lüfterrads liegen, die Kühlluft kann also über den Kühlbereich zum Lüfterrad angesaugt
oder vom Lüfterrad in den Kühlbereich gefördert werden. Über die Verbindungsöffnung
lässt sich eine gezielte, von der Kühlung des Zylinders separate Kühlung des Einspritzventils
erreichen. Über die Verbindungsöffnung gelangt kühle, nicht vom Verbrennungsmotor
erwärmte Luft in den Kühlbereich. Der Kühlbereich, in dem das Einspritzventil angeordnet
ist, hat dabei vorteilhaft ein vergleichsweise kleines Volumen, so dass sich eine
gute und gezielte Kühlung ergibt. Der Kühlbereich muss kein vollständig abgeschlossener
Raum sein. Das Einspritzventil muss nicht direkt der in den Kühlbereich strömenden
Kühlluft ausgesetzt sein, sondern kann indirekt gekühlt werden, beispielsweise, wenn
das Einspritzventil in einem in dem Kühlbereich angeordneten Gehäuse oder Halter angeordnet
ist. In dem Kühlbereich können vorteilhaft weitere Bauteile wie Komponenten des Kraftstoffsystems,
Sensoren oder dgl. angeordnet sein.
[0008] Insbesondere in handgeführten, tragbaren Arbeitsgeräten wie Motorsägen, Trennschleifern,
Freischneidern oder dgl. und in handgeführten, fahrbaren Arbeitsgeräten wie Rasenmähern
oder dgl. kommen kleine Verbrennungsmotoren, insbesondere Zweitaktmotoren zum Einsatz.
Diese Motoren, insbesondere schnell laufende Zweitaktmotoren, erwärmen sich im Betrieb
sehr stark. Gleichzeitig steht nur wenig Bauraum zu Verfügung, da derartige Arbeitsgeräte
möglichst kompakt aufgebaut sein sollen, um eine einfache Handhabung zu gewährleisten.
Diese Verbrennungsmotoren besitzen üblicherweise nur mechanisch vom Verbrennungsmotor
angetriebene Kraftstoffpumpen und arbeiten meist mit vergleichsweise geringem Kraftstoffdruck,
der beispielsweise weniger als 3 bar Überdruck, insbesondere weniger als 1 bar Überdruck
gegenüber dem Umgebungsdruck betragen kann. Aufgrund der hohen Temperaturen im Betrieb
und des geringen Drucks im Kraftstoffsystem ist eine Dampfblasenbildung begünstigt.
Dampfblasen im Kraftstoffsystem können eine Zufuhr von Kraftstoff zum Verbrennungsmotor
verhindern, da die Pumpleistung der Pumpe von dem gebildeten Gasvolumen teilweise
oder vollständig kompensiert werden kann. Dampfblasen im Kraftstoffsystem können daher
den Betrieb des Verbrennungsmotors verhindern. Insbesondere bei Zweitaktmotoren in
handgeführten Arbeitsgeräten, bei denen mit geringem Kraftstoffdruck gearbeitet wird
und bei denen in kleinem Bauraum viel Wärme entsteht, ist deshalb die Dampfblasenbildung
problematisch.
[0009] Vorteilhaft ist die Verbindungsöffnung in einem Überdruckbereich des Lüftergehäuses
angeordnet, so dass Kühlluft vom Lüfterrad in den Kühlbereich, in dem das Einspritzventil
angeordnet ist, gefördert wird. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, dass die Verbindungsöffnung
in einem Unterdruckbereich des Lüftergehäuses angeordnet ist und die Kühlluft über
den Kühlbereich in das Lüftergehäuse angesaugt wird. Bei der Anordnung der Verbindungsöffnung
in einem Überdruckbereich ergibt sich ein größerer Kühlluftstrom als bei Anordnung
in einem Unterdruckbereich. Deshalb kann die Anordnung in einem Überdruckbereich zur
Erzielung einer effektiven Kühlung besonders vorteilhaft sein. Die Verbindungsöffnung
ist vorteilhaft über einen Luftführungskanal mit dem Kühlbereich verbunden, so dass
eine gezielte Führung der Kühlluft in den Kühlbereich möglich ist. Ein einfacher Aufbau
ergibt sich, wenn der Kühlbereich von einem Luftführungsbauteil begrenzt ist. Vorteilhaft
wird auch der Luftführungskanal durch das Luftführungsbauteil begrenzt. Dadurch ergibt
sich ein einfacher Aufbau. Das Luftführungsbauteil besteht vorteilhaft mindestens
teilweise aus Kunststoff. Das Luftführungsbauteil wirkt dadurch thermisch isolierend.
Insbesondere bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor wird dadurch eine übermäßige Erhitzung
des Luftführungsbauteils durch Wärmeleitung vom noch heißen Verbrennungsmotor vermieden.
Dadurch kann eine übermäßige Wärmeübertragung auf das Einspritzventil und damit eine
Dampfblasenbildung im Einspritzventil bei abgestelltem, noch heißen Verbrennungsmotor
vermieden werden. Das Luftführungsbauteil ist vorteilhaft am Außenumfang des Kurbelgehäuses
angeordnet. Der Kühlbereich, in dem das Einspritzventil angeordnet ist, wird vorteilhaft
vom Kurbelgehäuse und von dem Luftführungsbauteil begrenzt.
[0010] Der Verbrennungsmotor ist vorteilhaft ein gemischgeschmierter Verbrennungsmotor.
Der Verbrennungsmotor kann dabei ein Zweitaktmotor oder ein gemischgeschmierter Viertaktmotor
sein. Das Einspritzventil führt den Kraftstoff vorteilhaft direkt in den Kurbelgehäuseinnenraum
zu. Die Gemischbildung erfolgt vorteilhaft im Kurbelgehäuseinnenraum. Die Zufuhr des
Kraftstoffs direkt in den Kurbelgehäuseinnenraum gewährleistet eine gute Schmierung
der Teile im Kurbelgehäuse. Des Weiteren kann das Einspritzventil am Kurbelgehäuse
angeordnet werden, das im Betrieb deutlich kühler ist als der Zylinder des Verbrennungsmotors.
Das Einspritzventil kann am Kurbelgehäuse vergleichsweise weit entfernt vom heißen
Zylinder angeordnet werden, um die Wärmeübertragung auf das Einspritzventil möglichst
gering zu halten. Das Einspritzventil ist insbesondere in einem Halter aus Kunststoff
angeordnet, der am Kurbelgehäuse befestigt ist und der mindestens teilweise in dem
Kühlbereich angeordnet ist. Das Einspritzventil wird demnach nicht direkt von dem
vom Lüfterrad geförderten Kühlluftstrom umströmt, sondern kann indirekt über den Halter
gekühlt werden. Die Oberfläche des Halters wird aktiv gekühlt. Die geringere Temperatur
des Halters führt zu einer geringeren Temperatur des Einspritzventils bzw. zu einer
geringeren Erwärmung des Einspritzventils. Der Halter aus Kunststoff verringert ebenfalls
die Wärmeübertragung vom Kurbelgehäuse zum Einspritzventil. Insbesondere bei abgestelltem
Verbrennungsmotor, wenn keine Kühlluft mehr gefördert wird, kann dadurch eine übermäßige
Aufheizung des Einspritzventils vermieden werden. Der Kraftstoff wird dem Einspritzventil
vorteilhaft über einen Druckdämpfer zugeführt. Ein einfacher Aufbau ergibt sich, wenn
der Druckdämpfer in den Halter des Einspritzventils integriert ist. Dadurch wird von
dem über die Verbindungsöffnung geförderten Kühlluftstrom nicht nur das Einspritzventil,
sondern auch der Druckdämpfer gekühlt. Der Druckdämpfer ist dabei vorteilhaft ebenfalls
in dem Kühlbereich angeordnet.
[0011] Das Kurbelgehäuse besitzt vorteilhaft ein erstes und ein zweites Gehäuseteil, zwischen
denen eine Trennfläche gebildet ist. An der Trennfläche sind die beiden Gehäuseteile
vorteilhaft miteinander verbunden, insbesondere unter Zwischenlage einer Dichtung.
Die Trennfläche liegt mindestens teilweise in einer gedachten Trennebene. Die Trennfläche
kann dabei vollständig in der Trennebene verlaufen oder beispielsweise mindestens
eine Stufe aufweisen, so dass nur ein Abschnitt der Trennfläche in der gedachten Trennebene
liegt. Die Trennebene ist dabei so ausgerichtet, dass eine gedachte Verlängerung der
Trennfläche senkrecht zur Drehachse der Kurbelwelle liegt. Dabei soll die Anordnung
der Trennfläche zur Drehachse der Kurbelwelle im Wesentlichen senkrecht sein. Abweichungen
von einigen Winkelgraden zur exakt senkrechten Ausrichtung sind unschädlich. Die Trennebene
liegt dabei parallel zur Zylinderlängsachse An dem ersten Gehäuseteil ist das Lüftergehäuse
angeordnet. Das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil sind insbesondere Druckgussteile,
an denen weitere Bauteile angeformt sind. Die beiden Gehäuseteile sind vorteilhaft
aus Magnesiumdruckguss. Auch das Lüftergehäuse ist vorteilhaft an dem ersten Gehäuseteil
angeformt, also einteilig mit diesem ausgebildet. Am ersten Gehäuseteil ist vorteilhaft
auch das Einspritzventil gehalten.
[0012] Ein eigenständiger erfinderischer Gedanke betrifft die Teilung des Kurbelgehäuses.
Vorteilhaft ist das Kurbelgehäuse nicht mittig geteilt. Die Trennebene besitzt vorteilhaft
zu einer gedachten Mittelebene einen Abstand. Die Mittelebene ist die Ebene, die die
Zylinderlängsachse enthält und die senkrecht zur Drehachse der Kurbelwelle verläuft.
Die Trennebene und die Mittelebene sind zwei Ebenen, die parallel zueinander verlaufen.
Die Drehachse der Kurbelwelle bildet eine Gerade, die die Mittelebene und die Trennebene
an zwei zueinander beabstandeten Punkten schneidet. Die Trennfläche verläuft dabei
insbesondere am Einspritzventil an der dem Lüftergehäuse abgewandten Seite der gedachten
Ebene. Auf der Höhe des Einspritzventils ist die Trennfläche demnach auf die dem Lüftergehäuse
abgewandte Seite der gedachten Ebene versetzt. Vorteilhaft verläuft die Trennfläche
vollständig auf der dem Lüftergehäuse abgewandten Seite der gedachten Ebene. Der Abstand
beträgt vorteilhaft etwa 10% bis etwa 50% der parallel zur Drehachse der Kurbelwelle
gemessenen Breite des Kurbelgehäuseinnenraums. Besonders vorteilhaft beträgt der Abstand
30% bis 40% der Breite des Kurbelgehäuseinnenraums.
[0013] Es hat sich gezeigt, dass das erste Gehäuseteil im Betrieb aufgrund der Kühlung des
Lüftergehäuses durch das Lüfterrad merklich kühler als das zweite Gehäuseteil ist.
Gleichzeitig besitzt das erste Gehäuseteil aufgrund der bezogen auf die Mittelebene
unsymmetrischen Anordnung der Trennfläche eine größere Masse als das zweite Gehäuseteil
sowie eine größere Oberfläche. Aufgrund der größeren Masse wird das zweite Gehäuseteil
langsamer erwärmt als das erste Gehäuseteil. Die größere Oberfläche bewirkt eine schnellere
Wärmeabgabe an die Umgebung. Durch die Anordnung des Einspritzventils an dem ersten,
kühleren Gehäuseteil wird eine geringere Erwärmung des Einspritzventils erreicht.
Die Trennfläche ist dabei vorteilhaft mindestens in dem Bereich, in dem die Aufnahmeöffnung
für das Einspritzventil bzw. den das Einspritzventil tragenden Halter angeordnet ist,
zum zweiten Gehäuseteil hin versetzt. Der Abstand zwischen Trennebene und Mittelebene
ist vorteilhaft mindestens in dem Bereich gegeben, in dem die Aufnahmeöffnung in der
Projektion in Richtung der Drehachse der Kurbelwelle auf die Trennebene angeordnet
ist. Die Trennebene schneidet vorteilhaft eine am Kurbelgehäuse ausgebildete Aufnahmeöffnung
für das Einspritzventil nicht. Dadurch, dass die Trennebene benachbart zum Einspritzventil
zum zweiten Gehäuseteil hin versetzt ist, steht ausreichend Bauraum für die Anordnung
der Aufnahmeöffnung bzw. des Einspritzventils am ersten Gehäuseteil zur Verfügung.
[0014] Die beschriebene Anordnung der Trennfläche und die Anordnung der Einspritzventils
an dem Gehäuseteil, an dem das Lüfterrad angeordnet ist, stellen einen eigenständigen
erfinderischen Gedanken dar, der auch unabhängig von der Anordnung der Verbindungsöffnung
in der Rückwand des Lüftergehäuses vorteilhaft sein kann. Der Temperaturunterschied
zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil kann in einer Größenordnung von etwa
10 K liegen. Dieser Temperaturunterschied zwischen erstem und zweitem Gehäuseteil
kann je nach Betriebszustand des Verbrennungsmotors und Druck im Kraftstoffsystem
für eine zuverlässige Kraftstoffzufuhr über das Einspritzventil ausschlaggebend sein.
[0015] Die zu kühlenden Komponenten des Arbeitsgeräts sind vorteilhaft an dem ersten Gehäuseteil
angeordnet. Dabei ist insbesondere das Einspritzventil an dem ersten Gehäuseteil festgelegt.
Hierzu ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Halter, in dem das Einspritzventil angeordnet
ist, an dem ersten Gehäuseteil, und zwar an einer an dem ersten Gehäuseteil ausgebildeten
Aufnahmeöffnung am Außenumfang des Kurbelgehäuses angeordnet ist. Der Halter für das
Einspritzventil ist in der Aufnahmeöffnung vorteilhaft über eine Radialdichtung abgedichtet.
Damit eine gute radiale Abdichtung des Halters möglich ist, ist die Aufnahmeöffnung
vorteilhaft vollständig in dem ersten Gehäuseteil ausgebildet. Dadurch, dass der Halter
radial abgedichtet ist, dienen zusätzliche Befestigungsmittel wie Befestigungsschrauben
lediglich zur Sicherung des Halters am Kurbelgehäuse. Über die Sicherungsmittel wie
beispielsweise Schrauben müssen somit keine Dichtkräfte aufgebracht werden. Die Dichtkräfte
werden durch die Abmessungen der Dichtung und der Aufnahmeöffnung definiert und sind
unabhängig von der Anzugskraft der Befestigungsschrauben. Durch diesen Aufbau kann
auf einfache Weise eine sichere Abdichtung erreicht werden. Vorteilhaft besitzt der
Verbrennungsmotor mindestens einen Sensor, der am Außenumfang des Kurbelgehäuses an
dem ersten Gehäuseteil angeordnet ist. Der Sensor ist dabei vorteilhaft an der Außenseite
des Kurbelgehäuses angeordnet. Auch eine Anordnung an der den Außenumfang bildenden
Kurbelgehäusewand im Kurbelgehäuseinneren kann jedoch vorteilhaft sein. Auch für den
Sensor werden aufgrund der Anordnung an dem ersten Gehäuseteil geringere Temperaturen
erreicht. Der Sensor kann beispielsweise ein Drucksensor, ein Temperatursensor oder
ein kombinierter Druck-Temperatur-Sensor sein. Auch die Anordnung mehrerer Sensoren
an dem ersten Gehäuseteil kann vorteilhaft sein.
[0016] Der Verbrennungsmotor besitzt vorteilhaft einen Zylinder, der an einem Zylinderanschlussflansch
auf das Kurbelgehäuse aufgesetzt ist. Der Zylinderanschlussflansch verläuft dabei
vorteilhaft senkrecht zur Zylinderlängsachse und insbesondere senkrecht zur Trennfläche
zwischen den beiden Gehäuseteilen des Kurbelgehäuses. Ein erster Abschnitt des Zylinderanschlussflanschs
wird vorteilhaft von dem ersten Gehäuseteil gebildet und ein zweiter Abschnitt des
Zylinderanschlussflanschs von dem zweiten Gehäuseteil. Durch die Ausbildung des Zylinderanschlussflanschs
an beiden Gehäuseteilen wird die Entformung der Gehäuseteile bei der Herstellung in
einem Druckgussverfahren in Richtung der Drehachse der Kurbelwelle ermöglicht. Dadurch
wird die Herstellung vereinfacht.
[0017] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines Trennschleifers,
- Fig. 2
- einen teilweise schematisch gezeigten Schnitt durch den Verbrennungsmotor des Trennschleifers
aus Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht auf das Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors in Richtung des Pfeils
III in Fig. 2,
- Fig. 4
- einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2, wobei der Halter des Einspritzventils
nicht geschnitten gezeigt ist,
- Fig. 5
- einen Schnitt durch das erste Gehäuseteil des Kurbelgehäuses entlang der Linie V-V
in Fig. 2, wobei der Halter des Einspritzventils nicht geschnitten gezeigt ist,
- Fig. 6
- einen Schnitt durch das erste Gehäuseteil und den Halter des Einspritzventils entlang
der Linie VI-VI in Fig. 3,
- Fig. 7
- eine perspektivische Darstellung des ersten Gehäuseteils des Kurbelgehäuses und
- Fig. 8
- eine Seitenansicht auf den Verbrennungsmotor in Richtung des Pfeils III in Fig. 2.
[0018] Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel für ein Arbeitsgerät einen handgeführten Trennschleifer
1. Die vorliegende Erfindung ist auch für andere Arbeitsgeräte, insbesondere für handgeführte
Arbeitsgeräte wie Motorsägen, Freischneider, Blasgeräte oder dgl. vorteilhaft. Die
Arbeitsgeräte können handgetragen oder rückengetragen sein oder über den Boden geschoben
werden wie beispielsweise Rasenmäher oder Trennschleifer mit Führungswagen.
[0019] Der Trennschleifer 1 besitzt ein Gehäuse 2, an dem ein Ausleger 3 festgelegt ist.
Am freien Ende des Auslegers 3 ist eine Trennscheibe 4 drehbar gelagert, die an ihrem
Umfang teilweise von einer Schutzhaube 5 abgedeckt ist. Zum Führen des Trennschleifers
1 dient ein oberer Handgriff 6, der einteilig mit einer Haube 8 des Gehäuses 2 ausgebildet
ist, sowie ein Griffrohr 7, das das Gehäuse 2 an der der Trennscheibe 4 zugewandten
Vorderseite des Gehäuses 2 übergreift. Am oberen Handgriff 6 sind ein Gashebel 10
sowie eine Gashebelsperre 11 schwenkbar gelagert. Anstatt des oberen Handgriffs 6
kann auch ein hinterer Handgriff vorgesehen sein. An der der Trennscheibe 4 abgewandten
Seite des Gehäuses 2 ist ein Luftfilterdeckel 9 am Gehäuse 2 festgelegt. Im Gehäuse
2 ist ein Verbrennungsmotor 12 angeordnet, der über eine Starteinrichtung zu starten
ist. Die Starteinrichtung kann über einen Anwerfgriff 15 betätigt werden. Es kann
jedoch auch eine elektrische Starteinrichtung vorgesehen sein. Im Gehäuse 2 ist außerdem
eine in Fig. 1 schematisch gezeigte Kraftstoffpumpe 14 angeordnet, die zur Förderung
von Kraftstoff zum Verbrennungsmotor 12 dient. Der Trennschleife 1 besitzt Standfüße
13, mit denen er beispielsweise auf dem Boden oder auf einer anderen Unterlage abgestellt
werden kann.
[0020] Fig. 2 zeigt den Verbrennungsmotor 12 im Einzelnen. Der Verbrennungsmotor 12 besitzt
einen Zylinder 19, der an einer Trennebene 41 auf ein Kurbelgehäuse 16 aufgesetzt
ist. Im Kurbelgehäuse 16 ist eine Kurbelwelle 26 mit Lagern 51, die als Kugellager
ausgebildet sind, um eine Drehachse 17 drehbar gelagert. Die Kurbelwelle 26 ist dabei
beidseitig eines in den Figuren nicht gezeigten Pleuels, das zur Verbindung mit dem
Kolben dient, gelagert. Ein Lager 51 ist im ersten Gehäuseteil 36 angeordnet und ein
zweites Lager 51 im zweiten Gehäuseteil 37. Die Kurbelwelle 26 wird von einem im Zylinder
19 in Richtung einer Zylinderlängsachse 29 hin- und hergehend gelagerten Kolben 25
rotierend angetrieben. Der Kolben 25 begrenzt einen im Zylinder 19 ausgebildeten Brennraum
24. Der Zylinder 19 besitzt einen Innendurchmesser b. Der Innendurchmesser b ist der
Durchmesser der im Zylinder 19 ausgebildeten Bohrung, in der der Kolben 25 angeordnet
ist. Am Zylinder 19 mündet ein vom Kolben 25 schlitzgesteuerter Einlass 22, der im
Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 25 mit dem Kurbelgehäuseinnenraum 18 verbunden
ist und Verbrennungsluft in den Kurbelgehäuseinnenraum 18 zuführt. Die Verbrennungsluft
wird über einen Ansaugkanal 30 zugeführt, der über einen Teilabschnitt in einem Drosselgehäuse
27 geführt ist. Im Drosselgehäuse 27 ist ein Drosselelement, im Ausführungsbeispiel
eine Drosselklappe 28 schwenkbar gelagert, auf die der Gashebel 10 wirkt. Aus dem
Brennraum 24 führt ein Auslass 23, der ebenfalls vom Kolben 25 schlitzgesteuert ist.
[0021] Am Außenumfang des Kurbelgehäuses 16 ist ein Halter 33 angeordnet, der über eine
Radialdichtung 42 gegenüber dem Kurbelgehäuse 16 abgedichtet ist. Im Halter 33 ist
eine Aufnahme 34 für ein Einspritzventil 43 (Fig. 6) ausgebildet. Das Einspritzventil
43 führt den Kraftstoff über einen im Halter 33 ausgebildeten Austrittskanal 35 direkt
in den Kurbelgehäuseinnenraum 18 zu. Das Kurbelgehäuse 16 besitzt außerdem eine Montageöffnung
31 für einen in Fig. 2 ebenfalls nicht gezeigten Sensor. Der Halter 33 ist unmittelbar
unterhalb des Einlasses 22 und des Drosselgehäuses 27 angeordnet, und die Montageöffnung
31 ist auf der dem Drosselgehäuse 27 abgewandten Seite des Halters 33 angeordnet.
Der Kurbelgehäuseinnenraum ist über einen oder mehrere Überströmkanäle 20 mit dem
Brennraum 24 verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist ein Überströmkanal 20 vorgesehen,
der sich in mehrere Äste aufteilt und mit mehreren Überströmfenstern 21 in den Brennraum
24 mündet. Auch die Überströmfenster 21 sind vom Kolben 25 gesteuert und im Bereich
des unteren Totpunkts des Kolbens 25 zum Brennraum 24 geöffnet.
[0022] Im Betrieb wird im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 25 Verbrennungsluft aus
dem Ansaugkanal 30 über den Einlass 22 in den Kurbelgehäuseinnenraum 18 angesaugt.
Die Verbrennungsluft wird beim Abwärtshub des Kolbens 25 im Kurbelgehäuseinnenraum
18 verdichtet. In den Kurbelgehäuseinnenraum 18 wird außerdem über das Einspritzventil
43 (Fig. 6) Kraftstoff zugeführt. Das Kraftstoff/Luft-Gemisch strömt im Bereich des
unteren Totpunkts des Kolbens 25 über den Überströmkanal 20 und die Überströmfenster
21 in den Brennraum 24 ein. Beim Aufwärtshub des Kolbens 25 wird das Kraftstoff/LuftGemisch
im Brennraum 24 verdichtet und im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 25 von
einer nicht gezeigten Zündkerze gezündet. Der Kolben 25 wird von der Verbrennung im
Brennraum 24 in Richtung auf den unteren Totpunkt beschleunigt. Sobald der Auslass
23 vom Kolben 25 geöffnet wird, strömen die Abgase aus dem Zylinder 19 in einen am
Auslass 23 angeschlossenen, nicht gezeigten Abgasschalldämpfer ein.
[0023] Wie Fig. 2 zeigt, ist der Halter 33 in einem Kühlbereich 64 angeordnet, der von einem
Luftführungsbauteil 44 abgedeckt und von der Umgebung weitgehend getrennt ist. Fig.
3 zeigt das Luftführungsbauteil 44 im Einzelnen. Am Luftführungsbauteil 44 ist ein
Luftführungskanal 45 ausgebildet, der zu einer Anschlusstülle 46 ragt. Die Anschlusstülle
46 ist in einer Rückwand 47 eines Lüftergehäuses 32 festgelegt. Im Lüftergehäuse 32
ist ein Lüfterrad 39 angeordnet, das von der Kurbelwelle 26 rotierend angetrieben
ist. Das Lüfterrad 39 ist vorteilhaft drehfest mit der Kurbelwelle 26 verbunden.
[0024] Das Kurbelgehäuse 16 ist von einem ersten Gehäuseteil 36 und einem zweiten Gehäuseteil
37 begrenzt, zwischen denen eine Trennfläche 40 gebildet ist. Die beiden Gehäuseteile
36 und 37 liegen an der Trennfläche 40 vorteilhaft unter Zwischenlage einer Dichtung,
insbesondere einer Papierdichtung aneinander an. Die Trennfläche 40 kann beispielsweise
etwa teilkreisförmig sein. Die Trennfläche 40 verläuft im Ausführungsbeispiel parallel
zu einer in Fig. 3 gezeigten gedachten Mittelebene 56. Die Mittelebene 56 enthält
die Zylinderlängsachse 29 und verläuft senkrecht zur Drehachse 17 der Kurbelwelle
26. Die Trennfläche 40 kann auch eine oder mehrere Stufen besitzen. Die Trennfläche
40 liegt mindestens teilweise in einer gedachten Trennebene 68. Im Ausführungsbeispiel
besitzt die Trennfläche 40 keine Stufen und liegt vollständig in der Trennebene 68.
Der Winkel α, den die gedachte Trennebene 68 mit der in Fig. 3 schematisch eingezeichneten
Drehachse 17 der Kurbelwelle 26 einschließt, beträgt 90°. Die Mittelebene 56 entspricht
der Schnittebene in Fig. 2. Wie Fig. 3 zeigt, besitzt die Trennfläche 40 und damit
auch die Trennebene 68 zu der Mittelebene 56 einen Abstand a. Die Trennfläche 40 und
damit auch die Trennebene 68 besitzt dabei einen größeren Abstand zu einer dem Kurbelgehäuse
16 zugewandten Rückwand 47 des Lüftergehäuses 32 als die Mittelebene 56. Der Abstand
a beträgt vorteilhaft mindestens etwa 10%, insbesondere mindestens etwa 15% des Innendurchmessers
b des Zylinders 19. Der Abstand a beträgt vorteilhaft etwa 10% bis etwa 50%, insbesondere
20% bis 40% der parallel zur Drehachse 17 der Kurbelwelle 26 gemessenen Breite c des
Kurbelgehäuseinnenraums 18, die in Fig. 4 gezeigt ist. Im Ausführungsbeispiel beträgt
der Abstand a etwa 30% der Breite c des Kurbelgehäuseinnenraums 18. Die Trennfläche
40 ist gegenüber der Mittelebene 56 in Richtung auf einen am zweiten Gehäuseteil 37
angeformten Montageflansch 38 versetzt. Am Montageflansch 38 können eine Fliehkraftkupplung
des Trennschleifers 1, eine Riemenscheibe zum Antrieb des Antriebsriemens für die
Trennscheibe 4 sowie eine Starteinrichtung für den Verbrennungsmotor 12 angeordnet
sein. Am Montageflansch 38 ist vorteilhaft der Ausleger 3 festgelegt.
[0025] Der Abstand a ist vorteilhaft benachbart zum Einspritzventil 43, also in der Projektion
der Aufnahmeöffnung 52 (Fig. 7) für den Halter 33 auf die Mittelebene 56 in Richtung
der Drehachse 17 der Kurbelwelle 26, gegeben. Die Trennebene 68 verläuft vorteilhaft
außerhalb der Aufnahmeöffnung 52 auf der dem Lüftergehäuse 32 abgewandten Seite der
Aufnahmeöffnung 52.
[0026] Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, ist der Halter 33 vollständig am ersten Gehäuseteil
36 angeordnet, so dass auch das Einspritzventil 43 nur am ersten Gehäuseteil 36 gehalten
ist und keinen direkten Kontakt zum zweiten Gehäuseteil 37 hat. Wie Fig. 3 zeigt,
ist auch die Montageöffnung 31 vollständig am ersten Gehäuseteil 36 ausgebildet.
[0027] Wie Fig. 4 zeigt, besitzt die dem Kurbelgehäuse 16 zugewandte Rückwand 47 des Lüftergehäuses
32 eine Verbindungsöffnung 48, in der die Anschlusstülle 46 gehalten ist. An die Verbindungsöffnung
48 schließt der Luftführungskanal 45 an. Im Luftführungskanal 45 ist eine Strömungsleitrippe
49 angeordnet, die die zugeführte Luft in mehrere Teilströme aufteilt. Das Luftführungsbauteil
44 besteht aus Kunststoff. Der Halter 33 durchragt den vom Luftführungsbauteil 44
begrenzten Kühlbereich 64 vollständig. Das Lüfterrad 39 ist von einem in Fig. 4 schematisch
gezeigten Lüfterraddeckel 66 gegenüber der Umgebung abgedeckt. Der Lüfterraddeckel
66 ist am Lüftergehäuse 32 gehalten.
[0028] Fig. 4 zeigt auch eine zwischen den Gehäuseteilen 36 und 37 angeordnete Dichtung
50. Die Dichtung 50 dichtet den Überströmkanal 20 gegenüber dem Kurbelgehäuseinnenraum
18 ab. Zusätzlich ist an der Trennfläche 40 vorteilhaft eine Papierdichtung zur Abdichtung
gegenüber der Umgebung vorgesehen.
[0029] Wie Fig. 5 zeigt, besitzt das Lüfterrad 39 an seiner dem Kurbelgehäuse 16 abgewandten
Seite eine Vorderseitenbeschaufelung 60 und an seiner der Rückwand 47 des Lüftergehäuses
32 zugewandten Seite eine Rückseitenbeschaufelung 61. Das Lüftergehäuse 32 begrenzt
eine Kühlluftspirale. In einem Überdruckbereich der Kühlluftspirale ist die Verbindungsöffnung
48 angeordnet. Dadurch wird vom Lüfterrad 39 geförderte Kühlluft durch die Verbindungsöffnung
48 und den Luftführungskanal 45 in den Kühlbereich 64 gedrückt. Am Halter 33 ist ein
Druckdämpfer 65 integriert, der unmittelbar stromauf des Einspritzventils im Strömungsweg
des Kraftstoffs angeordnet ist. Auch der Druckdämpfer 65 wird von der durch die Verbindungsöffnung
48 geförderten Kühlluft gekühlt. Die Kühlluft strömt entlang eines Pfeils 57 am Druckdämpfer
65 vorbei durch einen zwischen dem Luftführungsbauteil 44 und der Wand des Kurbelgehäuses
16 gebildeten Spalt 59. Die Kühlluft strömt außerdem an der gegenüberliegenden Seite
der Strömungsleitrippe 49 vorbei entlang eines Pfeils 58. Die Kühlluft, die entlang
des Pfeils 58 strömt, umströmt den Halter 33 und strömt an der dem Lüftergehäuse 32
abgewandten Seite des Halters 33 zwischen Kurbelgehäuse 16 und Luftführungsbauteil
44 aus. Vorteilhaft ist der Spalt 59 umlaufend ausgebildet, so dass über den gesamten
Rand des Luftführungsbauteils 44 Kühlluft ausströmt.
[0030] Wie Fig. 5 auch zeigt, ist die im Halter 33 ausgebildete Aufnahme 34 für das Einspritzventil
zur Umgebung hin offen und nicht in den Kühlbereich 44. Die unter das Luftführungsbauteil
44 geförderte Kühlluft kühlt das Einspritzventil nicht direkt, sondern umströmt und
kühlt den Halter 33, so dass eine übermäßige Erwärmung des Einspritzventils verhindert
ist.
[0031] Wie Fig. 5 auch zeigt, ist der Halter 33 in einer Aufnahmeöffnung 52 des Kurbelgehäuses
16 angeordnet und gegenüber dieser über die Radialdichtung 42 abgedichtet. Wie Fig.
5 zeigt, ist die Aufnahmeöffnung 52 vollständig im ersten Gehäuseteil 36 ausgebildet,
so dass die Radialdichtung 42 nicht über die Trennfläche 40 zwischen den beiden Gehäuseteilen
36 und 37 geführt werden muss.
[0032] Fig. 6 zeigt schematisch das im Halter 33 angeordnete Einspritzventil 43. Der über
das Einspritzventil 43 zudosierte Kraftstoff gelangt über den Austrittskanal 35 in
den Kurbelgehäuseinnenraum 18.
[0033] Fig. 7 zeigt die Anordnung der Verbindungsöffnung 48 in der Rückwand 47 des Lüftergehäuses
32. Das Luftführungsbauteil 44 ist ebenso wie der Halter 33 nicht gezeigt. Wie Fig.
7 außerdem zeigt, sind zwei Befestigungsöffnungen 62 am ersten Gehäuseteil 36 vorgesehen,
an denen der Halter 33 am Kurbelgehäuse 16 verschraubt werden kann. Wie Fig. 6 zeigt,
sind in die Befestigungsöffnungen 62 Befestigungsschrauben 67 eingeschraubt, die auch
das Luftführungsbauteil 44 halten. Für die Fixierung des Luftführungsbauteils 44 werden
dadurch keine zusätzlichen Befestigungsöffnungen und Befestigungsmittel benötigt.
[0034] Wie Fig. 7 zeigt, sind benachbart zur Montageöffnung 31 zwei Befestigungsöffnungen
63 zur Befestigung eines Sensors in der Montageöffnung 31 vorgesehen. Der Sensor 53
ist in Fig. 8 gezeigt. Der Sensor 53 ist ein kombinierter Druck-Temperatur-Sensor.
Wie Fig. 7 auch zeigt, ist auch der im Kurbelgehäuse 16 ausgebildete Abschnitt des
Überströmkanals 20 von der Trennfläche 40 geteilt. Dies ist auch in Fig. 4 sichtbar.
An der dem Zylinder 19 zugewandten Seite ist am ersten Gehäuseteil 36 ein erster Abschnitt
54 eines Zylinderanschlussflanschs ausgebildet. Auf den Zylinderanschlussflansch wird
der Zylinder 19 vorteilhaft unter Zwischenlage einer Dichtung aufgesetzt. Die Dichtung
ist insbesondere eine Papierdichtung. Die Dichtung zwischen Kurbelgehäuse 16 und Zylinder
17 bewirkt eine zusätzliche thermische Isolierung von Zylinder 17 und Kurbelgehäuse
17, die den Wärmeeintrag vom Zylinder 17 ins Kurbelgehäuse 16 verringert. Wie Fig.
8 zeigt, ist ein zweiter Abschnitt 55 des Zylinderanschlussflanschs am zweiten Gehäuseteil
37 ausgebildet. Sowohl das erste Gehäuseteil 36 als auch das zweite Gehäuseteil 37
begrenzen den Zylinderanschlussflansch. Dadurch können beide Gehäuseteile 36 und 37
in Richtung der Drehachse 17 der Kurbelwelle 26 bei der Herstellung in einem Druckgussverfahren
entformt werden. Lediglich für die Öffnungen für das Einspritzventil 43 und den Sensor
53 werden zusätzliche Schieber benötigt oder diese Öffnungen müssen separat hergestellt
werden.
[0035] Wie Fig. 8 zeigt, ist der Halter 33 mit dem Druckdämpfer 65 unmittelbar benachbart
zur Verbindungsöffnung 48 angeordnet. Dadurch wird der Halter 33 mit dem Einspritzventil
43 und dem Druckdämpfer 65 unmittelbar von der vom Lüfterrad 39 geförderten Kühlluft
angeströmt.
[0036] Alternativ kann auch vorgesehen sein, die Verbindungsöffnung 48 im Unterdruckbereich
des Lüfterrads anzuordnen. Das Einspritzventil 43 wird dann von der vom Lüfterrad
angesaugten Kühlluft gekühlt.
[0037] Sowohl der Halter 33 als auch das Luftführungsbauteil 44 bestehen aus Kunststoff.
Die Bauteile wirken damit als Isolator, so dass sich ein schlechter Wärmeübergang
vom Kurbelgehäuse auf das Einspritzventil ergibt. Dadurch kann auch bei abgestellter
Maschine sichergestellt werden, dass das Einspritzventil nicht zu stark erhitzt wird,
selbst wenn das Lüfterrad nicht mehr angetrieben, das Kurbelgehäuse und der Zylinder
aber noch warm sind. Durch die Anordnung des Einspritzventils am Kurbelgehäuse wird
die Erwärmung des Einspritzventils gegenüber einer Anordnung am Zylinder ebenfalls
deutlich verringert. Der Halter 33 könnte alternativ auch vollständig oder teilweise
aus Metall bestehen. Als besonders vorteilhaft wird eine Gestaltung angesehen, bei
der der mit dem Kurbelgehäuse 16 in Kontakt stehende Bereich des Halters 33 aus Kunststoff
besteht und eine Isolierung zum Kurbelgehäuse 16 bewirkt. Der nicht direkt mit dem
Kurbelgehäuse 16 in Kontakt stehende, aber von Kühlluft umströmte Bereich des Halters
33 kann vorteilhaft aus Metall bestehen, so dass die Wärme im Halter 33 über den metallischen
Abschnitt gut an die Umgebung, insbesondere an die Kühlluft abgegeben wird. Es kann
alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass der Halter 33 in dem von Kühlluft
umströmten Bereich mindestens eine Kühlrippe zur Verbesserung der Wärmeabgabe an die
Kühlluft besitzt. Vorteilhaft kann auch das Einspritzventil 43 selbst mit der Kühlluft
in Kontakt stehen und/oder mindestens eine Kühlfläche besitzen, die vorteilhaft an
einer Kühlrippe ausgebildet sein kann.
[0038] Das Lüftergehäuse 32 ist im Ausführungsbeispiel an das erste Gehäuseteil 36 des Kurbelgehäuses
16 angeformt. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, das Lüftergehäuse 32 als separates
Bauteil auszubilden. Das Lüftergehäuse 32 kann einteilig oder mehrteilig sein und
mindestens teilweise aus Kunststoff bestehen. Das Lüftergehäuse 32 kann auch teilweise
oder vollständig durch benachbarte Bauteile gebildet und begrenzt sein.
1. Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor (12), dem über ein Einspritzventil (43) Kraftstoff
zugeführt wird, wobei der Verbrennungsmotor (12) ein Kurbelgehäuse (16) besitzt, in
dem eine Kurbelwelle (26) um eine Drehachse (17) drehbar gelagert ist, wobei das Arbeitsgerät
ein Lüfterrad (39) zur Förderung von Kühlluft für den Verbrennungsmotor (12) besitzt,
das in einem Lüftergehäuse (32) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Lüftergehäuse (32) eine Verbindungsöffnung (48) ausgebildet ist, und dass das
Einspritzventil (43) in einem Kühlbereich (64) angeordnet ist, in den über die Verbindungsöffnung
(48) vom Lüfterrad (39) geförderte Kühlluft strömt.
2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsöffnung (48) in einem Überdruckbereich des Lüftergehäuses (32) angeordnet
ist.
3. Arbeitsgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftergehäuse (32) eine dem Kurbelgehäuse (16) zugewandte Rückwand (47) besitzt
und dass die Verbindungsöffnung (48) in der Rückwand (47) ausgebildet ist.
4. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsöffnung (48) über einen Luftführungskanal (45) mit dem Kühlbereich
(64) verbunden ist.
5. Arbeitsgerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbereich (64) von einem Luftführungsbauteil (44) begrenzt ist.
6. Arbeitsgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Luftführungsbauteil (44) den Luftführungskanal (45) begrenzt.
7. Arbeitsgerät nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Luftführungsbauteil (44) mindestens teilweise aus Kunststoff besteht.
8. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Luftführungsbauteil (44) am Außenumfang des Kurbelgehäuses (16) angeordnet ist.
9. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (12) ein gemischgeschmierter Verbrennungsmotor (12) ist, und
dass das Einspritzventil (43) den Kraftstoff direkt in den Kurbelgehäuseinnenraum
(18) zuführt.
10. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzventil (43) in einem Halter (33) aus Kunststoff angeordnet ist, der
am Kurbelgehäuse (16) befestigt ist und der mindestens teilweise in dem Kühlbereich
(64) angeordnet ist.
11. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kurbelgehäuse (16) ein erstes Gehäuseteil (36) und ein zweites Gehäuseteil (37)
besitzt, zwischen denen eine Trennfläche (40) gebildet ist, wobei die Trennfläche
(40) mindestens teilweise in einer gedachten Trennebene (68) liegt, die senkrecht
zur Drehachse (17) der Kurbelwelle (26) liegt, wobei an dem ersten Gehäuseteil (36)
das Lüftergehäuse (32) und das Einspritzventil (43) angeordnet sind, wobei der Verbrennungsmotor
(12) eine gedachte Mittelebene (56) besitzt, die eine Zylinderlängsachse (29) des
Verbrennungsmotors (12) enthält und die senkrecht zur Drehachse (17) der Kurbelwelle
(26) verläuft, wobei die Trennebene (68) zu der Mittelebene (56) einen Abstand (a)
besitzt, und wobei die Trennebene (68) an der dem Lüftergehäuse (32) abgewandten Seite
der Mittelebene (56) verläuft.
12. Arbeitsgerät nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) etwa 10% bis etwa 50% der parallel zur Drehachse (17) der Kurbelwelle
(26) gemessenen Breite (c) des Kurbelgehäuseinnenraums (18) beträgt.
13. Arbeitsgerät nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (33) an einer an dem ersten Gehäuseteil (36) ausgebildeten Aufnahmeöffnung
(52) am Außenumfang des Kurbelgehäuses (16) angeordnet ist.
14. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (12) mindestens einen Sensor (53) besitzt, der am Außenumfang
des Kurbelgehäuses (16) an dem ersten Gehäuseteil (36) angeordnet ist.
15. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (12) einen Zylinder (19) besitzt, der an einem Zylinderanschlussflansch
auf das Kurbelgehäuse (16) aufgesetzt ist, wobei ein erster Abschnitt (54) des Zylinderanschlussflanschs
von dem ersten Gehäuseteil (36) gebildet ist und ein zweiter Abschnitt (55) des Zylinderanschlussflanschs
von dem zweiten Gehäuseteil (37) gebildet ist.