(19)
(11) EP 0 346 797 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
20.12.1989  Patentblatt  1989/51

(21) Anmeldenummer: 89110592.6

(22) Anmeldetag:  12.06.1989
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4F02M 3/12, F02B 25/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE FR GB IT SE

(30) Priorität: 11.06.1988 DE 3819971

(71) Anmelder: Sachs-Dolmar GmbH
D-2000 Hamburg 70 (DE)

(72) Erfinder:
  • Radel, Harry
    D-2054 Geesthacht (DE)

(74) Vertreter: Richter, Werdermann & Gerbaulet 
Neuer Wall 10
20354 Hamburg
20354 Hamburg (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem Vergaser


    (57) Um eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem Vergaser mit einem Vergasungsteil (Venturi) (12), einem dem Verga­sungsteil vorgeschalteten Ansaugteil (13), einem Drossel­klappenteil (14), einem dem Drosselklappenteil nachgeschal­teten Ausgangskanal (15), einer Haupt- und einer Teillast­düsenkammer (16) und einer druckbeaufschlagbaren Kraftstoff­zuführungsleitung, einem auf einer Kurbelkammer (34) angeord­neten Zylinder (30) mit einem Einlaßkanal mit einem Einlaß­schlitz (22), wobei der im Ansaugflansch (20) ausgebildete Ein­laßkanal mit dem Ausgangskanal des Vergasers verbunden ist, so weiterzubilden, daß eine Leerlaufstabilisierung erreicht werden kann, ist vorgesehen, daß der Kurbel­kammer (34) Kraftstoff-Luft-Gemisch durch einen zusätz­lichen Leerlaufkanal (23; 123; 223; 323) zuführbar ist.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem Vergaser mit einem Vergasungsteil (Venturi), einem den Vergasungsteil vorgeschalteten Ansaugteil, einem Drosselklappenteil, einem dem Drosselklappenteil nachgeschalteten Ausgangskanal, einer Haupt- und einer Teillastdüsenkammer und einer druckbeaufschlagbaren Kraftstoffzuführungsleitung, einem Zylinder mit einem Einlaßkanal mit einem Einlaßschlitz, wobei der im An­saugflansch ausgebildete Einlaßkanal mit dem Ausgangs­kanal des Vergasers verbunden ist.

    [0002] Derartige Brennkraftmaschinen sind in allen Einsatzbe­reichen und insbesondere für den Einsatz bei Motorket­tensägen seit langem bekannt. Für den Betrieb einer Brennkraftmaschine ist es nötig, dieser für jeden durch Drehzahl und Last gegebenen Betriebspunkt jeweils Luft und Kraftstoff in einem bestimmten Luftverhältnis zuzu­führen. Der Vergaser hat dabei die Aufgabe, der angesaug­ten Luft die richtige Menge des Kraftstoffes zuzuteilen und die für die Einstellung des Betriebspunktes nötige Bemessung der Menge des Gemisches aus Luft und Kraftstoff durchzuführen. Diese Aufbereitung und Versorgung der Brennkraftmaschine mit einem entsprechenden Kraftstoff-­Luft-Gemisch ist während des Betriebes der Brennkraft­maschine zumeist problemlos durchführbar.

    [0003] Zweitaktmotoren, die aus thermischen oder schwingungs­technischen Gründen über lange Ansaugkanäle vom Vergaser mit einem Kraftstoff-Luft-Gemisch versorgt werden, leiden generell unter einer thermischen und lagebedingten Leer­laufsensibilität, die zu Drehzahlschwankungen im Leerlauf und zum Absterben des Motors führen können.

    [0004] Hervorgerufen wird dieser Effekt durch Kondensation, Pfützenbildung wegen zu großer Oberfläche und gleich­zeitigem Mangel an Luftgeschwindigkeit im Ansaugkanal des Motors im Leerlaufbetrieb

    [0005] Mit den bisher bekannten Vergasern konnte dieses Pro­blem nicht gelöst werden. Eine Teillösung kann in der Verwendung eines Vergasers mit kurzem Ansaugkanal be­stehen, wobei die dabei auftretenden thermischen Pro­bleme durch einen "Injektion-Vergaser" überbrückt werden müssen. Sofern jedoch lange Ansaugkanäle konzipiert wer­den müssen, treten die genannten Probleme auf

    [0006] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine mit einem Vergaser so weiterzubilden, daß eine Leerlaufstabilisierung erreicht werden kann.

    [0007] Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Zweitakt-Brennkraft­maschine mit einem Vergasungsteil (Venturi), einem dem Vergasungsteil vorgeschalteten Ansaugteil, einem Dros­selklappenteil, einem dem Drosselklappenteil nachge­schalteten Ausgangskanal, einer Haupt- und einer Teil­lastdüsenkammer und einer druckbeaufschlagbaren Kraft­stoffzuführungsleitung, einem auf einer Kurbelkammer angeordneten Zylinder mit einem Einlaßkanal mit einem Einlaßschlitz, wobei der im Ansaugflansch ausgebildete Einlaßkanal mit dem Ausgangskanal des Vergasers verbunden ist, vorgeschlagen, daß der Kurbelkammer Kraftstoff-Luft-­Gemisch durch einen zusätzlichen Leerlaufkanal zuführ­bar ist.

    [0008] Hierbei ist vorzusehen, daß im Leerlauf das Kraftstoff-­Luft-Gemisch durch den zusätzlichen Leerlaufkanal ange­saugt wird.

    [0009] Bevorzugterweise ist dabei vorgesehen, daß der zusätz­liche Leerlaufkanal durch das Kolbenhemd gesteuert wird und vor dem eigentlichen Einlaßkanal geöffnet wird, so daß überwiegend ein Vakuum im zusätzlichen Leerlaufkanal vorliegt. In diesem Fall besteht der Leerlaufkanal aus einem unterhalb des eigentlichen Einlaßschlitzes, d.h näher zum Kurbelgehäuse angeordneten zusätzlichen Ein­laßschlitz mit vorgeschaltetem Kanal.

    [0010] Es kann jedoch auch vorgesehen sein, den zusätzlichen Leerlaufkanal anders anzuordnen und/oder anders zu steuern, beispielsweise durch ein Ventil, wie z.B. ein Membranventil oder ein Flatterventil, das einen überwie­genden Vakuumbetrieb im Leerlaufkanal gewährleistet und einen Anschluß direkt an die Kurbelkammer zuläßt.

    [0011] Bevorzugterweise ist, damit die Leistungscharakteristik der Brennkraftmaschine nicht beeinflußt wird, und im Leerlauf hohe Luftgeschwindigkeiten erzeugt werden, vor­zusehen, daß der Leerlaufkanal sehr eng ausgeführt wird, wobei sich eine Auslegung auf 1/10 des Einlaßzeitquer­schnittes empfiehlt.

    [0012] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Leerlaufbetrieb direkt am Vergaser anzusaugen, wobei in diesem Fall zwischen Vergaser und Ansaugflansch ein ringförmiger Schlitz ausgebildet ist.

    [0013] Gemäß einer anderen Ausbildungsvariante ist vorgesehen, daß der Leerlauf-Kraftstoff direkt aus der Teillast­düsenkammer in den zusätzlichen Leerlaufkanal eingeführt wird, wobei die Luft aus dem Bereich zwischen dem Luft­filter und der Drosselklappe angesaugt wird.

    [0014] Die Ausbildung des Leerlaufsystems in dieser Weise führt dazu, daß sich verschiedene Vorteile ergeben, nämlich keine Lageempfindlichkeit, geringe Temperaturempfindlich­keit und aufgrund des geringen Querschnittes des zusätz­lichen Leerlaufkanals eine geringe Kondensationsober­fläche und eine gleichzeitig hohe Luftgeschwindigkeit. Hierdurch wird sowohl das Startverhalten verbessert als auch der Leerlauf stabilisiert. Gleichzeitig wird das Beschleunigungsverhalten verbessert, da ein relativ "fettes Leerlaufgemisch" benutzt werden kann.

    [0015] Im Hinblick darauf, daß der Leerlauf stabilisiert wird bzw. der Rundlauf der Brennkraftmaschine verbessert wird, kann die Leerlaufdrehzahl insgesamt verringert werden.

    [0016] Bevorzugterweise ergibt sich dabei eine einfache Leer­laufjustierung, da die Brennkraftmaschine bei dieser Ausgestaltung auf die Einstellung des Drosselklappen­anschlages und der Leerlaufdüse sehr präzise reagiert.

    [0017] Als weiterer Vorteil hat es sich gezeigt, daß eine ver­einfachte Ausführung des Ansaugkanals vorgesehen werden kann. Da nämlich Unebenheiten sich nicht mehr auf das Leerlaufverhalten auswirken können, kann der Vergaser problemlos durch einen langen, isolierenden Ansaug­schlauch vor Überhitzung geschützt werden.

    [0018] Vorteilhafte Ausgestaltungen bzw. zweckmäßige Weiter­bildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Dabei sind Kombinationen der verschie­denen Ausführungsformen ebenso möglich wie die Anwen­dung auf Mehrzylinder-Zweitakt-Brennkraftmaschinen.

    [0019] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

    Fig. 1 in einer schematischen Prinzipdarstellung einen an einem Ansaugflansch einer Einzylinder­brennkraftmaschine angeordneten Vergaser in einem senkrechten Schnitt,

    Fig. 2 in einer schematischen Prinzipdarstellung eine weitere Ausführungsform einer Anordnung eines Vergasers an einer Brennkraftmaschine in einem senk­rechten Schnitt,

    Fig. 3 in einer schematischen Prinzipdarstellung eine weitere Ausführungsform einer Anordnung eines Vergasers an einer Brennkraftmaschine in einem senk­rechten Schnitt und

    Fig. 4 in einer schematischen Prinzipdarstellung eine weitere Ausführungsform einer Anordnung eines Vergasers an einer Brennkraftmaschine in einem senk­rechten Schnitt.



    [0020] Die in den Figuren nur prinzipiell dargestellte Brenn­kraftmaschine ist mit 10 bezeichnet und besteht aus einem Vergaser 11, der an einem Ansaugflansch 20 eines Zylinders 30 angeordnet ist. Im Gehäuse 18 des Ver­gasers 11 ist ein Vergasungsteil (Venturi) 12 ausge­bildet, in das die Luft durch den Ansaugteil 13 einströmt und dessen Durchfluß durch die in dem Vergasungsteil 12 nachgeschalteten Drosselklappenteil 14 angeordnete Dros­selklappe 19 regelbar ist. Hinter dem Drosselklappen­teil 14 weist der Vergaser den Ausgangskanal 15 auf. Im Bereich des Drosselklappenteils 14 ist die Teillast­ düsenkammer 16 ausgebildet, die mit einer nicht dar­gestellten Regelkammer verbunden ist.

    [0021] Das Gehäuse 18 des Vergasers 11 ist im Bereich des Ausgangskanals 15 mit dem Ansaugflansch 20 verbunden, in dem der an sich bekannte Einlaßkanal ausgebildet ist, der das im Vergaser 11 gebildete Kraftstoff-Luft-­Gemisch dem Einlaßschlitz 22 im Zylinder 30 zuführt, aus dem es in die Kurbelkammer 34 strömt, über nicht dargestellte Überströmkanäle dem Brennraum 31 zugeführt wird und nach Kompression durch den Kolben 32, der aus dem Kolbenboden 32a und dem Kolbenhemd 32b besteht, und nachfolgender Entzündung über den Auslaßschlitz 34 aus­strömt Der Zylinder 30 ist dabei auf einem üblichen Kurbelkasten 33 angeordnet.

    [0022] In Fig. 1 ist im Ansaugflansch 20 parallel zum Einlaß­kanal 21 ein zusätzlicher Leerlaufkanal 23 ausgebildet, dessen Einlaßschlitz 24 zylinderinnenseitig unterhalb des Einlaßschlitzes 22 des Einlaßkanals 21 angeordnet ist Der Einlaßteil 25 des zusätzlichen Leerlaufkanals 23 ist direkt am Vergaser 11 angeordnet, und zwar im Über­gangsbereich vom Vergaser 11 zum Ansaugflansch 20. Der Einlaßteil 25 ist dabei als ringförmiger Schlitz 26 aus­gebildet, dessen Ausdehnung etwa einen Halbkreis des kreisförmigen Querschnitts des Einlaßkanals 21 umfaßt.

    [0023] Das im Bereich der Teillastdüsenkammer im Drosselklap­penteil 14 entstehende Kraftstoff-Luft-Gemisch wird im Leerlauf vom Einlaßteil 25 des zusätzlichen Leerlauf­kanals 23 angesaugt, wie dies durch den mit X bezeich­neten Pfeil in der Zeichnung angedeutet ist. Von hier aus wird es über den zusätzlichen Leerlaufkanal 23 der Kurbelkammer 34 zugeführt.

    [0024] Die in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungs­formen weisen im wesentlichen den gleichen Grundauf­bau auf wie die voranstehend beschriebene Anordnung.

    [0025] Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ver­bindet der zusätzliche Leerlaufkanal 123 den Übergangs­bereich des Vergasers 11 zum Ansaugflansch 20 direkt mit der Kurbelkammer 34. Dabei ist der Einlaßteil 125 des zusätzlichen Leerlaufkanals 123 direkt am Vergaser angeordnet und als ringförmiger Schlitz 126 ausgebildet, dessen Ausdehnung etwa einen Halbkreis des kreisförmigen Querschnittes des Einlaßkanals 21 umfaßt. Der Ausström­schlitz 124 ist für die Einströmung des Kraftstoff-Luft-­Gemisches in die Kurbelkammer 34 geeignet angeordnet und im Verlauf des zusätzlichen Leerlaufkanals 123 ist ein Rückschlagventil 127 angeordnet, so daß eine problemlose Zuführung des Leerlauf-Kraftstoff-Luft-Gemisches während des Betriebes der Brennkraftmaschine durchführbar ist.

    [0026] Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der zusätzliche Leerlaufkanal 223 ebenfalls über einen Aus­strömschlitz 224 in die Kurbelkammer 34 mündend ange­ordnet, wobei im Verlauf des zusätzlichen Leerlaufka­nals 223 ein durchflußregelbares Rückschlagventil 225 angeordnet ist. Der Einlaßteil 225 des zusätzlichen Leerlaufkanals 223 ist direkt im Vergaser 11 hinter den Austrittdüsen der Teillastdüsenkammer 16 vor der Dros­selklappe 19 angeordnet. Die Kraftstoffversorgung er­folgt dabei über eine zusätzliche Leerlauf-Kraftstoff-­Zuführungsleitung 114, die den zusätzlichen Leerlauf­kanal 223 direkt mit der Teillastdüsenkammer 16 ver­bindet.

    [0027] Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist der Einlaß 325 des zusätzlichen Leerlaufkanals 223 ebenfalls direkt im Vergaser hinter den Düsen der Teillastdüsenkammer 16 und vor der Drosselklappe 19 angeordnet. Ebenfalls ist eine zusätzliche Leerlauf-­Kraftstoffleitung 314 vorgesehen, die die Teillast­düsenkammer 16 mit dem zusätzlichen Leerlaufkanal 323 verbindet. Der Leerlaufkanal 323 ist dabei parallel zum Einlaßkanal 21 im Ansaugflansch 20 ausgebildet, wobei dessen Einlaßschlitz 324 zyinderinnenseitig unterhalb des Einlaßschlitzes 22 des Einlaßkanals 21 angeordnet ist.

    [0028] Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die in den Zeichnungen dargestellten und voranstehend beschrie­benen Ausführungsfiguren. Eine andere Kombination der verschiedenen Gestaltungsmöglichkeiten des Einlaß­teiles für den zusätzlichen Leerlaufkanal liegt eben­so im Rahmen der Erfindung wie die Anordnung aufwen­digerer Steuerelemente im Verlauf des zusätzlichen Einlaßkanals.


    Ansprüche

    1. Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem Vergaser mit einem Vergasungsteil (Venturi), einem dem Vergasungsteil vorgeschalteten Ansaugteil, einem Drosselklappenteil, einem dem Drosselklappenteil nachgeschalteten Ausgangskanal, einer Haupt- und einer Teillastdüsenkammer und einer druckbeauf­schlagbaren Kraftstoffzuführungsleitung, einem auf einer Kurbelkammer angeordneten Zylinder mit einem Einlaßkanal mit einem Einlaßschlitz, wobei der im Ansaugflansch ausgebildete Einlaßkanal mit dem Ausgangskanal des Vergasers verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Kurbelkammer (34) Kraftstoff-Luft-Gemisch durch einen zusätzlichen Leerlaufkanal (23; 123; 223; 323) zuführbar ist.
     
    2. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein den zusätzlichen Leerlaufkanal (23; 323) zylinderinnenseitig begrenzende Einlaßschlitz (24; 324) im Zylinder (30) unterhalb des Einlaßschlitzes (22) des Einlaßkanals (21) angeordnet ist.
     
    3. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der zusätzliche Leerlaufkanal (23; 123; 223; 323) durch ein Steuerventil (127; 227; 327) querschnitts­veränderlich ist
     
    4. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Ausströmschlitz (124; 224) des zusätzlichen Leerlaufkanals (123; 223) in die Kurbelkammer (34) mündend angeordnet ist und das Steuerventil ein Rückschlagventil (127; 227) ist
     
    5. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der An­sprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Querschnitt des zusätzlichen Leerlaufka­nals (23) in bezug auf den Zeitquerschnitt des Leerlaufkanals (21) klein, insbesondere ca 1:10 ist.
     
    6. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der An­sprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Einlaßteil (225; 325) des zusätzlichen Leerlaufkanals (223; 323) direkt im Vergaser (11) vor der Drosselklappe (19) angeordnet ist.
     
    7. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Einlaßteil (25; 125) des zusätzlichen Leer­laufkanals (23; 123) im Bereich hinter der Dros­selklappe (19) angeordnet ist.
     
    8. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Einlaßteil (25; 125) des zusätzlichen Leer­laufkanals (23; 123) im Übergangsbereich vom Ver­gaser (11) zum Ansaugflansch (20) ausgebildet ist.
     
    9. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der An­sprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Einlaßteil (25; 125) des zusätzlichen Leer­ laufkanals (23) als ringförmiger Schlitz (26; 126) ausgebildet ist
     
    10. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der An­sprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Einlaßteil (25; 125) im Ansaugteil (13) oder im Vergasungsteil (12) des Vergasers (11) angeordnet ist und dem zusätzlichen Leerlaufka­nal (23; 123) über einen zusätzlichen Kraftstoff­kanal Kraftstoff zuführbar ist.
     
    11. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der An­sprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der zusätzliche Kraftstoffkanal (114) an die Teillastdüsenkammer (16) angeschlossen ist.
     




    Zeichnung