[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.
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.