DE19916750A1 - Anordnung aus einem Luftfilter und einem Membranvergaser - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus einem Luftfilter (1) und einem Membranvergaser (2), der einen im Vergasergehäuse (4) ausgebildeten Ansaugkanalabschnitt (3) aufweist, in den kraftstofführende Kanäle (6) münden, die aus einem im Vergasergehäuse (4) ausgebildeten, kraftstoffgefüllten Regelraum (7) gespeist sind. Der Regelraum (7) ist über eine Regelmembran (10) von einem Kompensationsraum (11) getrennt,wobei der Kompensationsraum (11) über einen Kompensationskanal (13) stromab eines Luftfilterelementes (39) mit dem Gehäuse (14, 16) des Luftfilters (1) in Verbindung steht, wobei das Luftfiltergehäuse (14) den Membranvergaser (2) im wesentlichen auf der Seite des Kompensationsraumes (11) übergreift und sein oberhalb des Kompenssationsraumes (11) liegender Reinraum (24) über einen etwa rechtwinklig zum Ansaugkanalabschnitt (3) liegenden Anschlußstutzen (37) mit dem Ansaugkanalabschnitt verbunden ist. Um bei gedrängter Bauweise eine sichere Kompensation zu gewährleisten, ist vorgesehen, den Anschlußstutzen (37) als Verbindung zwischen dem Reinraum (24) des Luftfilters (1) und einem dem Ansaugkanalabschnitt (3) vorgeschalteten Strömungsraum (26) zu verwenden, wobei das Volumen des Strömungsraumes (26) größer ist als das Volumen des Anschlußstutzens (37) und der Kompensationskanal (13) vom Strömungsraum (26) abzweigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus einem Luftfilter und einem Membranvergaser nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Eine derartige Anordnung ist aus der DE 44 19 084 A1 be­ kannt. Dem Membranvergaser ist ein Luftfilter zur Säuberung der Verbrennungsluft vorgeschaltet, wobei der Luftfilter im wesentlichen oberhalb des Vergasers auf der Seite dessen Kompensationsraumes liegt. Über einen etwa rechtwinklig ge­ führten Ansaugstutzen ist der im Vergasergehäuse ausge­ bildete Ansaugkanalabschnitt mit dem Reinraum des Luft­ filters verbunden. Durch die Nähe des Reinraumes zum Kompensationsraum ist eine montagefreundliche Steckverbin­ dung des Kompensationskanals nicht möglich; es wird daher eine einfache Dichtmanschette vorgeschlagen, die den ge­ ringen Abstand zwischen einer Anschlußöffnung im Luft­ filtergehäuse und der Verbindungsöffnung zum Kompensations­ raum überbrücken soll. Eine derartige Ausgestaltung eines Kompensationsanschlusses birgt jedoch die Gefahr des Schmutzeintritts, was zum Verstopfen des Kompensations­ kanals führen kann. Dies kann Funktionsstörungen des mit dem Membranvergaser betriebenen Verbrennungsmotors zur Folge haben.

Darüber hinaus baut die bekannte Anordnung sehr groß, wo­ durch sich aufgrund der beengten Platzverhältnisse in den Gehäusen von handgeführten, tragbaren Arbeitsgeräten wie Motorkettensägen, Trennschleifer, Freischneidegeräte oder dgl. Probleme ergeben. Aufgrund des geringen Bauraumes wird die Filterfläche klein, was zu erhöhten Strömungsgeschwin­ digkeiten führt. Diese können sich nachteilig auf die not­ wendige Kompensation des Membranvergasers auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsge­ mäße Anordnung aus einem Luftfilter und einem Membranver­ gaser derart weiterzubilden, daß auch bei gedrängter Bau­ weise eine funktionssichere Kompensation des Ver­ schmutzungsgrades des Luftfilterelementes möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Aufgrund des im Ansaugkanal vorgeschalteten Strömungsraumes wird die dem Motor zur Verfügung gestellte Verbrennungsluft beruhigt, so daß die aufgrund der gedrängten Bauweise auf­ tretenden hohen Strömungsgeschwindigkeiten keinen Einfluß auf die Leistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors haben. Der Strömungsraum ist derart zerklüftet gestaltet, daß im Strömungsschatten liegende Raumabschnitte gegeben sind, in denen im wesentlichen der statische Druck auf der Reinluft­ seite des Luftfilters ansteht. Der Kompensationskanal zweigt daher vom Strömungsraum ab, bevorzugt aus den im Strömungsschatten liegenden Raumbereichen.

Bevorzugt ist der Strömungsraum im Querschnitt L-förmig ausgebildet, wobei der längere Schenkel im wesentlichen der Strömungsverbindung zwischen dem Reinraum des Luftfilters und dem Ansaugkanalabschnitt dient, während der kürzere Schenkel, der zweckmäßig nahe dem Kompensationsraum liegt, zum Anschluß des Kompensationskanals vorgesehen ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Verbindung des Kompensationskanals mit dem Strömungsraum als Steckverbin­ dung ausgebildet, wobei die die Anschlußöffnung aufweisende Wand des Luftfiltergehäuses etwa rechtwinklig zur Regelmem­ bran des Vergasers liegt. Um eine einfache Montage zu ge­ währleisten, ist die die Anschlußöffnung aufweisende Wand des Luftfiltergehäuses etwa parallel zu der einer Verbin­ dungsöffnung zwischen dem Strömungsraum und dem Ansaug­ kanalabschnitt aufweisende Montagewand des Luftfilterge­ häuses vorgesehen, so daß beim Aufsetzen des Luftfilterge­ häuses auf den Vergaser gleichzeitig die Strömungsverbin­ dungen zwischen Kompensationsraum und Strömungsraum sowie dem Ansaugkanalabschnitt und dem Strömungsraum hergestellt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein nachfolgend im einzelnen beschriebenes Ausführungs­ beispiel der Erfindung dargestellt ist.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung aus einem Luft­ filter und einem Membranvergaser in Explosionssdar­ stellung bei abgenommenem Luftfiltergehäusedeckel,

Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung nach Fig. 1 im mon­ tierten Zustand und ohne Luftfiltergehäusedeckel,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den offenen Luftfilter nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das offene Luftfiltergehäuse mit entfernter Filterträgerplatte und abgenommenem Deckel,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 3 durch eine Anordnung gemäß Fig. 1 mit geschlossenem Luftfiltergehäusedeckel.

Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Anordnung aus einem Luftfilter 1 und einem Membranvergaser 2 wird bevorzugt bei handgetragenen Arbeitsgeräten mit Zweitaktmotoren oder Viertaktmotoren als Antriebsmotor verwendet. Über den An­ saugkanalabschnitt 3 im Vergasergehäuse 4 wird einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor ein Kraftstoff/Luft-Gemisch in Pfeilrichtung 5 zugeführt. Zur Gemischbildung münden in den Ansaugkanalabschnitt 3 kraftstofführende Kanäle 6, die in Fig. 5 im Vergasergehäuse 4 strichliert dargestellt sind.

Die kraftstofführenden Kanäle 6 sind aus einem kraftstoff­ gefüllten Regelraum 7 gespeist, der im Vergasergehäuse 4 ausgebildet ist und über eine am Vergasergehäuse 4 ange­ flanschte Kraftstoffpumpe 8 mit Kraftstoff versorgt ist. Der Kraftstoff wird über eine Kraftstoffleitung 9 (Fig. 2) der Kraftstoffpumpe 8 zugeführt.

Der Regelraum 7 ist über eine Regelmembran 10 von einem Kompensationsraum 22 getrennt, wobei die Regelmembran 10 zwischen dem Vergasergehäuse 4 und einem Deckel 12 einge­ klemmt gehalten ist. An den Deckel 12 schließt ein - im Ausführungsbeispiel als Winkelstutzen ausgeführter - Kompensationskanal 13 an, der stromab eines Luftfilterele­ mentes 20 mit dem Innenraum des Luftfiltergehäuses 1 in Verbindung steht.

Wie die Figuren zeigen, besteht das Gehäuse des Luftfilters 1 im wesentlichen aus einem becherförmigen Unterteil 14, welches durch eine Filterträgerplatte 21 verschlossen wird. Die in Fig. 1 gezeigte Filterträgerplatte 21 wird an ihrem Rand 23 in ein Dichtprofil 22 eingeknüpft, welches auf einer inneren Schulter 15 am oberen Rand des unteren Ge­ häuseteils 14 dichtend zur Auflage kommt. Vorzugsweise ist der Rand 23 mit einem Dichtprofil umspritzt.

Die Filterträgerplatte 21 wird in ihrer Lage auf der inneren Schulter 15 des unteren Gehäuseteils 14 durch einen die Filterträgerplatte 21 übergreifenden Luftfiltergehäuse­ deckel 16 fixiert. Hierzu greift der Luftfiltergehäuse­ deckel 16 mit Nasen 17 in entsprechende Aufnahmen 18 des unteren Gehäuseteils 14 formschlüssig ein und wird mittels eines Drehverschlusses 19 auf der der Aufnahme 18 gegen­ überliegenden Seite an einem Zapfen 29 des unteren Gehäuse­ teils 14 festgelegt. Zwischen der Filterträgerplatte 21 und dem Filterfiltergehäusedeckel 16 ist der Reinraum 24 des Luftfilters 1 ausgebildet, wobei der Luftfiltergehäuse­ deckel 16 durch Vorspanung mit dem Dichtprofil dichtet und auf diese Weise die obere Begrenzung des Reinraums 24 bildet.

Im unteren Gehäuseteil 14 des Luftfilters 1 ist in einer Wand 30 eine Verbindungsöffnung 31 ausgebildet, über die ein Strömungsraum 26 des Luftfiltergehäuses 14 mit dem An­ saugkanalabschnitt 3 verbunden ist.

Der Strömungsraum 26 liegt innerhalb des becherförmigen, unteren Gehäuseteils 14 im Schmutzraum 25 des Luftfilters 1. Der Schmutzraum 25 umgibt, wie insbesondere Fig. 4 zeigt, den Strömungsraum 26 weitgehend vollständig.

Der im Luftfiltergehäuse 14 ausgebildete Strömungsraum 26 hat im Querschnitt nach Fig. 5 etwa L-förmige Gestalt, wo­ bei der den kürzeren Schenkel des L's bildende Abschnitt 27 des Strömungsraumes 26 den Membranvergaser 2 auf der Seite des Kompensationsraumes 11 übergreift. In der etwa recht­ winklig zur Regelmembran 10 liegenden Wand 28 des Ab­ schnittes 27 ist eine Anschlußöffnung 32 ausgebildet, in der das zugewandte Ende 33 des Kompensationskanals 13 - vorzugsweise unter Verwendung eines O-Dichtringes 47 - ein­ gesteckt ist. Der Kompensationskanal 13 ist dabei zweck­ mäßig einteilig mit dem Deckel 12 des Kompensationsraumes 11 ausgebildet.

Die die Anschlußöffnung 32 aufweisende Wand 28 des Luft­ filtergehäuses 14 liegt zweckmäßig etwa parallel zu der die Verbindungsöffnung 31 für den Ansaugkanalabschnitt 3 auf­ weisenden Wand 30, so daß bei der Montage des Vergasers 2 an der Wand 30 gleichzeitig das freie Ende 33 des Kompen­ sationskanals 13 in die Anschlußöffnung 32 dichtend einge­ steckt werden kann. Der Kompensationskanal 13 ist so im Be­ reich nahe des Kompensationsraumes 11 an den Strömungsraum 26 angeschlossen. Der Abschnitt 27, an den der Kompen­ sationskanal 13 angeschlossen ist, liegt dabei zwischen dem Vergaser 2 bzw. dessen Kompensationsraum 11 und dem Rein­ raum 24 des Luftfilters 1.

Wie Fig. 4 zeigt, ist die äußere Wand des Strömungsraums 26 etwa kreiszylindrisch und wird - vgl. die Fig. 1 und 5 - durch einen Deckel 34 verschlossen. Wie aus der Schnittdar­ stellung nach Fig. 5 ersichtlich, übergreift der Deckel 34 mit einem U-förmig ausgebildeten Rand die zugewandte kreisringförmige Endkante 35 der Gehäusewand 36 des Strömungsraumes 26. Auf diese Weise wird der Strömungsraum 26 gegenüber dem Schmutzraum 25 und dem Reinraum 24 des Luftfilters 1 verschlossen.

Der Deckel 34 trägt einen Anschlußstutzen 37, über den der Strömungsraum 26 mit dem oberhalb des Deckels 34 liegenden Reinraum 24 des Luftfilters 1 verbunden ist. Dabei ist - wie insbesondere die Fig. 1 und 5 zeigen - der Anschluß­ stutzen 37 in Abstimmung mit dem Strömungsraum 26 als Re­ sonanzrohr ausgebildet und ragt mit seinen Enden ent­ sprechend der gewählten Länge L sowohl teilweise in den Strömungsraum 26 wie teilweise in den Reinraum 24 ein, wo­ bei das in den Reinraum 24 einragende Ende die Filter­ trägerplatte 21 in einer Öffnung 46 durchragt. Eine am inneren umlaufenden Rand der Öffnung 46 an die Filter­ trägerplatte 21 angespritzte Dichtlippe 48 dichtet gegen den Rohrmantel 49 ab, so daß die Trennung von Reinraum 24 und Schmutzraum 25 gewährleistet ist.

Der Strömungsraum 26 ist im Volumen deutlich größer ausge­ bildet als das Volumen des Anschlußstutzens 37, so daß der dem Ansaugkanalabschnitt 3 vorgeschaltete Strömungsraum 26 einen Beruhigungsraum für die einströmende Verbrennungsluft bildet. Dabei sind der Anschlußstutzen 37 und der Strömungsraum 26 derart aufeinander abgestimmt, daß ein akustischer Helmholzresonator gebildet ist, der zur Dämpfung des Ansauggeräusches beiträgt. Durch die im Schnitt L-förmige Gestaltung des Strömungsraumes 26 und das in den Strömungsraum 26 einragende Ende des Anschluß­ stutzens 37 liegt der Abschnitt 27 des Strömungsraumes 26 im Strömungsschatten, was für die Funktion der Kompensation vorteilhaft ist. Im Kompensationsraum 11 steht im wesent­ lichen nur der statische Druck auf der Reinluftseite des Luftfilters 1 an. Dieses wird auch dadurch begünstigt, daß der Rand 50 des in den Strömungsraum 26 einragenden Endes des Anschlußstutzens 37 etwa auf der Höhe des Bodens 51 des Raumabschnittes 27 liegt. Oberhalb dieses Bodens 51 zweigt der Kompensationskanal 13 ab. Die Anschlußöffnung 32 liegt somit auf der Höhe des Rohrmantels 49 des Anschlußstutzens 37.

Die Filterträgerplatte 21 besteht - wie auch die übrigen Teile des Luftfiltergehäuses - aus Kunststoff und weist in den Reinraum 24 einragende Trägergerüste 38 für einen Faltenfilter 39 auf. Die Faltlinien 40 des bevorzugt aus Vlies bestehenden Faltenfilters 39 liegen vorteilhaft etwa parallel zur Filterträgerplatte 21, die ihrerseits unter einem leichten Winkel geneigt zur Längsmittelachse 41 das Ansaugkanalabschnittes 3 liegt.

Wie die Fig. 2 zeigt, übergreift das Unterteil 14 des Luft­ filtergehäuses den Membranvergaser 2 nicht nur auf der Seite des Kompensationsraumes 11, sondern auch teilweise seitlich. Auf diese Weise kann ein relativ großer Schmutz­ raum 25 bereitgestellt werden und die Fläche der den Schmutzraum 25 verschließenden Filterträgerplatte 21 ver­ größert werden; dies senkt die Strömungsgeschwindikgkeiten im Luftfilter 1.

Wie Fig. 4 zeigt, liegt der Strömungsraum 26 außermittig zum becherförmigen Unterteil 14 des Luftfiltergehäuses. Im Bereich des größten Abstandes der Außenwandung des Unter­ teils 14 zur Gehäusewand 36 des Strömungsraumes 26 ist in der Seitenwand 42 des Unterteils 14 eine Luftansaugöffnung 43 ausgebildet. Die in das Luftfiltergehäuse 14 eintretende Luft umspült den Strömungsraum 26 und strömt längs der inneren Gehäusewand 36 aufwärts zur Filterträgerplatte 21. Dort tritt sie im Bereich der Traggerüste 38 nach Durch­ strömen des Faltenfilters 39 in den Reinraum 24 ein. Aus dem Reinraum 24 strömt die gesäuberte Verbrennungsluft in Pfeilrichtung 44 über den Ansaugstutzen 37 nach unten in den Strömungsraum 26 ein. Aus diesem wird die Verbren­ nungsluft vom Motor über den Ansaugkanalabschnitt 3 in Pfeilrichtung 5 als Kraftstoff/Luft-Gemisch angesaugt. Die Luftführung hat den Vorteil, daß schwerere Schmutzteilchen auf dem Weg aufwärts zur Filterträgerplatte 21 ausfallen und im Schmutzraum 25 zurückbleiben, ohne das Filterelement 20 zuzusetzen.

Claims (17)

1. Anordnung aus einem Luftfilter (1) und einem Membran­ vergaser (2), der einen im Vergasergehäuse (4) ausge­ bildeten Ansaugkanalabschnitt (3) aufweist, in den kraftstofführende Kanäle (6) münden, die aus einem im Vergasergehäuse (4) ausgebildeten, kraftstoffgefüllten Regelraum (7) gespeist sind, wobei der Regelraum (7) über eine Regelmembran (10) von einem Kompensationsraum (11) getrennt ist, und der Kompensationsraum (11) über einen Kompensationskanal (13) stromab eines Luft­ filterelementes (20) mit dem Gehäuse (14) des Luft­ filters (1) in Verbindung steht, wobei das Luftfilter­ gehäuse (14) den Membranvergaser (2) im wesentlichen auf der Seite des Kompensationsraumes (11) übergreift und sein oberhalb des Kompensationsraumes (11) liegen­ der Reinraum (24) über einen etwa quer zum Ansaug­ kanalabschnitt (3) liegenden Anschlußstutzen (37) mit dem Ansaugkanalabschnitt (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (37) als Verbindung zwischen dem Reinraum (24) des Luft­ filters (1) und einem dem Ansaugkanalabschnitt (3) vor­ geschalteten Strömungsraum (26) vorgesehen ist, dessen Volumen größer als das Volumen des Anschlußstutzens (37) ist, und daß der Kompensationskanal (13) vom Strömungsraum (26) abzweigt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsraum (26) im Luftfiltergehäuse (14) ausgebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsraum (26) im Querschnitt etwa L-förmige Gestalt hat und den Membran­ vergaser (2) auf der Seite des Kompensationsraumes (11) übergreift.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Membranvergaser (2) übergreifende Abschnitt (27) des Strömungsraumes (26) zwischen dem Kompensationsraum (11) und dem Reinraum (24) des Luftfilters (1) liegt.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationskanal (13) im Bereich nahe des Kompensationsraumes (11) an den Strömungsraum (26) anschließt.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationskanal (13) mit einem Ende (33) in eine Anschlußöffnung (32) in der Wand (28) des Luftfiltergehäuses (14) einsteckbar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Anschlußöffnung (32) aufweisende Wand (28) des Luftfiltergehäuses (14) etwa rechtwinklig zur Regelmembran (10) des Membranver­ gasers (2) liegt.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Anschlußöffnung (32) aufweisende Wand (28) des Luftfiltergehäuses (14) etwa parallel zu der eine Verbindungsöffnung (31) zwischen dem Strömungsraum (26) und dem Ansaugkanalab­ schnitt (3) aufweisenden Montagewand (30) des Luft­ filtergehäuses (14) liegt.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsraum (26) weitgehend innerhalb des Schmutzraumes (25) des Luft­ filtergehäuses (1) liegt.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsraum (26) außermittig zum Schmutzraum (25) liegt.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsraum (26) zu den Räumen (24, 25) des Luftfilters (1) durch einen Deckel (34) verschlossen ist, der den Anschlußstutzen (37) trägt.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (37) in Abstimmung mit dem Volumen des Strömungsraumes (26) als Resonanzrohr ausgebildet ist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmutzraum (25) durch eine Filterträgerplatte (21) vom Reinraum (24) getrennt ist, wobei der Reinraum (24) im wesentlichen durch die Filterträgerplatte (21) und einem diese übergreifenden Luftfiltergehäusedeckel (16) begrenzt ist.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterträgerplatte (21) an ihrem Rand (23) ein weiches Dichtprofil (22) trägt und vorzugsweise in der vom Anschlußstutzen (37) durchragten Öffnung (46) eine umlaufende Dichtlippe (48) aufweist.

15. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Filterträgerplatte (21) ein Faltenfilter (39) angeordnet ist, wobei dessen Faltlinien (40) vorzugsweise etwa parallel zur Filter­ trägerplatte (21) liegen.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationskanal (13) einteilig mit dem Deckel (12) des Kompensationsraumes (11) ausgebildet ist.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußöffnung (32) auf der Höhe des Rohrmantels (49) des Anschlußstutzens (37) liegt.