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Die
Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Ansaugrohrvorrichtung.
Eine kleine Landwirtschaftsmaschine, wie eine tragbare Schneidemaschine
oder ein Schultersprühzerstäuber, können in
einer geneigten Stellung verwendet werden. Bei einer derartigen
Maschine ist es notwendig, daß die
Verbrennungskraftmaschine, die an der Maschine befestigt ist, normal
arbeitet, auch wenn die Maschine schräggestellt ist.
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Im
allgemeinen wird eine Verbrennungskraftmaschine durch Gießen oder
Formen einer Aluminiumlegierung hergestellt, so daß das Ansaugrohr
der Maschine wegen des Verzugs des Musters kegelförmig zu
der Einlaßöffnung des
Zylinders zuläuft.
Als Ergebnis ist die Strömungsgeschwindigkeit
des Gemisches vom Vergaser zu der Einlaßöffnung reduziert, was verursacht,
daß Treibstoffpartikel
in dem Gemisch herabfallen und an den Innenseitenwänden des
Ansaugrohres haften.
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Die
japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung
3-2698 offenbart eine Vorrichtung zur Beseitigung des oben beschriebenen
Problems. In der Vorrichtung weist eine Verbindungsrohrleitung einen konstanten
Innendurchgang auf, der zwischen dem Vergaser und der Einlaßöffnung angeordnet
ist, um dadurch einen Einlaßdurchgang
mit einem konstanten inneren Durchmesser über die gesamte Länge der
Passage zu bilden. Das innere Ende der Verbindungsrohrleitung steht
in Eingriff mit der Innenseitenwand eines zylindrischen Vorsprungs
der Einlaßöffnung.
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Jedoch
weist die Innenwand des zylindrischen Vorsprungs eine rauhe Oberfläche auf,
da sie ohne Gratentfernung gegossen ist. Daher ist es wahrscheinlich,
daß sich
verflüssigter
Treibstoff in den Zwischenraum zwischen der Außenwand der Verbindungsrohrleitung
und der rauhen Oberfläche eindringt
und sich sammelt. Wenn sich der gesammelte Treibstoff aus dem Zwischenraum
wegen der Stellung der Maschine entfernt und in die Verbrennungskammer
der Maschine eindringt, können
die Verbrennungsbedingungen in der Kammer durch sich entladende
unvollständige
Verbrennungsgase beinflußt
werden, was Luftverschmutzungen verursacht.
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US 5474039 offenbart eine
Einlaßrohrleitung für eine Verbrennungskraftmaschine.
Um die Treibstoffansammlung in den unteren Abschnitten der Einlaßrohrleitung
zu verhindern, ist ein teleskopierbares, gleitbares Rohrleitungsstück radial
im Inneren des Faltenbalgs vorgesehen. Das Rohrleitungsstück weist
eine äußere Dichtungsoberfläche auf,
die mit komplementären,
umlaufenden Dichtungsoberflächen
des zylindrischen Vorsprungs zusammenwirkt. Die in Anspruch 1 definierte
Erfindung wurde mit Bezug auf den Stand der Technik beschrieben.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine mit
einer Ansaugrohrvorrichtung bereitzustellen, die verhindert, daß verflüssigter
Treibstoff sich in dem Zwischenraum zwischen der Verbindungsrohrleitung
und dem zylindrischen Vorsprung an der Einlaßöffnung des Zylinders der Maschine
sammelt.
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Gemäß der Erfindung
wird eine Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
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Der
Verbindungsdurchgang kann die Form haben von:
einem Schlitz
in axialer Richtung der Verbindungsrohrleitung,
einem zylindrischen
Loch in radialer Richtung der Verbindungsrohrleitung oder
einem
zylindrischen Loch, das sich in radialer Richtung erstreckt und
zu dem Zylinder neigt.
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Die
Vorrichtung kann weiter eine Impulseinlaßöffnung aufweisen, die in einer
Einlaßleitung
des Vergasers zum Aufbringen eines negativen Druckimpulses auf eine
Diaphragmakammer einer Treibstoffpumpe ausgebildet ist.
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Eine
Verbrennungskraftmaschine wird im folgenden unter Bezugnahme auf
die angefügten
Figuren beschrieben, in denen
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1 einen Abschnitt einer
Vierzylindermaschine, die mit einer Ansaugrohrvorrichtung gemäß der Erfindung
entlang einer Linie senkrecht zu der Kurbelwelle der Maschine versehen
ist;
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2 eine Teilansicht der Maschine
entlang einer Linie parallel zur Kurbelwelle;
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3 eine Teilansicht einer
ersten Ausführungsform
der Ansaugrohrvorrichtung;
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4 eine Teilansicht einer
zweiten Ausführungsform
der Ansaugrohrvorrichtung; und
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5 eine Teilansicht einer
dritten Ausführungsform
der Vorrichtung zeigt.
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Bezugnehmend
auf 1 und 2 weist die Maschine 1 einen
Luftreiniger 2, einen Vergaser 4 und einen Auspufftopf 6 auf.
Der Maschinenkörper umfaßt einen
Zylinderblock 12, einen Zylinderkopf 10, ein Motorgehäuse 14,
eine Kurbelkammer 16 und eine Ölkammer 18. Die Ölkammer 18 ist
von dem Motorgehäuse 14 durch
eine Abteilung 14A getrennt.
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Wie
in 2 gezeigt, ist eine
Kurbelwelle 20 drehbar in dem Motorgehäuse befestigt. Ein Kolben 24,
der mit der Kurbelwelle verbunden ist, ist mit einem Zylinder 12A in
Eingriff stehend gleitbar angeordnet.
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Bezugnehmend
auf 1 sind eine Einlaßöffnung 12A1 und
eine Auslaßöffnung 12A2 in
dem Zylinder 12 an einem oberen Abschnitt gebildet, die in
Verbindung mit dem Vergaser 4 und dem Auspufftopf 6 stehen,
und ein Einlaßventil 27 und
ein Auslaßventil 28 sind
an den korrespondierenden Öffnungen angeordnet.
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Wie
in 2 gezeigt, umfaßt ein Ventilmechanismus 30 ein
Ventilsteuerrad 36, ein Nockenrad 37 und Rundarme 38 und 39.
Das Ventilsteuerrad 36 und das Nockenrad 37 sind
in einem Durchgang 32 angeordnet, der mit der Ventilkammer 64 mit
der Kurbelwellenkammer 16 verbunden ist.
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Ein
Ansaugabschnitt 40, ein Durchgang 44 und intermittierender Ölförderabschnitt 46,
die in der Kurbelwelle 20 gebildet sind, sind zwischen
der Kurbelwellenkammer 16 und der Ölkammer 18 als erster Ölförderer bereitgestellt.
Der Ansaugabschnitt 40 ist zusammengesetzt aus einer flexiblen
Leitung 42 und einem Gewicht 43. Daher wird, wenn
die Maschine geneigt ist, das Gewicht 43 in dem Öl in der Ölkammer 18 verbleiben.
Das andere Ende der Leitung 42 ist mit dem Durchgang 44 verbunden,
dessen anderes Ende zu der Kurbelwelle 20 geöffnet ist.
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Der
intermittierende Ölförderer 46 in
der Kurbelwelle 20 umfaßt eine axiale Passage T1 und
eine radiale Passage T2. Die Passage T2 ist ausgebildet, um mit
dem Durchgang 44 in dem Motorgehäuse 14 an einer vorbestimmten
Winkelstellung der Kurbelwelle in Verbindung zu stehen, an der die
Kurbelwellenkammer einen negativen Druck aufweist. Daher wird, wenn
die Kurbelwellenkammer 16 einen negativen Druck bei der
Aufwärtsbewegung
des Kolbens 24 aufweist, das Öl in der Ölkammer 18 bei dem
Gewicht 43 eingesaugt und zu der Kurbelwellenkammer 16 durch
die Leitung 42, Durchgang 44, T2 und T1 durchlaufend
der Kurbelwellenkammer 16 zugeführt.
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Die
Kurbelwelle 20 ist mit Kurbelwellenblättern 64 zum Rühren des Öls in der
Kurbelwellenkammer 16 versehen.
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Ein
Einwegventil 70 ist zwischen der Kurbelwellenkammer 16 und
der Ölkammer 18 als
zweiter Ölförderer vorgesehen.
Das Einwegventil 70 umfaßt einen Ventildurchgang 72 und
eine Ventilplatte 74, die geschlossen ist, wenn die Kurbelwellenkammer unter
negativem Druck steht. Bezugnehmend auf 3L ist eine Leitung 80 am oberen
Abschnitt des Zylinderblocks 12 vorgesehen. Die Leitung 80 verbindet
die Ventilkammer 34 durch eine Öffnung 82 an einem
der Enden und mit dem Luftreiniger 2 an dem anderen Ende.
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Ein Ölrückflußdurchgang 84 ist
in der Ventilkammer 34 gebildet, wobei ein Ende hiervon
zu der Ventilkammer 34 geöffnet ist, und das andere Ende steht
in Verbindung mit der Ölkammer 18 durch
einen Durchgang 84'.
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Wenn
die Kurbelwellenkammer 16 unter einem negativen Druck bei
einem aufwärtsbewegten Kolben 24 steht
und die Passage T2 mit dem Durchgang 44 in Verbindung steht,
wird Öl
in der Ölkammer 18 zu
der Kurbelwellenkammer 16 durch den intermittierenden Ölförderer 46 durchlaufend
gefördert. Die Ölförderung
zu der Kurbelwellenkammer bewirkt durch die Kurbelwellenblätter 64 eine
Zerstreuung, so daß sich
das Öl
in Ölnebel
wandelt. Der Ölnebel schmiert
notwendige Abschnitte in der Kurbelwellenkammer 16.
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Wenn
der Kurbelwellenkammerdruck positiv bei einer Abwärtsbewegung
des Kolbens 24 wird, ist die Ventilplatte 74 des
Einwegventils 70 geöffnet.
Der Ölnebel
in der Kurbelwellenkammer wird von einer Öffnung 110 durch den
Durchgang 32 durchlaufend gefördert, der durch die Ölkammer 18 verläuft. Der Ölnebel wird
zu der Ventilkammer 34 gefördert, um Teile des Ventilmechanismus' 30 zu schmieren.
Der Ölnebel
wird in der Ventilkammer 34 in Öl und Luft getrennt. Das abgetrennte Öl wird zu
der Ölkammer durch
Rückführdurchgänge 84 und 84', zurückgeführt. Auf
der anderen Seite wird die abgetrennte Luft durchlaufend durch die Öffnung 82,
das Rohr 80 und die Leitung 80A durch den Luftreiniger 2 gereinigt.
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In
dem Fall, in dem die Maschine umgedreht oder geneigt ist, bewegt
sich das Gewicht zu einer Position, in der das Öl in der Kammer 18 gehalten
ist. Konsequenterweise wird das Öl
angesaugt und zu den notwendigen Abschnitten durch den negativen Druck
in der Kurbelwellenkammer 16 auf die gleiche Art und Weise
wie bei einer Maschine in einer normalen Position zugeführt.
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Bezugnehmend
auf 1 ist ein Bypassansaugdurchgang 90 parallel
zu dem Rückführdurchgang 84 vorgesehen.
Der Ansaugdurchgang 90 umfaßt einen Zweigdurchgang 84A,
der von dem Rückführdurchgang 84 abgezweigt
ist, einen Bypassdurchgang 84C und einen Durchgang 84B mit
einer Öffnung 24B an
einer Position unter einem Rand 24A des Kolbens 24 am
oberen Todpunkt. Daher, wenn der Kolben am oberen Todpunkt ist,
steht der Durchgang mit der Innenseite des Zylinders 12A in
Verbindung. Auf der anderen Seite ist an der Öffnung 84D des Rückführdurchgangs 84,
der zu der Ölkammer 18 geöffnet ist,
ein Rückschlagventil 100 vorgesehen. Das
Rückschlagventil
weist einen Ball auf, der von einer Platte 96 gehalten
wird, die an der Unterseite des Kurbelwellengehäuses 14 durch einen
Bolzen 95 gehalten ist.
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In
Betrieb, wenn die Kurbelwellenkammer 16 unter negativem
Druck bei einer Aufwärtsbewegung des
Kolbens 24 steht, wird das Öl in der Ölkammer 18 zu der
Kurbelwellenkammer 16 durch den Ansaugabschnitt 40 durchlaufend
und den intermittierenden Förderer 46 wie
vorher beschrieben gefördert. Wenn
der Kolben den oberen Todpunkt erreicht, wird das Öl in der
Ventilkammer 34 zu der Innenseite des Zylinders 12A durch
den Rückführdurchgang 84 durchlaufend
und den Ansaugdurchgang 90 gefördert, um dadurch Teile des
Zylinders 12A zu schmieren.
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Wenn
die Kurbelwellenkammer 16 unter positivem Druck bei einem
abwärtsgerichteten
Kolben steht, ist die Ventilplatte 74 des Einwegventils 70 geöffnet, wobei
der Treibstoffnebel, der durch die Kurbelwellenblätter 64 verursacht
wird, zu dem Ventilmechanismus 70 und der Ventilkammer 64 durch
die Öffnung 110 und
den Durchgang 32 durchlaufend gefördert wird.
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Ein
Erreichen überschüssigen Treibstoffnebels
des Ventils 30 und der Ventilkammer 34 wird durch
den schmalen Durchmesser der Öffnung 110 erreicht.
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Bei
der Bedingung, bei der die Maschine in ihrer Position oder gekippt
ist, wird das Öl
in der Ölkammer 18 durch
das Rückschlagventil 100 blockiert,
um dadurch einen umgekehrten Ölstrom
zu verhindern.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung ist derart angewandt, daß die Maschine auch arbeitet, wenn
die Maschine invertiert ist.
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Wie
in 3 gezeigt, ist eine
Verbindungsrohrleitung 120 aus einem Isolator zwischen
dem Vergaser 4 und dem Einlaßeingang 2A1 des Zylinders 12A vorgesehen,
mit dazwischenliegenden Dichtungen 131 und 132.
Das Basisende der Verbindungsrohrleitung 120 ist an dem
Vergaser 4 durch Bolzen (nicht dargestellt) befestigt,
wobei das andere Ende eine eingreifende Rohrleitung 120B mit
einem kleineren Außendurchmesser
als dem des Körpers der
Verbindungsrohrleitung 120 aufweist. Die in Eingriff stehende
Rohrleitung 120B steht in Eingriff mit einem zylindrischen
Verbindungsvorsprung 12A3 der Einlaßöffnung 12A1. Da der
innere Durchmesser des Verbindungsvorsprungs 12A3 zu der
Innenseite der Einlaßöffnung kleiner
wird, wird der Außendurchmesser
der in Eingriff stehenden Rohrleitung 120B zu der Innenseite
demgemäß schmaler.
Mit anderen Worten, die in Eingriff stehende Rohrleitung 120B ist
kegelförmig
zulaufend ausgebildet. Daher hat die Verbindungsrohrleitung 120 einen
Einlaßdurchgang 120B1 mit
konstantem inneren Durchmesser.
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Es
sind eine Vielzahl von axialen Verbindungsdurchgängen 121 in der in
Eingriff stehenden Rohrleitung 120B gebildet. Jeder der
Durchgänge 121 weist
die Form eines Schlitzes auf und verbindet den Zwischenraum zwischen
der Innenwand des Verbindungsvorsprungs 12A3 mit dem Einlaßdurchgang 120B1.
Die Durchgänge 121 sind
wenigstens an der niedrigsten Position und an der obersten Position,
wie in 3 gezeigt, gebildet.
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In
einer Einlaßrohrleitung 4P des
Vergasers 4 ist eine Impulseinlaßöffnung 122 an der
obersten Position zur Einführung
eines negativen Druckimpulses in den Einlaßdurchgang 120B1 gebildet,
was auf dem Maschinenzustand basiert. Die Öffnung 122 steht in
Verbindung mit einer Diaphragmakammer 4A, einer Treibstoffpumpe
durch einen Durchgang 122A. Das Diaphragma der Treibstoffpumpe
wird durch negativen Druck in Vibration versetzt, um dadurch den
Treibstoff zu dem Vergaser 4 zu fördern. Die Treibstoffpumpe
ist an der Unterseite des Vergasers angeordnet. Daher sind Teilleitungen
nicht notwendig. Da der Zwischenraum zwischen der Innenwand des
Verbindungsvorsprungs 12A3 in Verbindung mit dem Einlaßdurchgang 120B1 durch
die Verbindungsdurchgänge
steht, wird verflüssigter
Treibstoff, der sich in dem Zwischenraum sammelt, in dem Einlaßdurchgang 120B1 durch
den negativen Druck, der durch das in Richtung des Pfeiles F strömende Treibstoffgemisch
verursacht wird, entfernt.
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Da
die Impulseinlaßöffnung 122 an
der obersten Position angeordnet ist, wird der verflüssigte Treibstoff,
der sich in einer unteren Position der Verbindungsrohrleitung 120 sammelt,
nicht in die Öffnung
gesaugt.
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Bezugnehmend
auf 4, die eine Abwandlung
der Verbindungsrohrleitung 120 zeigt, sind eine Vielzahl
von Verbindungsdurchgängen 121A gebildet,
wobei jede die Form eines zylindrischen Loches in radialer Richtung
aufweist.
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In
der Abwandlung gemäß 5 sind eine Vielzahl von
Verbindungsdurchgängen 121B gebildet,
wobei jeder die Form eines zylindrischen Loches in radialer Richtung
aufweist, und zu dem Zylinder 12A geneigt sind. Daher wird
der verflüssigte
Treibstoff in dem Einlaßdurchgang 120B1 aufgrund
der Neigung des Verbindungs durchgangs leicht entfernt.
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In
Zusammenhang mit der Erfindung steht der Zwischenraum zwischen der
Innenwand des Verbindungsvorsprungs 12A3 mit dem Einlaßdurchgang 120B1 durch
Verbindungsdurchgänge
in Verbindung. Daher wird der verflüssigte Treibstoff, der sich
in dem Zwischenraum gesammelt hat, in dem Einlaßdurchgang durch den negativen
Druck in dem Einlaßdurchgang
entfernt. So werden die Verbrennungsbedingungen nicht beeinflußt und dadurch
Luftverschmutzung vermieden.
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Während die
Erfindung in Zusammenhang mit bevorzugten, speziellen Ausführungsformen
hiervon beschrieben wurde, dient diese Beschreibung der Illustration
und nicht der Begrenzung des Bereichs der Erfindung, der in den
folgenden Ansprüchen
definiert ist.