EP0236858B1 - Brennkraftmaschine mit einem Vergaser, insbesondere mit einem Membranvergaser - Google Patents

Brennkraftmaschine mit einem Vergaser, insbesondere mit einem Membranvergaser Download PDF

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EP0236858B1
EP0236858B1 EP87102687A EP87102687A EP0236858B1 EP 0236858 B1 EP0236858 B1 EP 0236858B1 EP 87102687 A EP87102687 A EP 87102687A EP 87102687 A EP87102687 A EP 87102687A EP 0236858 B1 EP0236858 B1 EP 0236858B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
feed pipe
throttle valve
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP87102687A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0236858A3 (en
EP0236858A2 (de
Inventor
Harry Radel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Makita Engineering Germany GmbH
Original Assignee
Sachs Dolmar GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sachs Dolmar GmbH filed Critical Sachs Dolmar GmbH
Priority to AT87102687T priority Critical patent/ATE45009T1/de
Publication of EP0236858A2 publication Critical patent/EP0236858A2/de
Publication of EP0236858A3 publication Critical patent/EP0236858A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0236858B1 publication Critical patent/EP0236858B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M17/00Carburettors having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of preceding main groups F02M1/00 - F02M15/00
    • F02M17/02Floatless carburettors
    • F02M17/04Floatless carburettors having fuel inlet valve controlled by diaphragm
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M1/00Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures
    • F02M1/04Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures the means to facilitate starting or idling being auxiliary carburetting apparatus able to be put into, and out of, operation, e.g. having automatically-operated disc valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M1/00Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures
    • F02M1/08Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures the means to facilitate starting or idling becoming operative or inoperative automatically

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine with a carburetor, in particular with a diaphragm carburetor, with a gasification part, a suction part upstream of the gasification part, a throttle valve part, an inlet part downstream of the throttle valve part, a main and a part-load nozzle chamber and a pressurizable fuel supply line.
  • a carburetor is e.g. known from EP-A 0128 853.
  • Such internal combustion engines have long been known in all areas of application and in particular for the use of motor chain saws.
  • it is necessary to supply it with air and fuel in a certain air ratio for each operating point given by speed and load.
  • the task of the carburetor is to allocate the correct amount of fuel to the intake air and to carry out the measurement of the amount of the mixture of air and fuel necessary for setting the operating point.
  • This preparation and supply of the internal combustion engine with an appropriate fuel-air mixture can usually be carried out without problems during operation of the internal combustion engine.
  • starting devices are required for cold start or dry start, i.e. starting after the carburettor has dried out with the internal combustion engine strongly heated up. They ensure a very rich mixture, because to compensate for the poor evaporation under the conditions mentioned above, the internal combustion engine is supplied with plenty of fuel until it starts. In addition, the starting devices enrich the mixture to the extent necessary until the normal operating temperature of the internal combustion engine is reached.
  • Starting devices are usually designed in the form of pre-starters, in which the starter flap in front of the air funnel (Venturi) is closed at the start and the throttle valve is opened a little at the same time.
  • the intake manifold vacuum then also acts on the main nozzle system and it supplies the additional fuel required.
  • the choke arranged in the intake part forms during normal operation of the internal combustion engine, i.e. after the start phase, a considerable flow resistance.
  • This flow resistance leads to significant compromises in the carburettor design and the resulting disadvantages cannot be completely eliminated. For example, not to remove the additional swirling of the incoming air through the starter flap.
  • a stronger spatial separation of the carburetor from the cylinder head of the internal combustion engine is associated with corresponding disadvantages due to the correspondingly longer flow paths.
  • the invention therefore achieves the object of further developing an internal combustion engine with a carburetor, in particular with a diaphragm carburetor, of the type mentioned at the outset, so that the internal combustion engine can be started without problems in all environmental conditions, without additional manual fuel injection or a choke at the Carburettor must be provided, in particular the provision of an ignitable mixture should be ensured after a few start attempts even under extreme temperature conditions.
  • a diaphragm carburetor the possible interference from the diaphragm control is also to be eliminated and an additional fuel supply is to be created.
  • This object is achieved in an internal combustion engine with a carburetor, in particular with a diaphragm carburetor, with a gasification part, an intake part upstream of the gasification part, a throttle valve part, an inlet part downstream of the throttle valve part, a main and a part-load nozzle chamber and a pressurizable fuel supply line in that the mixture preparation area to form a start and control device is provided with an additional hole which is connected to the fuel supply line via a supply line, the supply line being flow-controllable via a control device.
  • a cold start is possible even with a dry carburetor, without additional starting devices having to be provided.
  • the necessary enrichment is carried out directly via the supply line in the part-load nozzle chamber, so that the fuel-air mixture is enriched to such an extent under normal negative pressure that a cold start is possible.
  • This disadvantage does not arise in the present system, since a regulated supply of fuel is possible. Since a starter device is omitted, a fuel supply from the fuel pump is already guaranteed when the starter is actuated for the first time, so that an ignitable mixture is provided very quickly with a dry or cold carburetor.
  • An effective starting option has also been created for the hot start with the internal combustion engine according to the invention, since the operating or starting malfunctions which occur at carburetor temperatures above 50 ° C., which are caused by evaporating fuel in the control area of the carburetor, by acting as a by-pass Supply line must be eliminated, since the bypass bypasses the needle valve which may be blocked by the pressurized control membrane.
  • the supply line connects the pressurizable fuel supply line and thus the pressure area of the fuel pump directly to the part-load nozzle chamber.
  • the engine can be started reliably even at a carburetor temperature of 65 ° C with two to four attempts at half throttle setting of the throttle valve, whereas with engine carburettor chainsaws with previously known diaphragm carburettors a cooling break of at least 20 minutes would be necessary at these carburetor temperatures would have to be carried out at least fifty start attempts to achieve carburetor cooling via the fresh air drawn in, it being impossible to start the internal combustion engine safely.
  • the supply line is therefore designed to be flow-controllable and lockable via a control device. By blocking the supply line, its influence on the carburetor function and thus on the operating ver keep excluded. However, it can also be provided that the control of the main fuel mixture control, for example the diaphragm control, is blocked for certain operating states, for example fuel metering is now only carried out via the bypass.
  • the bore in the mixture preparation area is arranged in the intake part, in front of the gasification part (Venturi), in front of or behind the throttle valve part, in the main or part-load nozzle chamber or in the crankcase.
  • the additional bore can therefore be arranged precisely at the point where there is a need for additional mixture enrichment in the fuel processing area.
  • the additional bore is formed directly in the crankcase and is injected there.
  • a supply line connecting piece of the supply line is connected to the fuel supply line which can be pressurized with fuel pump, to the filter chamber or to the main nozzle supply line connected downstream of the filter chamber, with the arrangement of the bore in the crankcase providing in particular that the supply line connecting piece of the supply line is connected to a Pressure accumulator or a condenser chamber is connected, which is connected to the fuel supply line, to the filter chamber or to the main nozzle supply line connected downstream of the filter chamber. It can also be advantageously provided that the supply line connecting piece of the supply line is connected to a mechanical or electrical auxiliary fuel pump. In this way it has become possible to provide an additional mixture in internal combustion engines of different designs.
  • the flow diameter of the bore is chosen to be small compared to the flow diameter of a part-load nozzle of the part-load nozzle chamber. This configuration of the bore ensures that total flooding of the engine with fuel can be reliably prevented, even if pressure peaks occur in the fuel supply system due to the formation of vapor bubbles in the fuel.
  • control device is designed as a manually operated shut-off valve.
  • the actuation of the supply line can be carried out as a warm and cold start device, since the problems occurring during hot start attempts can be avoided by simply unlocking and releasing the supply line when the carburetor is warm.
  • the shut-off valve is then locked again in a simple manner when the carburetor has reached its operating temperature, for example after about 10 seconds, which can be recognized by an enrichment of the mixture and the associated changes in the exhaust gas.
  • the control device is designed as an electronically controlled shut-off valve.
  • the sensor of the control switch is preferably arranged in the chamber or in the region downstream of the throttle valve in the air flow, so that the fuel / air mixture subjected to the carburetor temperature or directly the fuel itself serves as a control variable for the warm and cold start device. It can be provided that the switch releases the supply line for the cold start in a certain low temperature range, then blocks the supply line in a further large operating temperature range and releases the supply line again when temperature peaks occur.
  • a combination with other operating and state variables taking control electronics into account is also possible without any problems.
  • a sensor of the control switch is arranged on the throttle valve or the throttle valve actuation mechanism for detecting the throttle valve position. This can e.g. can be achieved that the additional fuel required for a hot or cold start is automatically injected during the starting process and the enrichment is maintained over the period until mixture enrichment occurs, when the throttle valve is at half-throttle and a certain temperature is detected by the electronics.
  • the novel design of the internal combustion engine has created a simplest device for the warm and cold start of internal combustion engines, in particular for motor chain saws.
  • This training there are not only manufacturing and cost advantages, since complex thermal insulation, additional manual fuel injection (primer) or a choke flap with locking are no longer necessary, but there is also the advantage that in addition to a chain saw always desirable weight savings a constructive simplification of the membrane gasifier can be achieved, which significantly increases its operational safety and operational time.
  • the diaphragm carburetor 100 shown in section in the drawing consists of a housing 50 in which the gasification part 20 and the downstream throttle valve part 21 are arranged.
  • the fuel entering via the fuel inflow 13 is pumped by the fuel pump 5 into the filter chamber 9 and from there it is led via the main nozzle supply line 11 to the needle valve 7, which is from the control membrane 6 is controlled.
  • the fuel is supplied to the part-load nozzle chamber 8 via corresponding supply lines.
  • a nozzle bore 2 is formed, which is connected on the outside of the housing to a supply line 4 designed, for example, as a heat-insulated fuel hose.
  • the supply line 4 is connected at its other end to the supply line connecting piece 1, which is arranged projecting into the main nozzle supply line 11 connected downstream of the filter chamber 9.
  • a control device 3 is arranged on the outside of the housing 50, which is designed as a check valve 30 controlled by a control switch 40.
  • the sensor 41 of the control switch 40 is arranged in the interior of the filter chamber 9.
  • the nozzle bore 2 has a small flow diameter compared to the nozzle (s) 80 of the part-load nozzle chamber 8 and, in a special embodiment, has one Diameter of 0.34 mm.
  • control device 3 and the supply line 4 connected therewith do not necessarily have to be arranged in the manner indicated in the drawing, but it can also be advantageous if the control device 3, in particular if it is designed as a manually operated shut-off valve, does not have one in the drawing housing surface of a housing of a motor chain saw, not shown in the drawing, is arranged.
  • the supply line 4 is connected to the pressurized part of the fuel supply to the diaphragm carburettor, and on the other hand, additional fuel injection via the supply line 4 into the part-load nozzle area in the throttle valve part 21 of the diaphragm carburettor.
  • the bore 2 which can be designed as a nozzle bore as described above, can be located at any point on the carburetor, e.g. in the main nozzle chamber 7a or in front of the carburetor in the suction part 60 or behind the carburetor in the inlet part 70. It can also be provided that the bore 2 is arranged directly in the gasification part 20, so that parallel operation of the bore 2 with the main nozzle is possible. It can then even be provided via the control system that the by-pass system works as the main supply system and the control system with the carburetor membrane only acts as an ancillary system, but this is not shown in the drawing.
  • the supply line connecting stub is connected directly to an additional fuel pump or is connected to the fuel pump 5 via a pressure accumulator or a condenser chamber. This has the result that the supply line 4 is actuated independently of the fuel via the impulse line 25, which is connected to the crankcase of the internal combustion engine, not shown in the drawing.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Vergaser, insbesondere mit einem Membranvergaser, mit einem Vergasungsteil, einem dem Vergasungsteil vorgeschalteten Ansaugteil, einem Drosselklappenteil, einem dem Drosselklappenteil nachgeschalteten Einlaßteil, einer Haupt- und einer Teillastdüsenkammer und einer druckbeaufschlagbaren Kraftstoffzuführungsleitung. Ein solcher Vergaser is z.B. aus der EP-A 0128 853 bekannt.
  • Derartige Brennkraftmaschinen sind in allen Einsatzbereichen und insbesondere für den Einsatz von 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 Kraftstoffs 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.
  • Für den Kaltstart oder den Trockenstart, d.h. den Start nach Austrocknung des Vergasers bei vorher stark aufgeheizter Brennkraftmaschine, benötigt man Starteinrichtungen. Sie sorgen für ein sehr reiches Gemisch, denn zum Ausgleich der unter den voranstehend genannten Bedingungen schlechten Verdunstung führt man der Brennkraftmaschine bis zum Anspringen reichlich Kraftstoff zu. Außerdem reichem die Starteinrichtungen bis zum Erreichen der normalen Betriebs temperatur der Brennkraftmaschine das Gemisch im notwendigen Umfang an.
  • Starteinrichtungen werden dabei meist in Form von Vordrosseistartern ausgeführt, bei denen man zum Start die vor dem Lufttrichter (Venturi) befindliche Starterklappe schließt und zugleich die Drosselklappe ein wenig öffnet. Der Saugrohrunterdruck wirkt dann auch auf das Hauptdüsensystem und es liefert den zusätzlich nötigen Kraftstoff.
  • Die Anwendung eines derartigen Starterklappensystems (Choke) ist insbesondere dann mit Schwierigkeiten verbunden, wenn als Kraftstoffpumpe eine druckimpulsbeaufschlagte Membranpumpe verwendet wird, die von den Druckstößen im Kurbelkasten beispielsweise einer Zweitaktmaschine beaufschlagt ist. Durch das Schließen der Starterklappe stellt sich jeweils ein Druckgleichgewicht zwischen der Kraftstoffpumpe, dem Kraftstoffflußbereich und dem mit dem Zylinder verbundenen Einlaßbereich so ein, daß der Kraftstoffluß nicht oder nur sehr begrenzt einsetzt. Bei über manuell betätigbare Anwerfvorrichtungen zu startenden Brennkraftmaschinen führt dies zu einem erheblichen Startaufwand, der den Handhabungskomfort einer solchen Brennkraftmaschine vermindert.
  • Darüber hinaus bildet der im Ansaugteil angeordnete Choke bei Normalbetrieb der Brennkraftmaschine, d.h. nach der Startphase, einen erheblichen Strömungswiderstand. Dieser Strömungswiderstand führt zu wesentlichen Kompromissen bei der Vergaserauslegung und die sich ergebenden Nachteile können nicht vollständig eliminiert werden. So ist z.B. die zusätzliche Verwirbelung der eintretenden Luft durch die Starterklappe nicht zu beseitigen.
  • Es wäre daher von Vorteil, die Brennkraftmaschine und/oder den Vergaser so äuszubilden, daß ein Kaltstart oder Trockenstart durchgeführt werden kann, ohne daß eine Starterklappe vorgesehen sein muß.
  • Insbesondere bei der Verwendung von Membranvergasem, wie diese beispielsweise für Motorkettensägen vielfach angewendet werden, treten oftmals Störungen bei der Regelung auf. So treten bei hohen Vergasertemperaturen, beispielsweise über 50°C, Störungen in der Kraftstoffversorgung auf. Diese Störungen werden in der Regel durch verdampfenden Kraftstoff hervorgerufen, da der dampfförmige Kraftstoff kraftstoffseitig auf die Regelmembran drückt, wodurch das üblicherweise als Nadelventil ausgebildete Regelventil geschlossen wird. Bei sommerlichen Temperaturen im Bereich von 25 bis 30°C wird beispielsweise der Vergaser an einer Kettensäge nach einer vorangegangenen Bearbeitungszeit in der anschließenden Sägepause in einem Zeitraum von ca. 10 Minuten auf etwa 65°C erwärmt.
  • Bei einer derartigen Erwärmung des Vergasers und damit der gesamten Kraftstofführungswege tritt dann eine derart starke Kraftstoffverdampfung auf, daß ein Starten der Maschine nicht mehr möglich ist. Eine erzwungene Abkühlpause von mindestens 20 Minuten ist die Folge, wodurch die Nutzungsmöglichkeiten der Kettensägen, insbesondere bei sommerlichem Einsatz, starkt eingeschränkt sind, zumal nicht vorgesehen werden kann, daß eine derartige Kettensäge ohne Pause im Einsatz bleibt. Die gegebene Möglichkeit, die Brennkraftmaschine de Motorkettensäge in den Pausenzeiten unter Leerlaufdrehzahl in Betrieb zu halten, kann aus Umweltschutzgründen hinsichtlich der Abgas- und Lärmbelästigung und der Energievergeudung nicht mehr akzeptiert werden.
  • Eine stärkere räumliche Trennung des Vergasers vom Zylinderkopf der Brennkraftmaschine ist aufgrund der entsprechend längeren Strömungswege mit entsprechenden Nachteilen verbunden.
  • Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, zur Lösung dieses Problems eine stärkere Wärmedämmung zwischen dem Vergaser und dem Zylinder der Brennkraftmaschine vorzusehen. Diese an sich wirkungsvolle Maßnahme hat jedoch den Nachteil, daß bei winterlichen Temperaturen, wo eine Vergaseraufwärmung durch den Zylinder der Brennkraftmaschine erwünscht ist, eine Vergaservereisung auftritt.
  • Zur Lösung der voranstehend aufgezeigten Probleme und insbesondere des Problems des Kaltstarters ist bereits vorgeschlagen worden, eine zusätzliche manuelle Kraftstoffeinspritzung (Primer) vorzusehen. Einerseits hat sich der hiermit verbundene konstruktive und bauraummäßige Aufwand als Nachteil erwiesen, andererseits hat auch diese Möglichkeit bisher nicht zu den gewünschten Ergebnissen geführt, da auch hiermit eine Dampfblasenbildung nicht verhindert werden konnte. Darüber hinaus ist mit dem Primer eine Regelung nach Anspringen der Brennkraftmaschine nicht mehr möglich. Auch eine genaue Zumessung von Kraftstoff ist hierüber nicht durchführbar, so daß neben den ohnehin bestehenden Problemen immer das Problem eines Absaufens des Motors besteht.
  • Die Erfindung löst daher die Aufgabe, eine Brennkraftmaschine mit einem Vergaser, insbesondere mit einem Membranvergaser, der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, daß ein problemloses Starten der Brennkraftmaschine bei allen Umweltbedingungen durchführbar ist, ohne daß eine zusätzliche manuelle Kraftstoffeinspritzung oder ein Choke bei dem Vergaser vorgesehen sein muß, wobei insbesondere die Bereitstellung eines zündfähigen Gemisches auch unter extremen Temperaturbedingungen nach wenigen Startversuchen gewährleistet sein soll. Besonders bei Brennkraftmaschinen mit einem Membranvergaser soll darüber hinaus noch der mögliche Störeinfluß der Membranregelung eliminiert werden und eine Zusatzkraftstoffversorgung geschaffen werden.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Brennkraftmaschine mit einem Vergaser, insbesondere mit einem Membranvergaser, mit einem Vergasungsteil, einem dem Vergasungsteil vorgeschalteten Ansaugteil, einem Drosselklappenteil, einem dem Drosselklappenteil nachgeschalteten Einlaßteil, einer Haupt- und einer Teillastdüsenkammer und einer druckbeaufschlagbaren Kraftstoffzuführungsleitung dadurch gelöst, daß der Gemischaufbereitungsbereich zur Ausbildung einer Start- und Regeleinrichtung mit einer zusätzlichen Bohrung versehen ist, die über eine Versorgungsleitung mit der Kraftstoffzuführungsleitung verbunden ist, wobei die Versorgungsleitung über eine Regeleinrichtung duchflußregelbar ist.
  • Mit dieser Anordnung einer zusätzlichen Versorgungsleitung in der beschriebenen Weise ist eine Start- und Regeleinrichtung geschaffen worden, die wirksam, ohne daß Zusatzeinrichtungen betätigt werden, insbesondere bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen bei allen Umwelt- und Betriebsbedingungen, d.h. unabhängig von den Außentemperaturen und den Betriebstemperaturen der Brennkraftmaschine, Kraftstoff zuführt. Die Anordnung der zusätzlichen Bohrung kann dabei im gesamten Ansaugbereich vorgesehen sein und muß je nach dem speziellen Anforderungsprofil der Brennkraftmaschine gewählt werden, denn wesentlich ist dabei lediglich, daß unabhängig vom Hauptdüsen- und Teillastdüsensystem zusätzlicher Kraftstoff in den Ansaugbereich gebracht wird.
  • Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Brennkraftmaschine ist beispielsweise ein Kaltstart auch bei trockenem Vergaser möglich, ohne daß zusätzliche Starteinrichtungen vorgesehen werden müssen. Die notwendige Anreicherung wird direkt über die Versorgungsleitung in der Teillastdüsenkammer durchgeführt, so daß bei normalem Unterdruck das Kraftstoff-Luft-Gemisch so stark angereichert wird, daß ein Kaltstart möglich ist. Es ergibt sich gegenüber den bekannten Starteinrichtungen insbesondere bei der Anwendung der Brennkraftmaschine bei Motorkettensägen noch der zusätzliche Vorteil, daß bei Verwendung der bekannten Membranvergaser die Brennkraftmaschine oftmals zwar anspringt, aber anschließend so schnell überfettet, daß sie "absäuft" und dann anschließend ohne Choke-Betätigung nochmals gestartet werden muß. Dieser Nachteil ergibt sich beim vorliegenden System nicht, da eine geregelte Zuführung von Kraftstoff möglich ist. Da eine Startereinrichtung wegfällt, ist eine Kraftstoffversorgung durch die Kraftstoffpumpe schon bei der ersten Starterbetätigung gewährleistet, so daß auch sehr schnell ein zündfähiges Gemisch bei trockenem oder kaltem Vergaser bereitgestellt wird.
  • Ein weiterer großer Vorteil ergibt sich dadurch, daß eine Starterklappe in Form einer Choke-Klappe nicht mehr notwendig ist und sich durch den Fortfall der Starterklappe die Strömungsverhältnisse im Vergaser wesentlich verbessern. Dadurch kann auch der Durchmesser der im Vergasungsteil ausgebildeten Venturi-Düse verringert werden, was die Leistungscharakteristik des Motors wesentlich verbessert.
  • Auch für den Heiß-Start ist mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine eine wirksame Startmöglichkeit geschaffen worden, da die bei Vergasertemperaturen über 50°C auftretenden Betriebs- bzw. Startstörungen, die durch verdampfenden Kraftstoff im Regelbereich des Vergasers hervorgerufen werden, durch die als By-Pass wirkende Versorgungsleitung beseitigt werden, da über den By-Pass das evtl. durch die druckbeaufschlagte Regelmembran gesperrte Nadelventil umgangen wird. Die Versorgungsleitung verbindet die druckbeaufschlagbare Kraftstoffzuführungsleitung und damit den Druckbereich der Kraftstoffpumpe direkt mit der Teillastdüsenkammer. Mit diesem By-Pass kann der Motor zuverlässig auch bei einer Vergasertemperatur von 65°C mit zwei bis vier Startversuchen bei Halbgasstellung der Drosselklappe problemlos gestartet werden, während bei brennkraftmaschinengetriebenen Motorkettensägen mit bisher bekannten Membranvergasem bei diesen Vergasertemperaturen eine mindestens 20-minütige Kühlpause notwendig wäre oder mindestens fünfzig Startversuche durchzuführen wären, um über die angesaugte Frischluft eine Vergaser kühlung zu erreichen, wobei ein sicheres Starten der Brennkraftmaschine nicht durchführbar ist.
  • Da bei Heißstarts nach etwa 5 bis 10 Sekunden Betriebszeit der Vergaser seine unter 50°C liegende Betriebstemperatur erreicht hat, was dann mit einer entsprechenden Anfettung des Gemisches verbunden ist und bei Kaltstart der Maschine diese ausgehend von der Anfangstemperatur nach einem entsprechenden Zeitraum die Betriebstemperatur erreicht hat, muß in diesem Betriebszustand der By-Pass geschlossen werden. Daher ist die Versorgungsleitung über eine Regeleinrichtung durchflußregelbar und sperrbar ausgebildet. Durch die Sperrung der Versorgungsleitung wird für den Betriebsnormalzustand deren Einfluß auf die Vergaserfunktion und damit auf das Betriebsverhalten ausgeschlossen. Es kann allerdings ebenso vorgesehen sein, daß für bestimmte Betriebszustände die Regelung der Hauptkraftstoffgemischregelung beispielsweise der Membransteuerung blockiert wird, besipielslweise eine Kraftstoffzumessung nur noch über den By-pass erfolgt.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Bohrung im Gemischaufbereitungsbereich im Ansaugteil, vor dem Vergasungsteil (Venturi), vor oder hinter dem Drosselklappenteil, in der Haupt- oder Teillastdüsenkammer oder im Kurbelkasten angeordnet ist.
  • Hiemach kann die Anordnung der Zusatzbohrung genau an der Stelle erfolgen, wo sich im Kraftstoffaufbereitungsbereich ein Bedarf für eine zusätzliche Gemischanreicherung ergibt. So kann es bei Brennkraftmaschinen mit Kurbelkastenspülung vorgesehen sein, die Zusatzbohrung direkt im Kurbelkasten und dort einspritzend auszubilden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, daß ein Versorgungsleitungsanschlußstutzen der Versorgungsleitung mit der kraftstoffpumpendruckbeaufschlagbaren Kraftstoffzuführungsleitung, mit der Filterkammer oder mit der der Filterkammer nachgeschalteten Hauptdüsenversorgungsleitung verbunden ist, wobei insbesondere bei der Anordnung der Bohrung im Kurbelkasten vorgesehen ist, daß der Versorgungsleitungsanschlußstutzen der Versorgungsleitung mit einem Druckspeicher oder einer Kondensatorkammer verbunden ist, die mit der Kraftstoffzuführungsleitung, mit der Filterkammer oder mit der der Filterkammer nachgeschalteten Hauptdüsenversorgungsleitung verbunden ist. Auch kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß der Versorgungsleitungsanschlußstutzen der Versorgungsleitung mit einer mechanischen oder elektrischen Zusatzkraftstoffpumpe verbunden ist. Auf diese Weise ist es bei Brennkraftmaschinen der unterschiedlichen Konzeption möglich geworden , ein Zusatzgemisch bereitzustellen.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Durchflußdurchmesser der Bohrung gegenüber dem Durchflußdurchmesser einer Teillastdüse der Teillastdüsenkammer klein gewählt ist. Durch diese Ausbildung der Bohrung ist gewährleistet, daß eine Totalüberflutung des Motors mit Kraftstoff sicher unterbunden werden kann, auch dann, wenn aufgrund von Dampfblasenbildung im Kraftstoff Druckspitzen im Kraftstoffversorgungssystem auftreten.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Regeleinrichtung als manuell betätigbares Sperrventil ausgebildet ist. Mit dieser konstruktiv einfachen Ausführung ist die Betätigung der Versorgungsleitung als Warm- und Kaltstarteinrichtung durchführbar, da durch einfaches Entsperren und Freigeben der Versorgungsleitung bei warmem Vergaser die bei Heißstartversuchen auftretenden Probleme vermieden werden können. Das Sperrventil wird dann in einfacher Weise wieder gesperrt, wenn der Vergaser seine Betriebstemperatur beispielsweise nach etwa 10 Sekunden erreicht hat, was durch eine Anfettung des Gemisches und der damit verbundenen Änderungen des Abgases erkennbar wird.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Regeleinrichtung als elektronisch gesteuertes Sperrventil ausgebildet ist. Damit kann sowohl eine automatische Kaltstart- als auch eine Warmstarteinrichtung für die Brennkraftmaschine in dem Membranvergaser ausgebildet sein, ohne daß hier weitere aufwendige Steuer- und Regelteile notwendig werden. Bevorzugterweise wird der Fühler des Steuerschalters in der Kammer oder im Bereich stromab der Drosselklappe im Luftstrom angeordnet, so daß das vergasertemperaturbeaufschlagte Kraftstoff-/Luftgemisch oder direkt der Kraftstoff selbst als Regelgröße für die Warmund Kaltstarteinrichtung dient. Es kann dabei vorgesehen sein, daß der Schalter in einem bestimmten niedrigen Temperaturbereich die Versorgungsleitung für den Kaltstart freigibt, dann in einem weiteren großen Betriebstemperaturbereich die Versorgungsleitung sperrt und bei auftretenden Temperaturspitzen die Versorgungsleitung wieder freigibt. Auch eine Kombination mit einer weitere Betriebs-und Zustandsgrößen berück sichtigenden Regelelektronik ist problemlos möglich.
  • Bevorzugterweise kann noch vorgesehen werden, daß ein Fühler des Steuerschalters an der Drosselklappe oder der Drosselklappenbetätigungsmechanik zur Erfassung der Drosselklappenstellung angeordnet ist. Dadurch kann z.B. erreicht werden, daß automatisch bei Halbgasstellung der Drosselklappe und einer bestimmten, von der Elektronik erfaßten Temperatur die für einen Heiß- oder Kaltstart notwendige zusätzliche Kraftstoffmenge während des Startvorganges eingespritzt und die Anreicherung über den Zeitraum , bis eine Gemischanfettung eintritt, aufrechterhalten wird.
  • Insgesamt ist durch die neuartige Ausbildung der Brennkraftmaschine eine einfachste Einrichtung für den Warm- und Kaltstart von Brennkraftmaschinen, insbesondere für Motorkettensägen, geschaffen worden. Mit dieser Ausbildung ergeben sich nicht nur herstellungstechnische und Kosten-Vorteile, da eine aufwendige Wärmedämmung, eine zusätzliche manuelle Kraftstoffeinspritzung (primer) oder eine Choke-Klappe mit Arretierung nicht mehr notwendig sind, sondern es ergibt sich auch der Vorteil, daß neben einer bei Motorkettensägen immer wünschenswerten Gewichtserspamis eine konstruktive Vereinfachung des Membranvergasers erreichbar ist, was dessen Betriebssicherheit und Betriebseinsatzzeit wesentlich erhöht.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, wobei nur der Gemischaufbereitungsteil der Brennkraftmaschine dargestellt und hierzu beispielhaft ein Membranvergaser gewählt wurde.
  • Der in der Zeichnung im Schnitt dargestellte Membranvergaser 100 besteht aus einem Gehäuse 50, in dem der Vergasungsteil 20 und der nachgeschaltete Drosselklappenteil 21 angeordnet sind. Der über den Kraftstoffzufluß 13 eintretende Kraftstoff wird von der Kraftstoffpumpe 5 in die Filterkammer 9 druckbeaufschlagt gepumpt und von dieser über die Hauptdüsenversorgungsleitung 11 zum Nadelventil 7 geführt, das von der Regelmembran 6 gesteuert wird. Gleichzeitig wird der Kraftstoff Ober entsprechende Zuführungsleitungen der Teillastdüsenkammer 8 zugeleitet.
  • In der Teillastdüsenkammer 8 ist eine Düsenbohrung 2 ausgebildet, die gehäuseaußenseitig an eine beispielsweise als wärmegedämmter Kraftstoffschlauch ausgebildete Versorgungsleitung 4 angeschlossen ist. Die Versorgungsleitung 4 ist an ihrem anderen Ende mit dem Versorgungsleitungsanschlußstutzen 1 verbunden, der in die der Filterkammer 9 nachgeschalteten Hauptdüsenversorgungsleitung 11 hineinkragend angeordnet ist. Im Verlauf der Versorgungsleitung 4 ist an der Außenseite des Gehäuses 50 eine Regeleinrichtung 3 angeordnet, die als ein über einen Steuerschalter 40 geregeltes Sperrventil 30 ausgebildet ist Der Fühler 41 des Steuerschalters 40 ist dabei im Inneren der Filterkammer 9 angeordnet.
  • Die Düsenbohrung 2 ist, um eine zusätzliche Dosierung des über die Versorgungsleitung 4 zugeführten Kraftstoffes zu ermöglichen und um gegebenenfalls eine Uberflutung der Teillastdüsenkammer 8 zu vermeiden, in ihrem Durchflußdurchmesser gegenüber der oder den Düsen 80 der Teillastdüsenkammer 8 klein ausgebildet und weist bei einer speziellen Ausführungsform einen Durchmesser von 0,34 mm auf.
  • Die Regeleinrichtung 3 und damit verbunden die Versorgungsleitung 4 muß nicht notwendigerweise in der in der Zeichnung angedeuteten Art angeordnet sein, es kann vielmehr auch vorteilhaft sein, wenn die Regeleinrichtung 3, insbesondere wenn sie als manuell betätigbares Sperrventil ausgebildet ist, an einer in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuseoberfläche eines in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuses einer Motorkettensäge angeordnet ist. Für die Funktion der Kalt- und Warmstarteinrichtung ist lediglich wesentlich, daß ein Anschluß der Versorgungsleitung 4 an den druckbeaufschlagten Teil der Kraftstoffversorgung des Membranvergasers einerseits gegeben ist und andererseits eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung über die Versorgungsleitung 4 in den Teillastdüsenbereich im Drosselklappenteil 21 des Membranvergasers erfolgt.
  • Die Bohrung 2, die wie im voranstehend beschriebenen Fall als Düsenbohrung ausgebildet sein kann, kann an jeder beliebigen Stelle des Vergasers, so z.B. in der Hauptdüsenkammer 7a oder auch vor dem Vergaser im Ansaugteil 60 oder hinter dem Vergaser im Einlaßteil 70, angeordnet sein. Es kann auch vorgesehen sein, die Bohrung 2 direkt im Vergasungsteil 20 anzuordnen, damit ein paralleler Betrieb der Bohrung 2 mit der Hauptdüse möglich wird. Ober die Steuerung kann dann sogar vorgesehen werden, daß das By-Pass-System als Hauptversorgungssystem arbeitet und das Regelsystem mit der Vergasermembrane nur noch als Nebensystem wirkt, was aber in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
  • Nach einer ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß der Ver sorgungsleitungsanschlußstutzen direkt mit einer zusätzlichen Kraftstoffpumpe verbunden ist oder über einen Druckspeicher oder eine Kondensatorkammer mit der Kraftstoffpumpe 5 verbunden ist. Dies hat zur Folge, daß die Versorgungsleitung 4 unabhängig von der über die Impulsleitung 25, die mit dem in der Zeichnung nicht dargestellten Kurbelkasten der Brennkraftmaschine verbunden ist, betätigt wird, unabhängig mit Kraftstoff versorgt wird.

Claims (10)

1. Brennkraftmaschine mit einem Vergaser, insbesondere mit einem Membranvergaser, mit einem Vergasungsteil, einem dem Vergasungsteil vorgeschalteten Ansaugteil, einem Drosselklappenteil, einem dem Drosselklappenteil nachgeschalteten Brennstoffeinlaßteil, einer Haupt- und einer Teillastdüsenkammer und einer druckbeaufschlagbaren Kraftstoffzuführungsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischaufbereitungsbereich (20,21,60,70,7a,8) zur Ausbildung einer Start- und Regeleinrichtung mit einer zusätzlichen Bohrung (2) versehen ist, die über eine Versorgungsleitung (4) mit der Kraftstoffzuführungsleitung (10) verbunden ist, wobei die Versorgungsleitung (4) über eine Regeleinrichtung (3) durchflußregelbar ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (2) im Gemischaufbereitungsbereich im Ansaugteil (60), vor dem Vergasungsteil (Venturi) (20), vor oder hinter dem Drosselklappenteil (21), in der Haupt- (7a) oder Teillastdüsenkammer (8) oder im Kurbelkasten angeordnet ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein VersorgungsleitungsanschluBstutzen (1) der Versorgungsleitung (4) mit der kraftstoffpumpendruckbeaufschlagbaren Kraftstoffzuführungsleitung (10), mit der Filterkammer (9) oder mit der der Filterkammer (9) nachgeschalteten Hauptdüsenversorgungsleitung (11) verbunden ist.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsleitungsanschlußstutzen (1) der Versorgungsleitung (4) mit einem Druckspeicher oder einer Köndensatorkammer verbunden ist, die mit der Kraftstoffzuführungsleitung (10), mit der Filterkammer (9) oder mit der der Filterkammer (9) nachgeschalteten Hauptdüsenversorgungsleitung (11) verbunden ist.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsleitungsanschlußstutzen (1) der Versorgungsleitung (4) mit einer mechanischen oder elektrischen Zusatzkraftstoffpumpe verbunden ist.
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußdurchmesser der Bohrung (2) gegenüber dem Durchflußdurchmesser einer Teillastdüse (80) der Teillastdüsenkammer (8) klein gewählt ist.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (3) als manuell betätigbares Sperrventil ausgebildet ist.
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (3) als elektronisch gesteuertes Sperrventil (30) ausgebildet ist.
9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler (41) des Steuerschalters (40) in der Schwimmerkammer (9) oder im Bereich stromauf/stromab der Drosselklappe (12) im Luftstrom angeordnet ist.
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler (42) des Steuerschalters (40) an der Drosselklappe (12) oder der Drosselklappenbetätigungsmechanik zur Erfassung der Drosselklappenstellung angeordnet ist.
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