НАПРАВЛЯЕМЫЙ ВРУЧНУЮ РАБОЧИЙ ИНСТРУМЕНТ С ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ВОЗДУШНЫМ ФИЛЬТРОМ
HAND-GUIDED TOOL WITH AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND AIR FILTER

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к направляемому вручную/рабочему инструменту с двигателем внутреннего сгорания и с воздушным фильтром.
Уровень техники
Из патентного документа DE 102004056149 A1 известен двигатель внутреннего сгорания, а именно двухтактный двигатель для направляемого вручную рабочего инструмента, в котором воздуховод и канал рабочей смеси продлены внутрь чистого пространства воздушного фильтра. Соотношение длин воздуховода и канала рабочей смеси подобраны так, чтобы предотвращалось всасывание рабочей смеси в воздуховод. Каналы проведены в днище воздушного фильтра и отделены перегородкой фильтрующего элемента.
Раскрытие изобретения
В основе изобретения лежит задача создания направляемого вручную рабочего инструмента с двигателем внутреннего сгорания и воздушным фильтром, который имеет простую конструкцию и хорошие показатели состава выхлопных газов.
Эта задача решена направляемым вручную рабочим инструментом с двигателем внутреннего сгорания и воздушным фильтром с признаками пункта 1 формулы.
Предусматривается, что по меньшей мере один канал проходит в пространстве, образованном между промежуточным фланцем и днищем воздушного фильтра. В результате проведения канала в промежуточном фланце требуется совсем незначительное монтажное пространство, и имеющееся монтажное пространство используется эффективно. Вследствие того, что концевая пластина в фильтрующем элементе одновременно образует днище воздушного фильтра и ограничивает воздуховод и канал рабочей смеси во внутреннем пространстве, требуется только небольшое количество деталей. При этом ограничительная стенка сформирована на по меньшей мере одной из деталей - днище воздушного фильтра и промежуточном фланце. При этом фильтрующий элемент имеет цилиндрическую форму. Следовательно, стенка фильтрующего элемента образована параллельными прямыми, которые проходят между двумя плоскими поверхностями, а именно поверхностью основания и поверхностью крышки. Поверхность основания фильтрующего элемента может быть, например, круглой или овальной. Но возможны также и другие предпочтительные формы основания, например треугольные, четырехугольные или многоугольные основания.
Чистая сторона воздушного фильтра предпочтительно соединена с двигателем внутреннего сгорания каналом рабочей смеси и воздуховодом. При этом канал рабочей смеси представляет собой канал, в который впадает по меньшей мере одно отверстие для подвода топлива. Во внутреннее пространство проведены, в частности, участок воздуховода и участок канала рабочей смеси. Вследствие того, что воздуховод и канал рабочей смеси проходят во внутреннем пространстве, длины воздуховода и канала рабочей смеси нетрудно настроить таким образом, чтобы колебания давления, возникающие в процессе эксплуатации в канале рабочей смеси и в воздуховоде, совпадали по фазе. В результате этого удается в значительной мере избегать всасывания топлива в воздуховод. Благодаря этому достигаются хорошие показатели состава выхлопных газов.
Может оказаться предпочтительным также соединение чистой стороны воздушного фильтра с двигателем внутреннего сгорания только одним каналом. Участок канала, проходящий во внутреннем пространстве, предпочтительно действует в качестве резонансной трубки. Возможно выполнение этого канала как канала для рабочей смеси, причем длина канала рабочей смеси настроена таким образом, что в отверстии для подвода топлива, впадающем в канал рабочей смеси, создается определенное пониженное давление. Благодаря настройке длины канала рабочей смеси имеется возможность устанавливать фазовое положение волны давления, образующейся в канале рабочей смеси при эксплуатации, таким образом, что в отверстии подвода топлива получается желаемое фазовое положение, например максимальное разрежение. Благодаря этому легко достигается достаточный подвод топлива к двигателю внутреннего сгорания.
По меньшей мере один канал, в частности, воздуховод и канал рабочей смеси, ограничивается исключительно элементами, жестко соединенными с промежуточным фланцем и/или фильтрующим элементом. Вследствие этого для образования участков каналов в пространстве, ограниченном днищем воздушного фильтра и промежуточным фланцем, нужны только две детали, а именно деталь фильтра и промежуточный фланец. Предпочтительно по меньшей мере одна ограничительная стенка сформирована на промежуточном фланце. В частности, все ограничительные стенки сформированы в промежуточном фланце. Вследствие этого получается простая конструкция детали фильтра, которая состоит из фильтрующего элемента и жестко соединенных с ним концевых пластин. При замене фильтрующего элемента ограничительные стенки не заменяются.
На днище воздушного фильтра предпочтительно нанесено методом экструзии по меньшей мере одно уплотнение, которое прилегает к промежуточному фланцу и уплотняет внутреннее пространство. Это дает возможность обойтись без отдельного уплотнительного элемента. Вследствие того, что уплотнение нанесено на днище воздушного фильтра методом экструзии, при замене фильтрующего элемента уплотнение заменяется вместе с ним. В результате этого на протяжении всего срока службы рабочего инструмента достигается надежное уплотнение внутреннего пространства и соединенной с ним чистой стороны воздушного фильтра.
Особенно хорошее уплотняющее действие достигается, если на днище воздушного фильтра нанесены два уплотнения, причем первое уплотнение прилегает к промежуточному фланцу в направлении, перпендикулярном центральной продольной оси фильтрующего элемента, а второе уплотнение - в направлении центральной продольной оси фильтрующего элемента. Оба уплотнения предпочтительно состоят из одного и того же материала и наносятся на днище воздушного фильтра в ходе одной технологической операции. Вследствие этого производство получается простым и экономичным. Промежуточный фланец предпочтительно имеет огибающий его уступ, к которому прилегает уплотнение. Благодаря этому возможно выполнение уплотнения сравнительно малого размера, а днище воздушного фильтра выполняется плоским. Однако уступ позволяет достигать достаточной ширины для проходящих между днищем воздушного фильтра и промежуточным фланцем каналов - воздуховода и канала для рабочей смеси. Уступ обеспечивает определенное место уплотнения. Уступ легко чистить, так что достигается надежность уплотнения. Это является преимуществом, в частности, при замене фильтра и при проверке фильтрующего элемента. Уплотнение предпочтительно образует стенку канала воздуховода и/или канала рабочей смеси. В результате получается простая конструкция, и длина необходимых ограничительных стенок может выполняться небольшой.
Промежуточный фланец предпочтительно имеет проходящую по его окружности кромку, в которую по меньшей мере частично вставлено днище воздушного фильтра. При этом днище воздушного фильтра предпочтительно зафиксировано относительно кромки, в частности посредством по меньшей мере одного уплотнения, так что воздушный фильтр легко монтируется на промежуточном фланце.
Для достижения хорошего уплотнения воздуховода и канала рабочей смеси во внутреннем пространстве между промежуточным фланцем и днищем воздушного фильтра предусмотрено, что по меньшей мере одна ограничительная стенка в торцевой стороне имеет перемычку, которая входит между двумя перемычками детали, примыкающей к торцевой стороне. Примыкающая к торцевой стороне деталь - это промежуточный фланец, в случае ограничительной стенки, сформированной на днище воздушного фильтра, или днище воздушного фильтра - при ограничительной стенке, сформированной на промежуточном фланце. Может предусматриваться формирование участка ограничительной стенки на промежуточном фланце, а примыкающего с торцевой стороны участка ограничительной стенки на днище воздушного фильтра. В этом случае все перемычки выполнены на ограничительных стенках, расположенных с торцевой стороны рядом друг с другом. Перемычки действуют как лабиринтное уплотнение и делают возможными достаточно хорошее уплотнение по меньшей мере одного канала, в частности воздуховода и канала рабочей смеси, при простоте выполнения и без использования дополнительных деталей. При этом возможно изготовление перемычек из пластмассы, устойчивой к деформации. Производство получается более простым по сравнению с выполнением экструдированного уплотнения из эластичной пластмассы. Воздуховод и канал рабочей смеси должны быть хорошо уплотненными, чтобы вся длина участков воздуховода и канала рабочей смеси, проведенных во внутреннем пространстве, действовала в качестве длины канала. Это позволяет хорошо согласовать длины каналов.
Для крепления фильтрующего элемента предпочтительно предусмотрен элемент крепления, который проходит сквозь фильтрующий элемент. Для уплотнения чистой стороны воздушного фильтра относительно окружающей среды на второй концевой пластине фильтрующего элемента предпочтительно предусмотрено третье уплотнение, которое прилегает к крепежному колпаку, выполненному на промежуточном фланце.
Элемент крепления для крышки воздушного фильтра проходит сквозь третье уплотнение. Третье уплотнение предпочтительно прилегает с торцевой стороны к крепежному колпаку. Эластичное выполнение уплотнения позволяет компенсировать допустимые отклонения размеров. При завинчивании фильтрующего элемента до отказа создается определенное прижимное усилие, действующее на третье уплотнение, и тем самым обеспечивается эффективное уплотнение. Первое, второе и третье уплотнения предпочтительно состоят из одного и того же материала и наносятся на днище воздушного фильтра в процессе одной и той же технологической операции. Вследствие этого производство получается простым и экономичным.
Воздуховод и канал рабочей смеси предпочтительно проходят во внутреннем пространстве в воображаемой плоскости, которая пересекается центральной продольной осью фильтрующего элемента, в частности перпендикулярна центральной продольной оси фильтрующего элемента. Вследствие этого для продленных каналов требуется мало монтажного пространства, и имеющееся монтажное пространство используется эффективно. При этом воображаемая плоскость - это плоскость, которая делит воздуховод и канал рабочей смеси по всей их длине. Упомянутая плоскость предпочтительно делит каналы, например, посередине.
В промежуточном фланце предпочтительно выполнены отверстие для канала рабочей смеси, через которое проходит канал рабочей смеси, и отверстие для прохождения воздуховода. Отверстие для канала рабочей смеси и отверстие для воздуховода отделены друг от друга, в частности, разделительной стенкой. Это предотвращает проникновение топлива в воздуховод непосредственно на месте вхождения каналов в промежуточном фланце. В области, лежащей напротив отверстия канала рабочей смеси и отверстия воздуховода, днище воздушного фильтра выполнено закрытым. В этой области днище воздушного фильтра действует, в частности, по отношению к каналу рабочей смеси как защитный стакан и препятствует забрасыванию капелек топлива, имеющихся в канале рабочей смеси, в воздушный фильтр и к фильтрующий элементу в результате пульсирующих волн давления. В днище воздушного фильтра предпочтительно имеется одно отверстие, которое соединяет как канал рабочей смеси, так и воздуховод с чистой стороной воздушного фильтра. Следовательно, в месте соединения с чистой стороной воздушного фильтра воздуховод и канал рабочей смеси предпочтительно больше не отделены друг от друга, а проходят совместно. Вследствие длины канала, пройденной во внутреннем пространстве промежуточного фланца, топливо, принесенное в канале рабочей смеси, по существу уже осело на стенках канала рабочей смеси, так что удается избежать поступления топлива в воздушный фильтр. Осевшее на стенах канала топливо уносится к двигателю внутреннего сгорания вместе с всасываемым воздухом, предназначенным для горения, и поступает в двигатель внутреннего сгорания.
Чтобы обеспечивать заданное всасывание воздуха на грязной стороне воздушного фильтра, предусмотрено, что на днище воздушного фильтра на стороне, противоположной промежуточному фланцу, нанесена уплотнительная перемычка. К уплотнительной перемычке прилегает боковая стенка крышки воздушного фильтра. Уплотнительная перемычка уплотняет грязную сторону воздушного фильтра в области днища воздушного фильтра относительно окружающего пространства. Благодаря ей удается избегать всасывания воздуха из окружающего пространства в области днища воздушного фильтра. Боковая стенка крышки воздушного фильтра предпочтительно имеет отверстия, расположенные на участках, которые при эксплуатации рабочего инструмента мало подвергаются воздействию грязи. Вследствие этого простым способом достигается уменьшение загрязненности воздуха, всасываемого в воздушный фильтр. Благодаря этому продлеваются интервалы между прочистками фильтрующего элемента.
Канал рабочей смеси и воздуховод на части их длины предпочтительно проходят во впускном канале карбюратора. Впускной канал в карбюраторе предпочтительно имеет по меньшей мере частично круглое поперечное сечение. Вследствие этого карбюратор прост в изготовлении. При этом впускной канал в карбюраторе разделен на воздуховод и канал рабочей смеси посредством разделительной стенки. Воздуховод и канал рабочей смеси предпочтительно управляются совместным дроссельным элементом, в частности дроссельной заслонкой. Вследствие этого отпадает необходимость согласования дроссельного элемента для воздуховода с дроссельным элементом для канала рабочей смеси, так что конструкция получается более простой и требует меньше монтажного пространства. Промежуточный фланец предпочтительно расположен непосредственно на карбюраторе. Промежуточный фланец предпочтительно фиксируется крепежными винтами, которыми крепится карбюратор.
Краткое описание графических материалов
Ниже вариант осуществления изобретения разъясняется на основе чертежа.
На нем показаны:
фиг.1 - аксонометрическое изображение воздуходувного устройства,
фиг.2 - схематичное изображение двигателя внутреннего сгорания воздуходувного устройства на Фиг.1,
фиг.3 - схематичный разрез по линии III-III на фиг.2,
фиг.4 - разнесенное изображение воздушного фильтра и промежуточного фланца воздуходувного устройства,
фиг.5 - аксонометрическое изображение промежуточного фланца,
фиг.6 - аксонометрическое изображение днища воздушного фильтра,
фиг.7 - разрез фильтрующего элемента, промежуточного фланца и карбюратора,
фиг.8 - разрез устройства на фиг.7 с расположенной на нем крышкой воздушного фильтра,
фиг.9 - фрагмент IX на фиг.8 в увеличенном изображении.
Осуществление изобретения
На фиг.1 в качестве варианта осуществления направляемого вручную рабочего инструмента показано переносное воздуходувное устройство 1. Воздуходувное устройство 1 имеет рукоятку 2, а также дополнительную рукоятку 3, находящуюся на противоположной стороне. В обычном режиме эксплуатации воздуходувное устройство 1 держат за верхнюю рукоятку 2. Однако возможно также удержание воздуходувного устройства 1 в горизонтальном положении, в частности в режиме всасывания. Для этого пользователь может одной рукой держать рукоятку 2, а другой рукой - дополнительную рукоятку 3. На рукоятке 2 помещен с возможностью поворота рычаг 4 газа. Рядом с рукояткой 2 в воздуходувном устройстве 1 имеется установочный элемент 5, с помощью которого, например, устанавливается упор для ручного управления рычагом газа и тем самым регулируется воздуходувная мощность. Воздуходувное устройство 1 имеет корпус 6, в котором расположен не показанный на фиг.1 двигатель. Двигатель выполнен как двигатель 15 внутреннего сгорания (фиг.2) и запускается показанной на фиг.1 рукояткой 10 стартера пускового устройства с тросовым приводом, которое не показано отдельно. Для снабжения двигателя 15 внутреннего сгорания топливом служит расположенный в корпусе 6 топливный бак 7. Кроме того, воздуходувное устройство 1 имеет крышку 8 воздушного фильтра, удерживаемую на воздуходувном устройстве 1 элементом 9 затвора, который открывается пользователем. Двигатель 15 внутреннего сгорания транспортирует поток воздуха через спираль 11 вентилятора. Спираль 11 вентилятора имеет вытяжное отверстие 12. Рядом с вытяжным отверстием 12 на внешней окружности спирали вентилятора 11 выполнены крепежные перемычки 13 для установки воздуходувной трубки. Воздуходувное устройство 1 имеет ножки 14, на которые оно ставится. На ножках 14 расположена дополнительная рукоятка 3.
На фиг.2 детально показана конструкция двигателя 15 внутреннего сгорания. При этом изображение на фиг.2 схематично и сильно упрощено. Двигатель 15 внутреннего сгорания выполнен как одноцилиндровый двухтактный двигатель и имеет цилиндр 16, в котором выполнена камера 17 сгорания. Камера 17 сгорания ограничивается поршнем 18, совершающим возвратно-поступательное движение в цилиндре 16. Поршень 18 посредством шатуна 19 приводит в движение коленчатый вал 20, расположенный с возможностью поворота в кривошипной камере 21. Коленчатый вал 20 приводит в движение не показанное колесо вентилятора, которое транспортирует поток воздуха сквозь спираль 11 вентилятора (фиг.1).
К двигателю 15 внутреннего сгорания через канал подводится воздушно-топливная смесь, а через воздуховод 24 - воздух для сгорания, не содержащий топлива. Может также предусматриваться подвод через воздуховод 24 обедненной смеси. Что именно подводится через воздуховод 24 - свободный от топлива воздух для сгорания или обедненная смесь - зависит от рабочего режима двигателя внутреннего сгорания.
Канал 22 рабочей смеси через вход 23 рабочей смеси с бесклапанным газораспределением посредством поршня 18 впадает во внутреннее пространство кривошипной камеры 21. При ходе поршня 18 вверх вход 23 рабочей смеси открывается и воздушно-топливная смесь всасывается в кривошипную камеру 21. Воздуховод 24 через вход 25 воздуха впадает в цилиндр 16.
Двигатель 15 внутреннего сгорания предпочтительно имеет по одному входу 25 воздуха на обеих противоположных сторонах.
Поршень 18 имеет по меньшей мере один карман 26 поршня. В области нижней мертвой точки поршня 18, показанной на фиг.2, внутреннее пространство кривошипной камеры 21 через продувочные каналы 27 соединено с камерой 17 сгорания. Продувочные каналы 27 через продувочные окна 28 с бесклапанным газораспределением посредством поршня 18 впадают в камеру 17 сгорания. В области верхней мертвой точки поршня 18 карман 26 поршня соединяет вход 25 воздуха с продувочными окнами 28. При этом в продувочных каналах 27 сначала находится воздух для сгорания с низким содержанием топлива или не содержащий топлива.
При последующем ходе поршня 18 вниз продувочные окна 28 открываются поршнем 18 в направлении камеры 17 сгорания. В камеру 17 сгорания сначала проникает воздух для сгорания из продувочных каналов 27, с низким содержанием топлива или не содержащий топлива, и вымывает отходящие газы, оставшиеся от предшествовавшего цикла двигателя, через выход 29, ведущий наружу из камеры 17 сгорания. Затем свежая воздушно-топливная смесь через продувочные каналы 27 вытекает из кривошипной камеры 21 в камеру 17 сгорания. При последующем ходе поршня 18 вверх рабочая смесь уплотняется в камере 17 сгорания и воспламеняется в области верхней мертвой точки поршня 18. Сгорание воздушно-топливной смеси в камере 17 сгорания придает поршню 18 ускорение в направлении его нижней мертвой точки. Сначала поршень 18 открывает выход 29, который также управляется посредством поршня 18 с бесклапанным газораспределением. Через выход 29 отходящие газы удаляются в непоказанный глушитель шума выхлопных газов, расположенный у выхода 29. Как только продувочные окна 28 открываются, остатки отходящих газов вымываются из камеры 17 сгорания через выход 29 не содержащим топлива воздухом для сгорания, проникающим из продувочных каналов 27.
Воздух для сгорания всасывается через воздушный фильтр 38 и карбюратор 30. Воздушный фильтр 38 имеет фильтрующий элемент 39, а также днище 40 воздушного фильтра. Фильтрующий элемент 39 отделяет грязную сторону 80 воздушного фильтра 38 от чистой стороны 81. Днище 40 воздушного фильтра расположено в промежуточном фланце 43, который в свою очередь расположен на карбюраторе 30. Промежуточный фланец 43 расположен на пути прохождения потока между воздушным фильтром 38 и двигателем 15 внутреннего сгорания. В предпочтительном случае промежуточный фланец 43 также и пространственно расположен между воздушным фильтром 38 и двигателем 15 внутреннего сгорания. В карбюраторе 30 выполнен впускной канал 31, который, как показано на фиг.3, имеет круглое поперечное сечение. Впускной канал 31 разделен стенкой 32 на канал 22 рабочей смеси и воздуховод 24. В карбюраторе 30 помещена с возможностью поворота дроссельная заслонка 33 с валом 34 дросселя. Возможно также другое оформление элемента дросселя, например, в виде поворотного цилиндра. Элемент дросселя регулирует как свободное поперечное сечение для потока в воздуховоде 24, так и свободное поперечное сечение для потока канала 22 рабочей смеси. Вверх по течению от дроссельной заслонки 33 во впускном канале 31 может быть расположен элемент воздушной заслонки, например клапан воздушной заслонки. Разделительная стенка 32 проходит по отношению к направлению потока во впускном канале 31 как выше дроссельной заслонки 33 по течению, так и ниже ее по течению.
Как показано на фиг.2, при частично открытой дроссельной заслонке 33 между дроссельной заслонкой 33 и смежной с ней разделительной стенкой 32 образованы отверстия 89, через которые возможен переход топлива из канала 22 рабочей смеси в воздуховод 24. Может предусматриваться также, что стенка 32 проходит до вала 34 дросселя. И в этом случае также возможно наличие тонких щелей, предусмотренных между разделительной стенкой 32 и валом 34 дросселя. Полное уплотнение между разделительной стенкой 32 и валом 34 дросселя очень дорого и поэтому нецелесообразно. Топливо подводится через основное топливное отверстие 35, расположенное на трубке Вентури 37 карбюратора 30, а также через дополнительные топливные отверстия 36, которые впадают в канал 22 рабочей смеси. Вследствие разности давления между каналом 22 рабочей смеси и воздуховодом 24, в частности при низком давлении в воздуховоде 24 по сравнению с каналом 22 рабочей смеси, например в области отверстий 89, существует возможность попадания топлива или рабочей смеси в воздуховод 24. В зависимости от рабочего режима это может оказаться нежелательным. При неполной нагрузке отверстия 89 не закрыты дроссельной заслонкой 33. При полной нагрузке дроссельная заслонка 33 прилегает к разделительной стенке 32, однако не уплотняет отверстия 89 полностью. Полное уплотнение отверстий 89 при полной нагрузке конструктивно очень сложно. В частности, при полной нагрузке, то есть при полностью открытой дроссельной заслонке 33 следует избегать попадания топлива в воздуховод 24 через неплотности, имеющиеся между дроссельной заслонкой 33 и стенкой 32.
Чтобы избегать попадания топлива в воздуховод 24, длины канала 22 рабочей смеси и воздуховода 24 настроены так, что в области дроссельной заслонки 33 давление в воздуховоде 24 получается более высоким, чем в канале 22 рабочей смеси. Это становится возможным благодаря настройке фазы и амплитуды волн давления. Длины каналов предпочтительно настроены относительно друг друга так, что волны давления, возникающие в процессе эксплуатации в воздуховоде и в канале рабочей смеси, совпадают по фазе. На волны давления влияют, с одной стороны, фазы газораспределения каналов, то есть моменты, в которые поршень 18 открывает впуск 23 смеси и впуск 25 воздуха, и, с другой стороны, длины канала 22 рабочей смеси и воздуховода 24. Для настройки длин каналов воздуховод 24 и канал 22 рабочей смеси продлены до входа внутрь промежуточного фланца 43. Промежуточный фланец 43 вместе с днищем 40 воздушного фильтра ограничивает внутреннее пространство 85, в котором проходят участок 41 воздуховода 24 и участок 42 канала 22 рабочей смеси. Участки 41 и 42 воздуховода 24 и канала 22 рабочей смеси ограничены промежуточным фланцем 43, днищем 40 воздушного фильтра, а также одной или несколькими ограничительными стенками 44, схематично показанными на фиг.2. При этом ограничительные стенки 44 сформированы в промежуточном фланце 43 или в днище 40 воздушного фильтра, так что для них не требуются никакие дополнительные детали. В отличие от схематичного изображения на фиг.2, которое служит лишь для иллюстрации, ограничительные стенки 44 предпочтительно направлены параллельно, а не перпендикулярно относительно продольной оси впускного канала 31. Благодаря этому конструкция получается компактной, и упрощается извлечение из формы днища 40 воздушного фильтра и промежуточного фланца 43 при их производстве методом литья.
Как показано на фиг.4, карбюратор 30 удерживается между крепежным фланцем 47, который предпочтительно зафиксирован на цилиндре 16 двигателя 15 внутреннего сгорания, и промежуточным фланцем 43. Карбюратор 30 имеет продувочный насос 46, при помощи которого камера регулирования карбюратора 30 промывается перед вводом в эксплуатацию двигателя 15 внутреннего сгорания. Карбюратор 30 выполнен как мембранный карбюратор и имеет компенсационную камеру, посредством которой при дозировании топлива учитывается уменьшение давления на чистой стороне воздушного фильтра 38, например, с возрастающим загрязнением фильтрующего элемента 39. Компенсационная камера соединена с чистой стороной воздушного фильтра 38 компенсаторным выводом 45, выполненным на промежуточном фланце 43.
Компенсаторный вывод 45 в варианте осуществления проведен через уплотнительную заглушку 56, которая препятствует прохождению воздуха из окружающего пространства через компенсаторный вывод 45 во внутреннее пространство 85 промежуточного фланца 43.
Промежуточный фланец 43 в показанном варианте осуществления выполнен как отдельная деталь. Однако возможно также формирование промежуточного фланца 43 на других деталях, например на резервуаре для эксплуатационных материалов, а также на топливном баке рабочего инструмента.
В центральной части промежуточный фланец 43 имеет крепежный колпак 48, на торцевой стороне которого выполнена уплотнительная площадка 49. Во внутреннее пространство 85 выступают несколько ограничительных стенок 44, которые сформированы на промежуточном фланце 43. Кроме того, промежуточный фланец 43 имеет два позиционирующих приемных элемента 50 для позиционирования днища 40 воздушного фильтра относительно промежуточного фланца 43.
Фильтрующий элемент 39 выполнен в виде круглого фильтра, а именно пластинчатого фильтра, и на своих торцевых сторонах жестко соединен с концевыми пластинами. При этом круглый фильтр может иметь поперечное сечение круглой формы, как показано в варианте осуществления. Однако круглый фильтр может иметь и овальное поперечное сечение. Могут оказаться предпочтительными также другие формы поперечного сечения. Концевая пластина, обращенная к промежуточному фланцу 43, образует днище 40 воздушного фильтра. На противоположной торцевой стороне расположена концевая пластина 51. В днище 40 воздушного фильтра сформированы первое уплотнение 54, а также второе уплотнение 55. Днище 40 воздушного фильтра предпочтительно выполнено из пластмассы, в частности пластмассы, устойчивой к деформации, как, например полипропилен. Уплотнения 54 и 55 предпочтительно состоят из эластичного материала, такого как резина или эластомер, и нанесены на днище 40 воздушного фильтра методом экструзии. Днище 40 воздушного фильтра и концевая пластина 51 со всеми нанесенными уплотнениями предпочтительно нанесены на фильтрующий элемент 39 методом литья под давлением. Все нанесенные уплотнения предпочтительно состоят из одного и того же материала и нанесены на днище 40 воздушного фильтра и концевую пластину 51 в ходе одной технологической операции. Благодаря этому производство получается простым. Тем не менее, днище 40 воздушного фильтра и концевая пластина 51 могут быть плотно соединены с фильтрующим элементом 39 также другим способом, например склеиванием.
Фильтрующий элемент 39 с днищем 40 воздушного фильтра и концевой пластиной 51 образует легко заменяемый унифицированный узел.
На фиг.4 показаны стрелки 82 и 83, которые схематично обозначают направления всасывания в воздушный фильтр 38. Как показывает фиг.1 в сочетании с фиг.4, происходит всасывание из областей в пределах корпуса 6, а не с наружной стороны воздуходувного устройства 1. Во внутренней части корпуса 6 меньше нагрузка загрязняющими веществами. Одновременно это позволяет избегать попадания грязи, взвихряемой воздуходувным потоком, непосредственно в воздушный фильтр 38. Как также показано на фиг.4, узел фильтра из фильтрующего элемента 39 с днищем 40 воздушного фильтра и концевой пластиной 51 располагается на промежуточном фланце 43 без подкладывания других деталей. Участки 41 и 42 канала 22 рабочей смеси и воздуховода 24 образованы исключительно воздушным фильтром 38, то есть днищем 40 воздушного фильтра и уплотнением 55, и промежуточным фланцем 43. Вследствие этого получаются простая конструкция и незначительное количество необходимых конструктивных элементов.
Как показано на фиг.5, участки 41 и 42 проходят в промежуточном фланце 43 в приблизительно C-образной форме. Канал 22 рабочей смеси входит во внутреннее пространство 85 отверстие 57 канала рабочей смеси, а воздуховод 24 через отверстие 58 воздуховода. Отверстие 57 канала рабочей смеси и отверстие 58 воздуховода расположены непосредственно рядом друг с другом и отделены друг от друга разделительной стенкой 59. Разделительная стенка 59 образует продолжение разделительной стенки 32. Отверстие 57 канала рабочей смеси и отверстие 58 воздуховода расположены, например, в средней части С-образной формы, образованной участками 41 и 42. Крепежный колпак 48 расположен в центре С-образной формы. Вне участков 41 и 42 расположены компенсаторный вывод 45, который показан на фиг.5 без уплотнительной заглушки 56, а также два крепежных отверстия 63 для соединения промежуточного фланца 43 с карбюратором 30. Вне участков 41 и 42 образован промежуток 70, который является частью внутреннего пространства 85. Промежуток 70 через соединительное отверстие 71, расположенное в области концов участков 41 и 42, соединен с каналом 22 рабочей смеси и воздуховодом 24. Кроме того, участок 42 канала 22 рабочей смеси на части его длины ограничен не ограничительной стенкой 44, а уступом 62, образованным на внешней окружности промежуточного фланца 43. Уступ 62 не проходит по всей ширине промежуточного фланца 43. В уступе 62 образован соединительный канал 69 между участком 42 канала 22 рабочей смеси и промежутком 70. Как показано на фиг.8, уплотнение 55 ограничивает в области соединительного канала 69 участок 42 канала 22 рабочей смеси. При этом уплотнение 55 ограничивает участок 42 на части его длины. Компенсаторный вывод 45 также впадает в промежуток 70. Как указывает фиг.5, ограничительные стенки 44 на торцевой стороне имеют тонкую перемычку 65, функция которой подробнее описывается в дальнейшем.
На фиг.5 также показано, что промежуточный фланец 43 имеет днище 60, которое направлено примерно перпендикулярно показанной на фиг.7 центральной продольной оси 86 фильтрующего элемента 39. Кроме того, промежуточный фланец 43 имеет проходящую вокруг него кромку 61, которая проходит примерно параллельно центральной продольной оси 86. Уступ 62 проходит между днищем 60 и кромкой 61 и также проходит вокруг днища 60.
На фиг.6 показано днище 40 воздушного фильтра. В днище 40 воздушного фильтра расположены два позиционирующих выступа 64, которые входят в позиционирующие приемные элементы 50 (фиг.5) промежуточного фланца 43. Кроме того, днище 40 воздушного фильтра имеет углубление 68, в область которого входит компенсаторный вывод 45. Углубление 68 фиксирует уплотнительную заглушку 56 на участке 90. Рядом с участком 90 при помощи углубления 68 обеспечивается соединение вывода компенсатора 45 с внутренним пространством 85. Как показано на фиг.6, в днище 40 воздушного фильтра сформированы тонкие перемычки 66, ход которых соответствует ходу перемычек 65. Как указывает фиг.9, при положении днища 40 воздушного фильтра, вставленном в промежуточный фланец 43, каждая из перемычек 65 входит в зазор между двумя перемычками 66 и образует с ними лабиринтное уплотнение. При этом перемычка 65 расположена на торцевой стороне 87 ограничительной стенки 44. Вследствие этого достигается хорошее уплотнение участков 41 и 42 воздуховода 24 и канала 22 рабочей смеси и компенсируются незначительные производственные допуски, которые влияют на глубину вдвигания днища 40 воздушного фильтра в промежуточный фланец 43. При этом высота перемычек 65 и 66 составляет предпочтительно меньше, чем примерно 2 мм, в частности, от примерно 0,2 мм до примерно до 1 мм.
На фиг.6 также показано, что днище 40 воздушного фильтра имеет проходное отверстие 67, соединяющее как участок 41 воздуховода 24, так и участок 42 канала 22 рабочей смеси с чистой стороной 81 фильтрующего элемента 39. Следовательно, канал 22 рабочей смеси и воздуховод 24 совместно переходят в отверстие 67 на чистую сторону 81 воздушного фильтра 38. На фиг.6 показан также крепежный винт 75, при помощи которого крышка 8 воздушного фильтра фиксируется на промежуточном фланце 43. На концевую пластину 51 нанесено уплотнение 73, сквозь которое проходит крепежный винт 75.
Как показано на фиг.6, днище 40 воздушного фильтра имеет область 91, которая расположена напротив отверстия 57 канала рабочей смеси, а также область 92, которая расположена напротив отверстия 58 воздуховода. Днище 40 воздушного фильтра в областях 91 и 92 выполнено закрытым. Области 91 и 92 действуют в качестве защитной стены для топлива, приносимого в канале 22 рабочей смеси или в воздуховоде 24. Топливо откладывается в областях 91 и 92 и может транспортироваться всасываемым воздухом для сгорания назад к карбюратору 30 и к двигателю 15 внутреннего сгорания. Благодаря этому предотвращается возможное попадание топлива через проходное отверстие 67 к фильтрующему элементу 39. Как показано на фиг.6, области 91 и 92 расположены непосредственно рядом с проходным отверстием 67, так что конструкция получается компактной. Области 91 и 92 отделены от проходного отверстия 67 ограничительной стенкой 44, чтобы избегать попадания топлива из областей 91 и 92 в отверстие 67.
Как показано на фиг.7, в концевой пластине 51 имеется сформированный на ней патрубок 72, который проходит внутрь фильтрующего элемента 39. На патрубок 72 нанесено методом экструзии проходящее вокруг него уплотнение 73 в виде мягкого элемента из эластичного материала, например эластомера. Уплотнение 73 прилегает к уплотнительной поверхности 49 крепежного колпака 48. При затягивании крепежного винта 75 (фиг.6) уплотнение 73 деформируется. На фиг.7 уплотнение 73 показано в недеформированном состоянии и поэтому пересекается с крепежным колпаком 48.
Промежуточный фланец 43 предпочтительно состоит из пластмассы. Для фиксации крепежного винта 75 в промежуточный фланец 43 предпочтительно вставлена, в частности заформована в промежуточный фланец 43, резьбовая втулка 74. Однако возможно также выполнение промежуточного фланца 43 из металла, в частности из алюминия. В этом случае возможно нарезание резьбы непосредственно в крепежном колпаке 48. Исполнение промежуточного фланца 43 из металла благоприятствует теплоотводу и вследствие этого предотвращает перегревание карбюратора 30. Это предпочтительно, в частности, для таких двигателей 15 внутреннего сгорания, у которых на выходе 29 выхлопных газов расположен глушитель, работающий с катализатором, выделяющий при эксплуатации большое количество тепла.
На фиг.7 также показано, что промежуточный фланец 43 находится на расстоянии а от днища 40 воздушного фильтра в той области, где проходят участки 41 и 42 канала рабочей смеси. Ограничительные стенки 44 проходят по существу через все расстояние а, причем между ограничительной стенкой 44 и днищем 40 воздушного фильтра образован лишь узкий зазор, чтобы компенсировать допустимые отклонения размеров. Этот зазор перекрывается перемычками 65 и 66 (фиг.9).
На фиг.7 показано также устройство уплотнений 54 и 55. Уплотнение 54 выступает наружу под углом к центральной продольной оси 86 фильтрующего элемента 39 и прилегает к кромке 61, то есть к боковой стенке промежуточного фланца 43. Таким образом, уплотнение 54 обеспечивает плотность в радиальном направлении. Уплотнение 55 прилегает к уступу 62, то есть к стенке, которая проходит под углом к центральной продольной оси 86, в частности, примерно перпендикулярно к ней. Таким образом, уплотнение 55 обеспечивает плотность в направлении центральной продольной оси 86. Уступ 62 образует определенное место уплотнения и хорошо очищается, что позволяет достигать хорошего уплотняющего воздействия. Так как уплотнения 54 и 55 расположены последовательно на пути потока между грязной стороной воздушного фильтра 38 и внутренним пространством 85, достигается высокая степень уплотнения. Уплотнения 54 и 55 также изображены на фиг.7 в недеформированном виде и поэтому пересекаются с промежуточным фланцем 43.
На фиг.7 показано также, что внутреннее пространство 85 проходит по существу в плоскости 88, перпендикулярной центральной продольной оси 86. При этом плоскость 88 - это та плоскость, которая делит участки и 42 канала 22 рабочей смеси и воздуховода 24 примерно посередине между днищем 60 промежуточного фланца 43 и днищем 40 воздушного фильтра. Участки 41 и 42 проходят только в одной плоскости, так что выполненные в промежуточном фланце 43 участки 41 и 42 полностью разделены плоскостью 88. На фиг.2 прохождение участков 41 и 42 показано упрощенно и только схематично.
Как схематично показано на фиг.8, всасывание воздуха в воздушный фильтр 38 происходит в направлении стрелки 82 и снизу, при показанном на фиг.1 положении воздуходувного устройства 1. При этом всасывание происходит перед плоскостью сечения в соответствии с фиг.8, поэтому стрелка 82 показана пунктиром. Всасывание дальнейшего потока воздуха происходит при показанном на фиг.1 положении воздуходувного устройства 1 горизонтально спереди, вдоль стрелки 83, по каналу 84, образованному в крышке 8 воздушного фильтра и впадающему на грязной стороне 80 воздушного фильтра 38. Канал 84 показан также на фиг.6. На фиг.8 показан также крепежный винт 75, который соединен с элементом затвора 9 без возможности относительного поворота и проходит сквозь уплотнение 73. Как показано на фиг.8, в крышке 8 воздушного фильтра сформировано приспособление 77 для защиты от самоотвинчивания, которое может быть выполнено, например, в виде крючка и которое удерживает крепежный винт 75 в крышке 6 воздушного фильтра. Приспособление 77 для защиты от самоотвинчивания сформировано на патрубке 76 крышки 8 воздушного фильтра, который входит в патрубок 72 концевой пластины 51 на фильтрующем элементе 39. Кроме того, на фиг.8 показан один из двух крепежных винтов 78, которые удерживаются без возможности поворота в показанном на фиг.4 крепежном фланце 47, и проходит сквозь карбюратор 30, а также сквозь днище 60 промежуточного фланца 43. При этом крепежный винт 78 проходит через крепежное отверстие 63. На крепежный винт 78 навинчена гайка 79, которая фиксирует промежуточный фланец 43 и карбюратор 30.
На фиг. 8 и 9 показано также прилегание боковой стенки 53 крышки 8 воздушного фильтра к уплотнительной перемычке 52, сформированной в днище 40 воздушного фильтра. Уплотнительная перемычка 52 сформирована снаружи фильтрующего элемента 39 на той стороне промежуточного фланца 43, которая противоположна днищу 40 воздушного фильтра. Уплотнительной перемычкой 52 обеспечивается то, что воздух из окружающего пространства имеет возможность проходить на грязную сторону 80 воздушного фильтра 38 только вдоль стрелок 82 и 83 из конструктивно предназначенных для этого областей.
Возможно также формирование по меньшей мере одного участка ограничительной стенки, предусмотренного на днище 40 воздушного фильтра. Может предусматриваться также разделение ограничительной стенки 44 по меньшей мере на части ее длины, перпендикулярно центральной продольной оси 86 фильтрующего элемента 39, и формирование соответственно одной части ограничительной стенки 44 на днище 40 воздушного фильтра и противоположной ее части на промежуточном фланце 43. При этих конструкциях также предпочтительно сцепление между собой показанных на фиг.9 перемычек 65 и 66. При этом перемычка 65 сформирована на ограничительной стенке 44, выполненной на промежуточном фланце 43, а перемычка 66 - на расположенной рядом, на торцевой стороне, ограничительной стенке, сформированной на днище 40 воздушного фильтра.