СПОСОБ РАБОТЫ НАПРАВЛЯЕМОГО ВРУЧНУЮ РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2018 года по МПК B27B17/00 F02D29/00 

Область техники

Изобретение относится к способу работы направляемого вручную рабочего инструмента с двигателем внутреннего сгорания согласно ограничительной части пункта 1.

Уровень техники

Из патентного документа DE 102011103125 А1 известен способ работы направляемого вручную рабочего инструмента с двигателем внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания приводит в действие рабочий орган посредством муфты. Муфта включает соединение в диапазоне частоты вращения между нижним и верхним значениями частоты вращения при включении сцепления.

При эксплуатации таких направляемых вручную рабочих инструментов случается, что при полной нагрузке рабочий орган застревает, например, если зуб пильной цепи зацепляется в распиливаемом материале и блокируется. Это приводит к уменьшению числа оборотов двигателя внутреннего сгорания вплоть до области частоты вращения при включении сцепления. При вращения в области этой частоты вращения во время заблокированного положения рабочего органа возможно повреждение муфты. Патентный документ DE 43 26 010 А1 предусматривает во избежание повреждений муфты снижение числа оборотов двигателя внутреннего сгорания, если число оборотов слишком долго находится в пределах критического диапазона частоты вращения.

Раскрытие изобретения

В основе изобретения лежит задача обеспечить такой способ работы направляемого вручную рабочего инструмента с двигателем внутреннего сгорания, который облегчает работу пользователя с рабочим инструментом.

Эта задача решена посредством способа работы направляемого вручную рабочего инструмента с двигателем внутреннего сгорания с признаками пункта 1 формулы изобретения.

Предусмотрено повышение мощности, отдаваемой для привода рабочего органа, с рабочей мощности до повышенной мощности, если в течение заданного периода ход изменения числа оборотов двигателя внутреннего сгорания в области частоты вращения при включении сцепления совпадает с заданным ходом изменения числа оборотов. Имеется возможность посредством анализа данных о ходе изменения числа оборотов в области частоты вращения при включении сцепления узнавать, заблокирован ли рабочий орган без возможности его дальнейшего ускорения. Возможна попытка высвободить рабочий орган путем повышения мощности, чтобы снова увеличить число оборотов. Ввиду того, что повышение мощности происходит только тогда, когда ход изменения числа оборотов совпадает с заданным ходом его изменения, приемлемо также и такое повышение, которое при продолжительном режиме работы привело бы к повышенным температурам и повышенному износу. Если повышенная мощность достаточна для высвобождения рабочего органа, то пользователь имеет возможность продолжать работу, не прерывая ее.

В предпочтительном случае повышают мощность, отдаваемую на привод рабочего органа от двигателя внутреннего сгорания. Однако возможно предусмотренное альтернативное или дополнительное подключение дальнейшего источника энергии для привода рабочего органа.

Заданный ход числа оборотов предпочтительно представляет собой постоянное число оборотов. Если число оборотов в области частоты вращения при включении сцепления в течение заданного периода остается постоянным, это можно расценивать как признак того, что рабочий орган не может двигаться, так как обычно в области частоты вращения при включении сцепления пользователь полностью открывает дроссельную заслонку, чтобы быстро увеличить число оборотов в области частоты вращения при включении сцепления и включить сцепление муфты. При этом под постоянным числом оборотов подразумевается действительно неизменное число оборотов. В двигателе внутреннего сгорания в пределах цикла двигателя появляются колебания числа оборотов, обусловленные конструктивными особенностями. Кроме того, в частности, в двухтактных двигателях в определенной степени проявляются также функционально обусловленные колебания числа оборотов на протяжении нескольких циклов, в частности, вследствие разного качества сгорания и пропусков зажигания, которые накладываются на частоту вращения, в целом постоянную. Постоянное число оборотов имеет место, когда число оборотов за время цикла двигателя и на протяжении нескольких циклов двигателя колеблется лишь в пределах обыкновенных колебаний числа оборотов и не происходит быстрого подъема числа оборотов, который типичен для области частоты вращения при включении сцепления. Заданный период предпочтительно составляет по меньшей мере примерно 0,1 с, в частности, по меньшей мере примерно 0,3 с, особенно предпочтительно по меньшей мере примерно 0,5 с. Это позволяет надежно распознать отсутствие совместного с двигателем перемещения рабочего органа. Очень надежное распознавание отсутствие перемещения рабочего органа делается возможным, если заданный период составляет по меньшей мере примерно 1 с. Предпочтительно заданный период составляет меньше, чем примерно 30 с, в частности, меньше, чем примерно 10 с, особенно предпочтительно меньше чем примерно 5 с.Заданный ход числа оборотов может представлять собой, например, также незначительно увеличивающееся или уменьшающееся число оборотов. Незначительно изменяющееся число оборотов возможно, например, вследствие нагревания при пробуксовывании муфты.

Повышенная мощность предпочтительно составляет по меньшей мере 103%, в частности, по меньшей мере 105% рабочей мощности. Это во многих случаях позволяет добиться высвобождения застревающего рабочего органа. Повышенная мощность составляет, в частности, самое большее 120%, предпочтительно самое большее 110% рабочей мощности. Это позволяет избегать повышенного нагревания двигателя и повышенного износа во время эксплуатации при повышенной мощности. Дальнейшего повышения мощности достигают, например, посредством подключения еще одного двигателя, в частности, электродвигателя, предпочтительно электродвигателя электрического пускового устройства для двигателя внутреннего сгорания. Повышенная мощность для привода рабочего органа, достигаемая с применением дальнейшего двигателя, может составлять, например, от примерно 150% до примерно 250% рабочей мощности.

Мощность повышают до уровня повышенной мощности, в частности, скачкообразно. Вследствие этого достигают особенно эффективного высвобождения рабочего органа. Возможно предусмотренное по меньшей мере однократное уменьшение мощности после ее повышения и повторное повышение. В предпочтительном случае после повышения мощности производят ее неоднократное уменьшение и повышение на протяжении последовательных коротких промежутков времени. В частности, производят колебания мощности на повышенном уровне. Это позволяет повысить эффективность высвобождения рабочего органа. Кроме того, пользователь получает сигнал обратной связи о том, что рабочий орган застрял, и имеет возможность соответствующим образом реагировать - например, уменьшить усилие в направлении подачи.

Мощность предпочтительно возвращают на уровень рабочей мощности, если число оборотов выходит из области частоты вращения при включении сцепления. Тем самым избегают работы на повышенной мощности в процессе нормальной эксплуатации. При этом рабочая мощность представляет собой мощность, которая устанавливается на определенном числе оборотов и на определенной нагрузке при соответствующем воздействии на рычаг управления акселератором. В этом случае мощность варьируется в зависимости от числа оборотов и нагрузки, так что абсолютное значение мощности после возвращения мощности может отличаться от значения мощности перед ее повышением. Для возвращения к рабочей мощности предпочтительно возвращают тот эксплуатационный параметр, который изменяли для повышения мощности, к его исходному значению, имевшему место перед повышением мощности. Возможно также предусмотренное задание эксплуатационного параметра на основе определенной кривой, например, в зависимости от числа оборотов, и изменение эксплуатационного параметра для повышения мощности на фиксированную величину, или же его определение посредством второй кривой, которая соответствует повышенной мощности.

Чтобы избегать чрезмерной нагрузки на двигатель внутреннего сгорания вследствие повышенной мощности, предусматривают, что мощность возвращается к уровню рабочей мощности по истечении заданного времени. Например, заданный промежуток времени может составлять от примерно 0,1 с до примерно 60 с. В предпочтительном варианте заданное время составляет от примерно 0,5 с до примерно 30 с, в частности, от примерно 1 с до примерно 10 с. При этом возможно задание разной продолжительности периодов для разных областей применения. В качестве альтернативы или дополнения возможно предусмотренное возвращение мощности к уровню рабочей мощности после достижения заданной температуры двигателя внутреннего сгорания. Критерии для возвращения мощности к уровню рабочей мощности предпочтительно выбирают таким образом, что это позволяет избегать повреждений двигателя внутреннего сгорания из-за кратковременной эксплуатации на повышенной мощности. Имеется возможность предусматривать несколько критериев для возвращения мощности и возвращать мощность назад, к уровню рабочей мощности, как только выполнено условие по одному из этих критериев.

Если мощность для привода рабочего органа повышают путем подключения дальнейшего двигателя, то предусматривают, что заданное время составляет до примерно 10 с. Заданное время, в течение которого мощность, отдаваемую для привода рабочего органа, повышают посредством дополнительного двигателя, предпочтительно составляет по меньшей мере примерно 5 с.

Для повышения мощности, отдаваемой двигателем внутреннего сгорания, возможна предусмотренная перестановка момента зажигания двигателя внутреннего сгорания. В частности, для повышения мощности момент зажигания смещают в положение "раннее". Дополнительно или альтернативно возможно предусмотренное повышение мощности за счет изменения подводимого количества топлива. При этом подводимое количество топлива уменьшают, в частности, двигатель обедняют. Это предусмотрено, в частности тогда, когда двигатель эксплуатируют в обогащенной области. Однако возможно также предусмотренное увеличение подводимого количества топлива для повышения мощности, то есть обогащение двигателя внутреннего сгорания. Это предпочтительно предусматривают в тех случаях, когда двигатель внутреннего сгорания работает в обедненной области. Альтернативно или дополнительно может быть предусмотрено также повышение отдаваемой мощности за счет изменения количества воздуха для сгорания, подводимого к двигателю внутреннего сгорания. При этом, в частности, количество воздуха для сгорания повышают, чтобы подводимая к двигателю внутреннего сгорания рабочая смесь стала обедненной. Для повышения отдаваемой двигателем внутреннего сгорания мощности возможно также предусмотренное изменение подводимого количества топливно-воздушной смеси, в частности, его увеличение, например, путем подвода топливно-воздушной смеси через дополнительный канал подачи рабочей смеси. При этом отдельные мероприятия для повышения мощности, отдаваемой двигателем внутреннего сгорания, могут применяться по отдельности или в любых комбинациях.

Возможно предусмотренное снабжение энергией от двигателя внутреннего сгорания по меньшей мере одного дальнейшего потребителя энергии, наряду с рабочим органом. Для повышения мощности возможно, в частности, предусматриваемое отключение по меньшей мере одного дальнейшего потребителя. Может оказаться предпочтительным также повышение мощности за счет уменьшения энергии, подводимой к по меньшей мере одному дальнейшему потребителя. Дальнейшие потребители могут представлять собой, например, генератор или масляный насос для подачи смазочного масла для рабочего органа. Могут предусматриваться также другие потребители. Потребители могут расходовать механическую энергию, предоставляемую двигателем внутреннего сгорания, или произведенную двигателем внутреннего сгорания электрическую энергию.

Рабочий инструмент предпочтительно имеет еще один приводной двигатель, и повышение мощности, отдаваемой для привода рабочего органа, возможно за счет подключения дополнительного приводного двигателя. Дополнительный приводной двигатель представляет собой, в частности, электродвигатель. Электродвигатель позволяет простым способом достигать кратковременного значительного повышения мощности. Этот приводной двигатель предпочтительно представляет собой электродвигатель, так или иначе все равно имеющийся в рабочем инструменте, в частности, электродвигатель электрического пускового устройства инструмента.

Рабочий инструмент предпочтительно имеет орган управления, и мощность двигателя внутреннего сгорания повышается, когда воздействуют на орган управления. Таким образом пользователь имеет возможность самостоятельно включать кратковременное повышение мощности. При этом повышение мощности происходит, в частности, в области частоты вращения при включении сцепления. Однако может оказаться предпочтительным также кратковременное повышение мощности вне области частоты вращения при включении сцепления.

Краткое описание чертежей

Ниже варианты осуществления изобретения разъясняются на основе чертежа.

На нем показаны:

фиг. 1 схематичное изображение мотопилы,

фиг. 2 схематичный разрез мотопилы с фиг. 1,

фиг. 3 схематичное изображение карбюратора мотопилы из фиг. 1,

фиг. 4 диаграмма, отображающая в качестве примера ход изменения числа оборотов двигателя внутреннего сгорания мотопилы с фиг. 1 во времени,

фиг. 5 диаграмма, схематично отображающая возможный ход изменения момента зажигания во времени,

фиг. 6 диаграмма, схематично отображающая возможный ход изменения подводимого количества топлива во времени,

фиг. 7 диаграмма, схематично отображающая возможный ход изменения подводимого количества топливно-воздушной смеси во времени,

фиг. 8 диаграмма, схематично отображающая возможный ход изменения мощности двигателя внутреннего сгорания во времени,

фиг. 9 диаграмма, схематично отображающая другой возможный ход изменения момента зажигания во времени.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 схематично показана мотопила 1 в качестве варианта осуществления направляемого вручную рабочего инструмента. Тем не менее, возможно предусмотренное использование данного изобретения также в других направляемых вручную рабочих инструментах, например, в углошлифовальных машинах, камнерезных машинах, кусторезах и т.п. Мотопила 1 имеет корпус 2, заднюю рукоятку 3, а также трубу-рукоятку 4. На корпусе 2 укреплена направляющая 6, на которой расположена проходящая вокруг нее пильная цепь 7. На стороне трубы-рукоятки 4, обращенной к направляющей 6, расположен защитный элемент 5 для руки, который одновременно может служить для включения не показанного тормоза цепи.

Для привода пильной цепи 7 служит двигатель 8 внутреннего сгорания, расположенный в корпусе 2. Двигатель 8 внутреннего сгорания представляет собой одноцилиндровый двигатель, предпочтительно смазываемый рабочей смесью двухтактный двигатель или смазываемый рабочей смесью четырехтактный двигатель. Двигатель 8 внутреннего сгорания всасывает воздух для сгорания через воздушный фильтр 28 и карбюратор 9. Возможно также наличие предусмотренного вместо карбюратора 9 топливного клапана, который подводит топливо непосредственно в двигатель 8 внутреннего сгорания. Двигатель 8 внутреннего сгорания имеет свечу 10 зажигания, которая снабжается электрической энергией от модуля 11 зажигания.

Для обслуживания двигателя 8 внутреннего сгорания предусмотрен рычаг 12 управления акселератором, который помещен с возможностью поворота на задней рукоятке 3. Кроме того, на задней рукоятке 3 помещен с возможностью поворота блокировочный механизм 13 рычага управления акселератором, который предотвращает непреднамеренное нажатие на рычаг 12 управления акселератором. На корпусе 2 рядом с задней рукояткой 3 расположен переключатель 14 выбора режимов. Переключатель 14 выбора режимов предпочтительно служит для установки по меньшей мере одного положения запуска двигателя 8 внутреннего сгорания и для выключения двигателя 8 внутреннего сгорания. Кроме того, мотопила 1 имеет орган 15 управления, который в варианте осуществления расположен рядом с переключателем 14 выбора режимов и функционирование которого более подробно разъясняется ниже.

Как показано на фиг. 2, свеча 10 зажигания вдается внутрь камеры 17 сгорания двигателя 8 внутреннего сгорания. Камера 17 сгорания ограничена поршнем 16, который посредством шатуна 18 приводит во вращательное движение коленчатый вал 19. Коленчатый вал 19 приводится во вращательное движение вокруг оси 20 вращения. На коленчатом валу 19 установлен маховик 21, который может представлять собой, например, колесо вентилятора. На маховике 21 имеются не показанные магниты, которые индуцируют в модуле 11 зажигания напряжение, служащее для создания в свече 10 зажигания воспламеняющей искры. На коленчатом валу 19 в данном варианте осуществления установлен, кроме того, генератор 22, который служит для производства электрической энергии. В варианте осуществления генератор 22 расположен в области маховика 21. Однако может оказаться предпочтительным также и другая конструкция. На противоположной двигателю 8 внутреннего сгорания стороне от маховика 21 расположено пусковое устройство 23 для запуска двигателя 8 внутреннего сгорания. Пусковое устройство 23 в варианте осуществления представляет собой электрическое пусковое устройство, которое включает в себя двигатель 48. Пусковое устройство 23 имеет устройство муфты 49, посредством которого двигатель 48 воздействует на коленчатый вал 19. Однако пусковое устройство 23 может представлять собой также устройство, приводимое в действие вручную, например, пусковое устройство на основе троса.

На противоположной маховику 21 стороне двигателя 8 внутреннего сгорания расположена центробежная муфта 24. Приводная часть 43 центробежной муфты 24 соединена без возможности относительного поворота с коленчатым валом 19. Приводная часть 43 предпочтительно включает в себя один или несколько грузов центробежного механизма, которые помещены подвижно в радиальном направлении, наружу по отношению к оси 20 вращения, и подпружинены. Часть 44 отбора мощности выполнена как колпак муфты, который соединен без возможности относительного поворота с ведущим зубчатым колесом 26. Ведущее зубчатое колесо 26 приводит в движение не показанную на фиг. 2 пильную цепь 7. Кроме того, часть 44 отбора мощности приводит в действие схематично показанный на фиг. 2 масляный насос 25, который служит для подачи смазочного масла для пильной цепи 7.

Как схематично показано на фиг. 2, двигатель 8 внутреннего сгорания имеет температурный датчик 42. В варианте осуществления температурный датчик 42 расположен рядом с камерой 17 сгорания. Однако возможно также другое предпочтительное устройство. Возможно расположение температурного датчика 42, например, в картере двигателя 8 внутреннего сгорания. Двигатель 8 внутреннего сгорания имеет управляющее устройство 41, которое в варианте осуществления интегрировано в модуль 11 зажигания. Но возможно также предпочтительное отдельное расположение управляющего устройства 41. Температурный датчик 42 соединен с управляющим устройством 41. Для учета числа оборотов двигателя 8 внутреннего сгорания управляющее устройство 41 предпочтительно оценивает сигнал напряжения, индуцированного в модуле 11 зажигания. Однако возможно также предпочтительное наличие отдельного датчика частоты вращения. Для определения числа оборотов двигателя 8 внутреннего сгорания может также оцениваться сигнал генератора 22.

На фиг. 3 схематично показаны карбюратор 9 и воздушный фильтр 28. Через воздушный фильтр 28 и впускной канал 29, выполненный в карбюраторе 9, двигатель 8 внутреннего сгорания всасывает воздух для сгорания в направлении 30 движения потока. Во впускном канале 29 помещен с возможностью поворота клапан 34 воздушной заслонки с валом 36 воздушной заслонки 36. После клапана 34 воздушной заслонки, по отношению к направлению 30 движения потока, помещены с возможностью поворота дроссельная заслонка 35 с валом 37 дросселя. Возможно также другое предпочтительное исполнение элемента дросселя и элемента воздушной заслонки. Можно также обойтись без элемента воздушной заслонки. Во впускном канале 29 выполнена трубка 31 Вентури. В области трубки 31 Вентури во впускной канал 29 впадает основное входное отверстие 32 для топлива. Ниже отверстия основного топлива 32 во впускной канал 29 впадают несколько дополнительных входных отверстий 33 для топлива. Входные отверстия 32 и 33 для топлива могут снабжаться от наполненного топливом регулировочного пространства карбюратора 9. Карбюратор 9 предпочтительно представляет собой мембранный карбюратор, который подводит топливо в зависимости от разрежения во впускном канале 29 и от референтного давления. Однако возможно также предусмотренное снабжение отверстий 32 и 33 для топлива через топливный клапан - например, электромагнитный клапан. Имеется также возможность предусматривать подвод топлива не через карбюратор 9, а непосредственно в двигатель 8 внутреннего сгорания, например, посредством одного или нескольких топливных клапанов. При этом подвод топлива может осуществляться, например, в камеру 17 сгорания или в картер двигателя 8 внутреннего сгорания.

Для управления подводимым количеством топлива дроссельная заслонка 35 помещена с возможностью поворота. Полностью открытое положение дроссельной заслонки 35 задается конечным упором 38, который взаимодействует со схематично показанным на фиг. 3 рычагом 47, который соединен без возможности относительного поворота с валом 37 дросселя. Рычаг 47 и конечный упор 38 расположены вне впускного канала 29, предпочтительно на наружной стороне корпуса карбюратора 9.

Рычаг 12 управления акселератором предпочтительно действует на дроссельную заслонку 35. При полностью включенном положении рычага 12 управления акселератором рычаг 47 прилегает к конечному упору 38. Как схематично показано пунктирной линией на фиг. 3, конечный упор 38 выполнен с возможностью его перемещения посредством исполнительного механизма 39. Если воздействовать на исполнительный механизм 39, то имеется возможность переместить дроссельную заслонку, например, в положение 35', показанное на фиг. 3 пунктирной линией. Воздействуя на исполнительный механизм 39, можно повысить количество воздуха для сгорания, подводимого к двигателю внутреннего сгорания при полностью включенном рычаге 12 управления акселератором.

На фиг. 4 графиком 40 схематично показан возможный ход изменения числа n оборотов двигателя 8 внутреннего сгорания в зависимости от времени t. Сначала число n оборотов резко увеличивается. При этом число n оборотов быстро проходит через область n_к частоты вращения при включении сцепления, которая простирается от нижней частоты n_u вращения при включении сцепления до верхней частоты n_o вращения при включении сцепления. При достижении нижней частоты n_u вращения при включении сцепления по меньшей мере один груз центробежного механизма приводной части 43 прилегает к барабану муфты в части 44 отбора мощности. До достижения верхней частоты n_o вращения при включении сцепления груз центробежного механизма с возрастающей силой прижимается к барабану муфты. Вследствие этого мощность, передаваемая центробежной муфтой 24, растет с повышением числа оборотов приводной части 43. На графике 40 показан ход изменения числа n оборотов при полностью включенном рычаге 12 управления акселератором. Колебания числа n оборотов возникают из-за разной нагрузки, например, при разной скорости подачи, то есть когда пользователь мотопилы 1 нажимает на разрезаемую деталь с большей или с меньшей силой. В момент t1 величина n числа оборотов опустилось до значения n₁, ниже верхней частоты n_o вращения при включении сцепления. После достижения числа n₁ оборотов число оборотов остается постоянным.

Управляющее устройство 41 отслеживает ход изменения числа n оборотов в области n_K частоты вращения при включении сцепления и распознает, что в течение временного интервала Δt число n оборотов 1 остается постоянным до заданного второго момента t2. При распознавании постоянного числа оборотов не учитываются те обусловленные конструктивными особенностями колебания числа оборотов, которые проявляются в двигателе внутреннего сгорания в пределах цикла двигателя и на протяжении нескольких циклов двигателя. При этом временной интервал составляет предпочтительно по меньшей мере 0,1 с, в частности, по меньшей мере 0,3 с, особенно предпочтительно по меньшей мере 0,5 с. Временной интервал Δt предпочтительно меньше, чем примерно 30 с, в частности, меньше, чем примерно 10 с, особенно предпочтительно меньше, чем примерно 5 с. По истечении заданного временного интервала Δt управляющее устройство 41 принимает меры для кратковременного повышения мощности, передаваемой от двигателя 8 внутреннего сгорания к приводу пильной цепи 7. Вследствие этого число оборотов приводной части 43 повышается, и по меньшей мере один груз центробежного механизма с большей силой отжимается наружу. В результате этого повышается действующая сила трения, а вместе с ней увеличивается и мощность, предоставляемая для привода пильной цепи 7.

Для повышения мощности возможно, например, регулирование момента ZZP зажигания. Возможный ход изменения момента зажигания схематично представлен на фиг. 5. До момента ZZP2 зажигания момент ZZP зажигания подвержен только незначительным колебаниям. Момент ZZP зажигания может быть также постоянным. В момент t2, то есть после того, как число n оборотов было постоянным в течение периода Δt, момент зажигания скачкообразно переносится с момента ZZP1 зажигания на момент ZZP2 зажигания. Момент ZZP2 зажигания - предпочтительно намного более ранний, чем момент ZZP1 зажигания. Момент ZZP2 зажигания может соответствовать, например, углу поворота коленчатого вала примерно за 10° до первого момента ZZP1 зажигания. При этом момент ZZP2 зажигания находится ближе к моменту зажигания, оптимальному с точки зрения мощности, чем момент ZZP1 зажигания. Благодаря смещению момента зажигания с первого момента ZZP1 зажигания на второй момент ZZP2 зажигания выходная мощность двигателя 8 внутреннего сгорания повышается. Это схематично показано на фиг. 8.

Во второй момент t2 выходная мощность Р двигателя 8 внутреннего сгорания соответствовала рабочей мощности Р1. При перемещении момента зажигания с момента ZZP1 на более "ранний" момент ZZP2 мощность скачкообразно увеличилась до повышенной мощности Р2. Повышенная мощность Р2 остается приблизительно постоянной до третьего момента t3, как показано на фиг. 8 пунктирной линией 45. Как показано на фиг. 4, перед достижением третьего момента t3 число оборотов снова увеличивается, превышая верхнюю частоту n_o вращения при включении сцепления. Мощность Р предпочтительно возвращаться к значению Р1 рабочей мощности, когда число n оборотов выходит из области n_к частоты вращения при включении сцепления. Однако может оказаться предпочтительным также возвращение мощности Р на уровень Р1 рабочей мощности по истечении заданного времени Δt2. Заданное время Δt2 предпочтительно составляет от примерно 0,1 с до примерно 60 с, в частности, от примерно 0,5 с до примерно 30 с, особенно предпочтительно от примерно 1 с до примерно 10 с. В альтернативном случае возможен возврат мощности Р к значению Р1 рабочей мощности, когда достигает заданного значения температура двигателя 8 внутреннего сгорания, которая определяется при помощи температурного датчика 42. Возвращение мощности с повышенной мощности Р2 к рабочей мощности Р1 происходит к третьему моменту t3. В предпочтительном варианте для возвращения мощности на уровень рабочей мощности Р1 наблюдают за несколькими критериями, и мощность возвращают на уровень рабочей мощности Р1, как только выполнено условие по одному из критериев.

Вместо смещения момента ZZP зажигания возможно также предусматриваемое изменение количества x топлива, подводимого к двигателю 8 внутреннего сгорания. Это схематично показано на фиг. 6. В момент t2 количество x топлива, подводимого к двигателю 8 внутреннего сгорания, изменяют с первого количества х1 топлива до второго количества х2 топлива. В варианте осуществления подведенное количество x топлива уменьшают. С уменьшением подведенного количества x топлива мощность Р двигателя 8 внутреннего сгорания также повышается. Получающийся ход изменения мощности Р соответствует графику, показанному на фиг. 8 пунктирной линией 45, на промежутке от времени t2 до времени t3. Однако для повышения мощности Р возможно также предусмотренное повышение подведенного количества x топлива, если двигатель 8 внутреннего сгорания работает на обедненной смеси. Возможно также предусмотренное для повышения мощности Р изменение подводимого к двигателю 8 внутреннего сгорания количества у топливно-воздушной смеси, предпочтительно его повышение. Это схематично показано на фиг. 7. В момент времени t2 подводимое к двигателю внутреннего сгорания количество у топливно-воздушной смеси изменяют с первого количества у1 до второго количества у2, в данном варианте осуществления - повышают. После этого получается тот же ход изменения мощности Р в период от времени t2 до времени t3, показанный на фиг. 8 пунктирной линией 45.

Чтобы повысить мощность, предоставляемую двигателем 8 внутреннего сгорания для привода пильной цепи 7, имеется также возможность предусмотреть выключение по меньшей мере одного дополнительного потребителя энергии в мотопиле 1 или уменьшить энергию, подводимую к этому потребителю. Так, например, возможно предусмотренное отключение масляного насоса 25. Это схематично показано на фиг. 2 стрелкой 27. Возможно, например, выведение масляного насоса 25 из взаимодействия с ведущим зубчатым колесом 26 или с частью 44 отбора мощности. Альтернативная возможность - установка величины хода масляного насоса 25 на ноль. Для уменьшения энергии, подводимой к масляному насосу 25, возможно уменьшение хода масляного насоса 25 с целью уменьшения подачи. Альтернативно или дополнительно возможно уменьшение энергии, предоставляемой генератору 22.

Чтобы повысить мощность, предоставляемую для привода пильной цепи 7, имеется также возможность предусмотреть использование для привода пильной цепи 7 дополнительно приводного двигателя 48 пускового устройства 23. Двигатель 48 дает возможность посредством устройства 49 муфты передавать на коленчатый вал 19 дополнительный приводной момент. Благодаря этому удается достигать значительного повышения мощности. Повышенная мощность может составлять, например, от примерно 150% до примерно 250% рабочей мощности. Приводной двигатель 48 предпочтительно питается от батареи. Например, возможно снабжение приводного двигателя энергией от примерно 5 литий-ионных аккумуляторов. Зарядка этих аккумуляторов возможна в процессе эксплуатации двигателя 8 внутреннего сгорания. С помощью такого приводного двигателя 48 создается дополнительный крутящий момент, например, порядка примерно 1 Нм. Чтобы избегать повышенного нагревания двигателя 48, предусмотрено, что заданное время, по прошествии которого мощность снова возвращается к уровню рабочей мощности, составляет примерно 10 с. В предпочтительном случае заданное время составляет по меньшей мере примерно 5 с.

Для повышения мощности двигателя 8 внутреннего сгорания возможно также предусматриваемое изменение количества воздуха для сгорания, подводимого к двигателю 8 внутреннего сгорания, например, путем перемещения конечного упора 38 в положение, показанное на фиг. 3 пунктиром. В результате этого повышают количество воздуха для сгорания, подводимого к двигателю 8 внутреннего сгорания, т.е. обедняют рабочую смесь, подводимую к двигателю 8 внутреннего сгорания. Вследствие этого получают повышение мощности.

Возможно также предпочтительное комбинирование нескольких мер для повышения выходной мощности Р двигателя 8 внутреннего сгорания, отдаваемой для привода пильной цепи 7. Упомянутые мероприятия для повышения мощности Р могут применяться для повышения мощности Р двигателя 8 внутреннего сгорания по отдельности или в любых сочетаниях.

Чтобы благоприятствовать высвобождению рабочего органа в распиле, возможно предусматриваемое понижение мощности Р двигателя 8 внутреннего сгорания после ее повышения и последующее повторное повышение мощности. В частности, возможно предусматриваемое чередующееся повышение и понижение мощности Р. Это схематично показано на фиг. 9 для момента ZZP зажигания. Момент зажигания сначала перемещают с момента ZZP1 зажигания на более ранний момент ZZP2 зажигания, а затем на несколько более поздний момент ZZP3 зажигания, чтобы после этого до достижения третьего времени t3 обеспечить изменение между моментами ZZP2 и ZZP3 зажигания. Вследствие этого ход изменения момента зажигания во времени получается зигзагообразным. Соответствующий зигзагообразный график получается для мощности Р двигателя 8 внутреннего сгорания, как схематично показано на фиг. 8 линией 46. Имеется также возможность предусмотреть изменение мощности между первым значением Р1 рабочей мощности и вторым значением Р2 мощности. Это получается путем перемещения момента зажигания между первым моментом ZZP1 зажигания и вторым моментом ZZP2 зажигания. Если момент зажигания устанавливают на третий момент ZZP3 зажигания, который находится между первым моментом ZZP1 зажигания и вторым моментом ZZP2 зажигания, то получается третья мощность Р3, значение которой находится между рабочей мощностью Р1 и повышенной мощностью Р2. Может оказаться предпочтительным также волнообразный ход изменения мощности Р и момента ZZP зажигания или скачкообразное изменение между двумя чередующимися моментами зажигания и тем самым между двумя уровнями мощности.

Для повышения мощности Р двигателя 8 внутреннего сгорания пользователь имеет также возможность задействовать орган 15 управления. Воздействие на орган 15 управления вызывает повышение с уровня рабочей мощности Р1 до уровня повышенной мощности Р2 или Р3. При этом поддерживают повышенную мощность в течение заданного периода или до достижения заданной, повышенной температуры двигателя 8 внутреннего сгорания, чтобы потом снова установить на рабочую мощность Р1. Если уровень повышенной мощности Р2, Р3 настолько низок, что она пригодна для продолжительного режима работы, то возможно также предусмотренное возвращение мощности на уровень рабочей мощности Р1 только после того, как пользователь освободит орган 15 управления.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к рабочему инструменту с двигателем внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания посредством центробежной муфты приводит в движение рабочий орган рабочего инструмента. Центробежная муфта включает сцепление в области частоты вращения при включении сцепления. Указанная область охватывает промежуток между нижней частотой вращения при включении сцепления и верхней частотой вращения при включении сцепления. Двигатель внутреннего сгорания содержит устройство для подвода топлива, устройство зажигания, управляющее устройство и средство для учета числа оборотов двигателя внутреннего сгорания. Отслеживают ход изменения числа оборотов двигателя внутреннего сгорания в области частоты вращения при включении сцепления и мощность, отдаваемую для привода рабочего органа. Повышают от уровня рабочей мощности до уровня повышенной мощности, если ход изменения числа оборотов в течение заданного периода совпадает с заданным ходом изменения числа оборотов. Упрощается работа пользователя с рабочим инструментом. 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ работы направляемого вручную рабочего инструмента с двигателем (8) внутреннего сгорания, который посредством центробежной муфты (24) приводит в движение по меньшей мере один рабочий орган рабочего инструмента, причем центробежная муфта (24) включает сцепление в области (n_к) частоты вращения при включении сцепления, причем указанная область охватывает промежуток между нижней частотой (n_u) вращения при включении сцепления и верхней частотой (n_о) вращения при включении сцепления, при этом двигатель (8) внутреннего сгорания содержит устройство для подвода топлива, устройство зажигания, управляющее устройство (41) и средство для учета числа (n) оборотов двигателя (8) внутреннего сгорания, отличающийся тем, что отслеживают ход изменения числа оборотов двигателя (8) внутреннего сгорания в области (n_к) частоты вращения при включении сцепления, и мощность (Р), отдаваемую для привода рабочего органа, повышают от уровня рабочей мощности (Р1) до уровня повышенной мощности (Р2, Р3), если ход изменения числа оборотов в течение заданного периода (Δt) совпадает с заданным ходом изменения числа оборотов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заданный ход изменения числа оборотов представляет собой постоянное число оборотов (n₁).

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заданный период (Δt) составляет по меньшей мере 0,1 с.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что повышенная мощность (Р2, Р3) составляет по меньшей мере 103% рабочей мощности (Р1).

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мощность (Р) повышают скачкообразно.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после повышения мощности (Р) ее по меньшей мере один раз уменьшают и повышают снова.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мощность (Р) возвращают на уровень рабочей мощности (Р1), если число (n) оборотов выходит за пределы области (n_к) частоты вращения при включении сцепления.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мощность (Р) возвращают на уровень рабочей мощности (Р1) по истечении заданного времени (Δt2).

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мощность (Р) возвращают на уровень рабочей мощности (Р1) после достижения заданной температуры двигателя (8) внутреннего сгорания.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мощность (Р), отдаваемую двигателем (8) внутреннего сгорания, повышают путем перестановки момента (ZZP) зажигания двигателя (8) внутреннего сгорания.

11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мощность (Р), отдаваемую двигателем (8) внутреннего сгорания, повышают путем изменения подводимого количества (x) топлива.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мощность (Р), отдаваемую двигателем (8) внутреннего сгорания, повышают путем изменения количества воздуха для сгорания, подводимого к двигателю (8) внутреннего сгорания.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мощность (Р), отдаваемую двигателем (8) внутреннего сгорания, повышают путем изменения количества (y) топливно-воздушной смеси, подводимой к двигателю (8) внутреннего сгорания.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что от двигателя (8) внутреннего сгорания снабжают энергией, наряду с рабочим органом, еще по меньшей мере один потребитель энергии.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что мощность (Р) повышают путем отключения по меньшей мере одного дополнительного потребителя энергии.

16. Способ по п. 14, отличающийся тем, что мощность (Р) повышают путем уменьшения энергии, подводимой к по меньшей мере одному дополнительному потребителю.

17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в рабочем инструменте предусмотрен дополнительный двигатель (48), при этом мощность (Р) повышают путем подключения указанного дополнительного двигателя (48).

18. Способ по одному из пп. 1-17, отличающийся тем, что рабочий инструмент имеет орган (15) управления, при этом мощность (Р) двигателя (8) внутреннего сгорания повышают путем воздействия на этот орган (15) управления.