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Saugkanal für Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren
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der eingangs umrissenen Konstruktion, bei der erfindungsgemäss die näher dem Zylinderkopfboden lie- gende Kanalsohle wenigstens in dem dem Ventilsitz benachbarten Bereich flach, vorzugsweise eben, ausgebildet und zu der Ebene des im Zylinderkopfboden angeordneten Ventilsitzes unter' ; einem spitzen
Winkel geneigt ist, dessen offene Seite der Zylinderachse bzw. dem Zylinderinnenraum zugekehrt ist.
Der in Richtung der Saugkanalachse gesehene Durchflussquerschnitt im Übergangsbereich des Saugkanals in den Ventilsitz wird durch die Projektion der Ventilachse in zwei Teile geteilt, die zufolge der soeben erwähnten Massnahmen zueinander unsymmetrisch ausfallen. Jener Teil des lichten Durchflussquerschnit- tes neben der Achse des Saugventils, der sich auf der Seite der Zylinderachse befindet, ist niedriger als der Teil, der der Zylinderwand zugekehrt ist, wobei aber beide Teile zu beiden Seiten der Saugventil- achse untereinander gleiche Absolutwerte der Querschnittsflächen aufweisen können. Auf der der Zylin- derwand näher liegenden Seite strömt in gerader Richtung eine grössere Luftmenge am Saugventilschaft vorbei in den Zylinder als auf der entgegengesetzten Seite des Ventilschaftes, zur Zylinderachse hin.
Die
Zufuhr einer geringeren Luftmenge auf dieser Seite, bei gleichem Unterdruck im Zylinder tritt ein, weil bei gleicher Krümmung der oberen Saugkanalwandung die Luft durch die Erhöhung der Kanalsohle, be- wirkt durch ihren Neigungswinkel zur Ventilsitzebene, genötigt wird, sich zum lichten Durchflussquerschnitt im Ventilsitz abzubiegen und somit unter höheren Ausflussverlusten in den Zylinder einzuströmen.
Auf der der Zylinderwand zugekehrten Seite des Durchflussquerschnittes jedoch liegt der lichte Durchfluss- querschnitt im Ventilsitz zur Gänze innerhalb der Umrandung des Saugkanalquerschnittes und bietet somit der Luft einen geradlinigen verlustlosen Durchtritt durch den lichten Ventilsitzquerschnitt des offe- nen Ventils. Würde der lichte Ventilsitzquerschnitt nicht innerhalb des Umrisses des lichten Saugkanalquerschnittes liegen, so käme es zum Anprall des Luftstromes an die Wandung beim. Übergang des Saugkanals in den Ventilsitz und damit zur Drosselung des Lufteintritts bzw. zur Abbiegung der Stromlinien aus der erwünschten Richtung. Diesen Umstand macht sich die Erfindung zunutze, um den Luftstrom an die Zylinderwand zu drücken.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich auf eine bestimmte Form der Ausmündung des Saugkanals, in den Zylinder, um die oben beschriebene Wirkung der Neigung der Kanalsohle zur Ventilsitzebene zu unterstützen. Es hat sich als wirksam erwiesen, die Achse des Saugkanals gegenüber der Achse des Saugventils in Richtung gegen die Zylinderachse zu versetzen und die Seitenwand des Kanals auf dieser Seite mit einer Krümmung gegen den Ventilsitz verlaufen zu lassen.
Dies führt zu einem spiralförmigen Übergang der der Zylinderachse zugekehrten Seitenwandung des Saugkanals in dessen obere Wandung und in den Ventilsitz.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht ist, In dieser zeigt Fig. 1 einen Saugkanal im Schnitt nach Linie A-A der Fig. 2, diese einen Schnitt nach Linie C-C der Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt nach Linie B-B der Fig. 1.
Fig. 1 lässt erkennen, wie in an sich bekannter Weise die obere Wandung 4 eines Saugkanals mit möglichst grossem Halbmesser R in einen Ventilsitz 5 übergehen soll. Ist der Neigungswinkel rx zwischen der Saugventilachse 2 und der Mittellinie 1 des Saugkanals grösser als 450, so unterstützt dies nur den Füllungsgrad des Zylinders 6 mit Luft. Die Wandung des Zylinders ist in Fig. 2 gestrichelt angedeutet, damit auch die Richtung der Versetzung der Mittellinie 1 des Saugkanals gegenüber der Achse 2 des Saugventils erkennbar ist. Durch diese Versetzung ergibt sich die Notwendigkeit, die Seitenwandung des Saugkanals, die gegen die Zylinderachse 7 hin versetzt ist, mit einem kleineren Halbmesser r (R > r) stetig in den Ventilsitz 5 übergehen zu lassen.
Fig. 3 zeigt die Gestalt der beiden Teile, in welche die Saugventilachse 2 den lichten Querschnitt des Saugkanals teilt. Die Sohle des Kanals, also jener Teil seiner Wandung, welcher dem Boden des Zylinderkopfes am nächsten liegt, ist flach, im vorliegenden Fall eben ausgebildet. Die ebene Kanalsohle schliesst mit der Saugventilachse 2 einen Winkel ss bzw. mit der Ebene des im Zylinderkopfboden angeordneten Ventilsitzes einen spitzen Winkel 90 -ss ein. Die
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legene Teil des lichten Saugkanalquerschnittes kleiner ist als der Querschnittsteil auf der inneren, der Zylinderachse 7 zugekehrten Seite. Hiedurch wird aber die Erfindung an sich nicht betroffen, da lediglich zu beachten bleibt, dass auf der Aussenseite der Saugventilachse 2 der gesamte Umriss des lichten Querschnittes bei offenem Saugventil zur Gänze in den Umriss des lichten Saugkanalquerschnittes fällt.
Auf der inneren, der Zylinderachse 7 zugekehrten Seite soll dann der lichte Durchströmquerschnitt des offenen Saugventils zum Teil von der unteren Wandung 3 des Saugkanals verdeckt werden. Damit wird nach der Erfindung zweckmässig die angesaugte Luft genötigt, zum grössten Teil mit dem grösstmöglichen
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"Wirbelmoment"auf der Zylinderwandseite in den Zylinder einzuströmen.
Dass mit Hilfe der erfindungsgemässen Massnahmen die angestrebte Vergrösserung des Wirbelmomentes und damit eine bessere Füllung des Zylinders erreichbar ist, haben an einem Hochschulinstitut durchgeführte Forschungsarbeiten erwiesen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Saugkanal für Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, zur Erzeugung einer kreisenden Bewegung des angesaugten Brennstoffgemisches oder der angesaugten Luft im Zylinderraum solcher Maschinen, deren Längsachse im Grundriss gesehen annähernd senkrecht zu einer Durchmesserebene des Zylinders verläuft und der exzentrisch zum Zylinder angeordnet ist, so dass das Gemisch bzw. die Luft dem Zylinderraum tangential und entlang seiner Wandung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die näher dem Zylinderkopfboden gelegene Kanalsohle (3) wenigstens in dem dem Ventilsitz (5) benachbarten Bereich flach, vorzugsweise eben, ausgebildet und zu der Ebene des im Zylinderkopfboden angeordneten Ventilsitzes unter einem spitzen Winkel (900-3) geneigt ist, dessen offene Seite der Zylinderachse (7) bzw.
dem Zylinderinneren zugekehrt ist.