AT502296A2

AT502296A2 - Brennkraftmaschine mit einem einlasssystem

Info

Publication number: AT502296A2
Application number: AT0169706A
Authority: AT
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2006-10-11
Publication date: 2007-02-15
Also published as: AT502296A3

Description


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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Einlasssystem mit zumindest zwei Einlasskanälen pro Zylinder, welche sowohl tumble- als auch drallerzeugend ausgebildet sind.
Aus der JP 05-163950 A2 und der JP 08-061072 A2 ist es bekannt, die Einlasskanäle sowohl tumble- als auch drallerzeugend zu gestalten. Da sich die Drallund Tumbleströmungen meistens gegenseitig stören, muss bei der konstruktiven Gestaltung ein Kompromiss zwischen Drall- und Tumbleströmung eingegangen werden.

   Das Ergebnis dieses Kompromisses ist meistens eine Einlasskanalanordnung, bei der sowohl das Ausmass des erzielten Dralles, als auch des Tumbles eher gering ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art die Einlasskanäle so zu gestalten, dass sowohl hohe Drall- als auch hohe Tumblebewegungen erzielt werden können.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass - in einer Draufsicht in Richtung der Zylinderachse betrachtet - die aus den beiden Einlasskanälen in den Zylinder einmündende Strömung im wesentlichen gleichgerichtet ist, wobei die einmündende Strömung eines Einlasskanals im Wesentlichen zur Zylindermitte gerichtet ist und der andere Einlasskanal im Wesentlichen tangential in den Zylinder einmündet.

   Dies ermöglicht es, dass sich Drall- und Tumblekomponenten möglichst wenig gegenseitig beeinflussen, so dass sowohl ein hoher Drall, als auch eine starke Tumbleströmung erreicht werden kann.
Dabei sind vorzugsweise die Strömungsmittellinien der beiden Einlasskanäle - in einer Draufsicht in Richtung der Zylinderachse betrachtet - im Bereich der Mündung in den Brennraum im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Zur Realisierung von hohen Drall- und Tumblebewegungen ist es besonders vorteilhaft, wenn die Strömungsmittellinie zumindest eines, vorzugsweise jedes Einlasskanals mit einer Motorquerebene einen Winkel >20[deg.], vorzugsweise einen Winkel >30[deg.], einschliesst.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schnittpunkt zwischen zumindest einer Strömungsmittellinie und der Motorquerebene im Bereich der Zylinderachse,

   vorzugsweise auf der Zylinderachse, liegt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur näher erläutert. Die Figur zeigt einen Zylinder 1 mit einem in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordneten Einlasssystem 2, in einer Draufsicht in Richtung der Zylinderachse 3. Das Einlasssystem 2 weist einen vor allem tumbleerzeugend ausgebildeten Einlasskanal 4 und einen tumble- und drallerzeugend ausgebildeten Einlasskanal 5 auf, wobei die Einlasskanäle 4, 5 über Mündungen 6, 7 in einen nicht weiter dargestellten Brennraum einmünden.

   Die aus den beiden Einlasskanälen 4, 5 in den Zylinder 1 einmündende Strömung ist dabei im wesentlichen gleichgerichtet, wobei die einmündende Strömung eines Einlasskanals 4 im Wesentlichen zur Zylindermitte la gerichtet ist und der andere Einlasskanal 5 im Wesentlichen tangential in den Zylinder 1 einmündet.
Die beiden Einlasskanäle 4, 5 gehen von derselben Längsseite A des Zylinderkopfes und zwar von einem gemeinsamen Einlassrohr 16 aus.
Die Strömungsmittellinien 8, 9 der beiden Einlasskanäle 4, 5 sind im Bereich der Mündungen 6, 7 in den Zylinder 1 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und schliessen mit einer Motorquerebene 10 einen Winkel [phi] von über 30[deg.] ein. Mit den Pfeilen 11a, 12a sind Tumblekomponenten der Einlassströmung, mit dem Pfeil 12b Drallkomponenten der Einlassströmung bezeichnet.

   Die im Zylinder 1 ausgebildete Tumbleströmung ist mit den Pfeilen 13a, die entsprechende Drallströmung im Brennraum mit 13b bezeichnet.
Der vom durch den Pfeil P angedeuteten Kanaleintritt her gesehene linke Einlasskanal 4 zielt mehr oder weniger auf die Zylindermitte la, so dass die Strömungsmittellinie 8 sich mit der Zylinderachse 3 schneidet. Vom Einlasskanal 4 wird dadurch fast ausschliesslich eine Tumbleströmung erzeugt, da die einströmende Luft - der Richtung des Pfeils 11a folgend - über die gegenüberliegende Zylinderwand auf den Kolben gelenkt wird. Der rechte Einlasskanal 5 erzeugt einen hohen Drall und auch Tumble, da einerseits ein grosser Teil der einströmenden Luft tangential auf die Zylinderwand trifft, wie mit den Pfeil 12b angedeutet ist, aber andererseits auch ein grosser Anteil der Luft nach unten auf den Kolben gelenkt wird und damit Tumble generiert (Pfeil 12a).

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Brennkraftmaschine mit einem Einlasssystem (2) mit zumindest zwei Einlasskanälen (4, 5) pro Zylinder (1), welche sowohl tumble- als auch drallerzeugend ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass - in einer Draufsicht in Richtung der Zylinderachse (3) betrachtet - die aus den beiden Einlasskanälen (4, 5) in den Zylinder (1) einmündende Strömung im wesentlichen gleichgerichtet ist, wobei die einmündende Strömung eines Einlasskanals (4) im Wesentlichen zur Zylindermitte (la) gerichtet ist und der andere Einlasskanal (5) im Wesentlichen tangential in den Zylinder (1) einmündet.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsmittellinien (8, 9) der beiden Einlasskanäle (4, 5) - in einer Draufsicht in Richtung der Zylinderachse (3) betrachtet - im Bereich der Mündungen (6, 7) in den Brennraum im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsmittellinie (8, 9) zumindest eines, vorzugsweise jedes Einlasskanals (4, 5) mit einer Motorquerebene (10) einen Winkel ([phi]) >20[deg.], vorzugsweise einen Winkel ([phi]) >30[deg.], einschliesst.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt zwischen zumindest einer Strömungsmittellinie (8, 9) und der Motorquerebene (10) im Bereich der Zylinderachse (3), vorzugsweise auf der Zylinderachse (3), liegt.

2006 10 11 Fu/Sc

Patentanwalt Dipl.-Ing. Mag. Michael Babeluk

A-1150 Wien, Mariahilf er Gürtel 39/17

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