AT520539B1 - Brennkraftmaschine mit einer auslasskanalanordnung - Google Patents

Brennkraftmaschine mit einer auslasskanalanordnung Download PDF

Info

Publication number
AT520539B1
AT520539B1 ATA50813/2017A AT508132017A AT520539B1 AT 520539 B1 AT520539 B1 AT 520539B1 AT 508132017 A AT508132017 A AT 508132017A AT 520539 B1 AT520539 B1 AT 520539B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
bulge
outlet channel
channel
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Application number
ATA50813/2017A
Other languages
English (en)
Other versions
AT520539A4 (de
Inventor
Dipl Ing Knollmayr Christof
Seiringer Christian
Original Assignee
Avl List Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Avl List Gmbh filed Critical Avl List Gmbh
Priority to ATA50813/2017A priority Critical patent/AT520539B1/de
Priority to DE102018216278.6A priority patent/DE102018216278A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT520539A4 publication Critical patent/AT520539A4/de
Publication of AT520539B1 publication Critical patent/AT520539B1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
    • F01N3/34—Arrangements for supply of additional air using air conduits or jet air pumps, e.g. near the engine exhaust port
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4264—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of exhaust channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Brennkraftmaschine mit einer Auslasskanalanordnung (1) mit zumindest einem von einem Brennraum (3a) ausgehenden Auslasskanal (4) und zumindest einen in den Auslasskanal (4) einmündenden Sekundärluftkanal (10), wobei zumindest ein Auslasskanal (4) mit einer Kanalwand (13) eine zu zumindest einem Auslasskanal (4) hin offene Tasche (11) bildet, in welche der Sekundärluftkanal (10) einmündet, wobei die Tasche (11) durch eine Ausbuchtung (12) der Kanalwand (13) von zumindest einem Auslasskanal (4) gebildet ist, wobei zwischen der Ausbuchtung (12) und der stromaufwärtigen Kanalwand (13) von zumindest einem Auslasskanal (4) zumindest eine Abrisskante (15) ausgebildet ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Auslasskanalanordnung mit zumindest einem von einem Brennraum ausgehenden Auslasskanal und zumindest einen in den Auslasskanal einmündenden Sekundärluftkanal, wobei zumindest ein Auslasskanal mit einer Kanalwand eine zu zumindest einem Auslasskanal hin offene Tasche bildet, in welche der Sekundärluftkanal einmündet, wobei die Tasche durch eine Ausbuchtung der Kanalwand von zumindest einem Auslasskanal gebildet ist.
[0002] Es ist bekannt, zur Verringerung der Schadstoffe von Emissionen bei Brennkraftmaschinen dem Abgasstrom Sekundärluft zuzuführen, um Bestandteile des Abgases an Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen in einem thermischen Reaktor oder Katalysator zu verbrennen.
[0003] Weiters können durch eine Nachverbrennung im Abgaskanal Komponenten des Abgasnachbehandlungssystems angewärmt werden.
[0004] Die DE 102 15 914 A1 beschreibt eine ventilgesteuerte Brennkraftmaschine mit einem Auslasskanal, der von einem Brennraum ausgeht. In den Auslasskanal mündet in Strömungsrichtung der Abgase hinter einem Auslassventil ein Sekundärluftkanal ein. Der Auslasskanal weist kurz hinter dem Ventilsitzring einen Vorsprung auf, der in Strömungsrichtung der Abgase weist, wobei er mit einer Kanalwand eine zum Auslasskanal hin offene trichterförmige Tasche bildet, in die der Sekundärluftkanal einmündet.
[0005] Die DE 195 31 875 C1 zeigt einen Zylinderkopf für eine flüssigkeitsgekühlte, mehrzylindrische Brennkraftmaschine, bei der in dem Zylinderkopf ein integriertes Kanalsystem zur Abgasrückführung bzw. Einblasung von Sekundärluft vorgesehen ist, das wenigstens zwei Kanäle mit zumindest jeweils einem Anschluss zu den Gaswechselkanälen aufweist. Dabei mündet ein Kanal zwischen Auslassöffnung und Ventilführung in den Auslasskanal ein, wobei der Kanal entgegen dem Abgasstrom gerichtet ist.
[0006] Die US 6,327,853 B1 offenbart eine Brennkraftmaschine, bei der ein Sekundärluftkanal unmittelbar stromabwärts eines Ventilführungsbutzens über eine zum Auslasskanal hin offene trichterförmige Tasche in diesen einmündet, wobei Sekundärluftkanal und Tasche entgegen dem Abgasstrom gerichtet sind.
[0007] Die US 2007/0079801 A1 zeigt eine Brennkraftmaschine mit einer Auslasskanalanordnung mit pro Zylinder einem vom Brennraum ausgehenden Auslasskanal und einem in den Auslasskanal entgegen der Auslassströmung im Bereich einer Tasche einmündenden Luftkanal.
[0008] Die JP S5 842 331 U), die FR 0 2 655 382 A1 und die EP 0 271 161 A1 zeigen jeweils ein Brennkraftmaschine mit einem Auslasskanal, in welchen ein Luftkanal direkt einmündet. Die US 3 335 564 A offenbart einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, wobei in einen Auslasskanal ein Luftkanal über einen Ringraum einmündet.
[0009] Diese bekannten Anordnungen haben den Nachteil, dass eine Rückströmung des Abgases in die Sekundärluftkanäle möglich ist, wodurch es in diesen zu Verkokungserscheinungen kommen kann. Dieses Problem ist auch bei der DE 102 15 914 A1 nicht auszuschließen, da durch den in Strömungsrichtung weisenden Vorsprung Verwirbelungen in den Sekundärluftkanal hinein auftreten können.
[0010] Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und Verkokungen in den Sekundärluftkanälen zu unterbinden.
[0011] Erfindungsgemäß erfolgt dies bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art dadurch, dass zwischen der Ausbuchtung und der stromaufwärtigen Kanalwand von zumindest einem Auslasskanal zumindest eine Abrisskante ausgebildet ist, wobei der Sekundärluftkanal in einer Ebene normal oder geneigt zu einer Abgasströmungsrichtung angeordnet ist.
[0012] Die Abrisskante ist zum Abriss einer Strömung des aus dem Auslasskanal austretenden
Abgases ausgebildet und bildet folglich eine Strömungsabrisskante.
[0013] Durch die Strömungsabrisskante in Kombination mit der als Ausbuchtung des Auslasskanals ausgebildeten Tasche wird einerseits vermieden, dass Abgas in die Sekundärluftkanäle strömt lassen. Andererseits können durch die Abrisskante auch Verwirbelungen im Abgasstrom entstehen, durch welche eine besonders effiziente und/oder möglichst vollständige Durchmischung des Abgases mit der Frischluft erfolgt. Eine solche Durchmischung ist notwendig, um eine effiziente Abgasnachbehandlung zu ermöglichen, in welcher eine katalytische Verbrennung erfolgt. Besonders vorteilhaft dabei ist auch, dass die Ausbuchtung im Wesentlichen etwa 90° zur Strömungsrichtung des Auslasskanals verläuft. Günstigerweise kann darüber hinaus zwischen der Ausbuchtung und der stromabwärtigen Kanalwand des Auslasskanals eine Verrundung eines Ausströmbereiches bzw. eine Ausströmverrundung ausgebildet sein.
[0014] Die Sekundärluftkanäle sind zur Zuführung von Frischluft ausgebildet. Bei einer Herstellung der Brennkraftmaschine wird die Tasche mit dem Auslasskanal mitgegossen, wodurch eine gusstechnisch einfache Fertigung der Brennkraftmaschine möglich ist. Dabei wird in einem ersten Schritt die Tasche gusstechnisch ausgebildet und in einem weiteren Schritt diese Tasche für die Zuführung von Frischluft oder Sekundärluft angebohrt, um die Tasche mit einem Sekundärluftkanal zu verbinden.
[0015] Ein Kantenradius der Abrisskante beträgt bevorzugt etwa 0,5 mm bis 4,5 mm, insbesondere etwa 1 mm bis 3 mm. Ein Winkel der Abrisskante, d.h., dass der Winkel zwischen der Ausbuchtung und der stromaufwärtigen Kanalwand von zumindest einem Auslasskanal scharfkantig ausgebildet ist. Bei einer Fertigung der Auslasskanalanordnung ist es günstig, wenn der Winkel des Abrisskanals so scharfkantig ausgebildet wird wie dies fertigungstechnisch möglich ist. Es gilt folglich: je scharkantiger desto besser für die Vermeidung von einem Strömen von Abgas in die Sekundärluftkanäle.
[0016] Es hat sich gezeigt, dass die besten Ergebnisse erzielt werden können, wenn die Ausbuchtung im Wesentlichen symmetrisch zu einer ersten Symmetrieebene ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die erste Symmetrieebene normal zur Auslasskanalachse angeordnet ist. Dabei kann weiters vorgesehen sein, dass die Ausbuchtung im Wesentlichen symmetrisch zu einer zweiten Symmetrieebene ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die zweite Symmetrieebene - im Bereich der Ausbuchtung betrachtet - durch die Auslasskanalachse verläuft.
[0017] Eine scheibenförmige oder kalottenförmige Ausbuchtung ist zum Beispiel gusstechnisch einfach herzustellen und hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Bohrung für den Sekundärkanal - abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall - an verschiedenen Stellen der Tasche optimal angeordnet werden kann. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ausbuchtung durchgehend konkav gekrümmt ist, wobei vorzugsweise die Ausbuchtung in jedem Bereich einen im Wesentlichen gleichen Krümmungsradius aufweist. Der kleinste Krümmungsradius der Ausbuchtung beträgt vorzugsweise mindestens 5 mm, der größte Krümmungsradius der Ausbuchtung ist kleiner als der Radius der Auslassöffnung.
[0018] Die Größe des Krümmungsradius ist von einer gusstechnischen Fertigung und/oder der Bohrung für den Sekundärkanal abhängig.
[0019] Im Rahmen der Erfindung hat sich herausgestellt, dass es günstig ist, wenn die Ausbuchtung weiter stromaufwärts in Richtung des Auslasssammlers mit einem vorbestimmten Abstand zur Auslassöffnung angeordnet ist. Dadurch ist eine Weglänge zur Verbrennung des Abgases lang genug.
[0020] Grundsätzlich ist es günstig, wenn genau ein einziger Auslasskanal eine Ausbuchtung umfasst. Es kann jedoch auch von Vorteil sein, wenn die Ausbuchtung derart zwischen einem ersten Auslasskanal und einem zweiten Auslasskanal angeordnet ist, dass diese mit jeweils einer Kanalwand der beiden Auslasskanäle verbunden ist, wobei die Ausbuchtung eine zu beiden Auslasskanälen hin offene Tasche bildet. In die Tasche mündet wiederum der Sekundärluftkanal ein, wobei die Tasche durch eine Ausbuchtung der jeweiligen Kanalwand des ersten und zweiten Auslasskanals gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform kann zwischen der
Ausbuchtung und der stromaufwärtigen Kanalwand vom ersten Auslasskanal und/oder vom zweiten Auslasskanal zumindest eine Abrisskante ausgebildet sein. Eine zwei Auslasskanäle verbindende Tasche bildet also entweder eine oder zwei Abrisskanten aus.
[0021] Die Erfindung wird im Folgenden an Hand des in den Fig. gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels näher erläutert.
[0022] Darin zeigen [0023] Fig. 1 eine Auslasskanalanordnung der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine samt Sekundärluftkanäle in einer Draufsicht, [0024] Fig. 2 die Auslasskanalanordnung im Detail, [0025] Fig. 3 ein weiteres Detail der Auslasskanalanordnung, [0026] Fig. 4 eine Ausbuchtung in einer Ansicht quer zur Strömungsrichtung S entsprechend dem Pfeil IV in Fig. 2, [0027] Fig. 5 einen Zylinderkopf der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine im Schnitt entlang einer Auslasskanalachse der Auslasskanalanordnung, [0028] Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie Vl-Vl der Fig. 5, [0029] Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie Vll-Vll der Fig. 5, [0030] Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie Vlll-Vlll der Fig. 5, [0031] Fig. 9 die Auslasskanalanordnung in einer Schrägansicht von unten und [0032] Fig. 10 ein Detail dieser Auslasskanalanordnung in einer Schrägansicht.
[0033] Die Fig. 1 bis 7 zeigen eine Auslasskanalanordnung 1 eines Zylinderkopfes 2 einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern 3, wobei pro Zylinder 3 im Ausführungsbeispiel ein erster Auslasskanal 4 und ein zweiter Auslasskanal 5 vorgesehen sind, wobei jeder Auslasskanal 4, 5 jeweils von einer an einen nicht weiter dargestellten Brennraum 3a grenzenden Auslassöffnung 6, 7 ausgeht. Jede Auslassöffnung 6, 7 ist über ein nicht weiter dargestelltes Auslassventil steuerbar. Die Auslassventile werden über Ventilführungen geführt, deren Butzen mit Bezugszeichen 8 bezeichnet sind. Die Auslasskanäle 4, 5 aller Zylinder 3 vereinigen sich in einem Auslasssammler 9, welcher im Zylinderkopf 2 integriert angeordnet sein kann.
[0034] Im Ausführungsbeispiel mündet pro Zylinder 3 ein frischluftzuführender Sekundärluftkanal 10 in einen ersten Auslasskanal 4 ein. Der Sekundärluftkanal 10 kann beispielsweise durch eine Bohrung gebildet sein. Durch die Frischluftzufuhr können Bestandteile des Abgases an Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen in einem nicht weiter dargestellten thermischen Reaktor oder Katalysator verbrannt werden. Weiters kann durch Anfettung des Kraftstoff-/Luft-gemisches eine Erwärmung von Komponenten eines Abgasnachbehandlungssystems erzielt werden.
[0035] Jeder Sekundärluftkanal 10 mündet über eine Tasche/Nische 11 in den jeweiligen ersten Auslasskanal 4 ein, welche durch eine - beispielsweise gusstechnisch hergestellte - Ausbuchtung 12 der Kanalwand 13 des ersten Auslasskanals 4 gebildet ist. Die Ausbuchtung 12 ist zwischen der Auslassöffnung 6 und der Einmündung in den Auslasssammler bzw. der Zusammenführung 14 des ersten 4 und zweiten Auslasskanals 5, im Ausführungsbeispiel etwa seitlich im Bereich des Butzens 8 der Ventilführung des Auslassventils, vorgesehen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Ausbuchtung 12 verläuft im Wesentlichen quer, insbesondere in einem Winkel von 90° zur Strömungsrichtung S im ersten Abgaskanal 4 bzw. zur ersten Kanalachse 4a.
[0036] Die Ausbuchtung 12 ist im Wesentlichen scheibenförmig oder kalottenförmig gestaltet und ist durchgehend konkav und stetig gekrümmt ausgeführt. Der Krümmungsradius r der Ausbuchtung 12 ist im Ausführungsbeispiel in jedem Bereich im Wesentlichen gleich und beträgt zwischen mindestens 5 mm und 100% des Radius R der Auslassöffnung 6.
[0037] Im Bereich der Verschneidung der Ausbuchtung 12 mit der stromaufwärtigen Kanalwand 13 ist eine Strömungsabrisskante 15 und im Bereich mit der stromabwärtigen Kanalwand 13 des ersten Auslasskanals 4 eine Verrundung 16 des Ausströmbereiches ausgebildet.
[0038] Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ausbuchtung 12 im Wesentlichen symmetrisch in Bezug auf eine erste Symmetrieebene 17 und eine zweite Symmetrieebene 18 ausgebildet, wobei die erste Symmetrieebene 17 unter einem Winkel α von etwa 90° zur Auslasskanalachse 4a des ersten Auslasskanals 4 - im Bereich der Ausbuchtung 12 betrachtet - angeordnet ist. Die zweite Symmetrieebene 18 verläuft - im Bereich der Ausbuchtung 12 betrachtet - durch die Auslasskanalachse 4a des ersten Auslasskanals 4 (Fig. 4).
[0039] In Fig. 2 sind zwei Varianten der Auslasskanalanordnung 1 gezeigt. Die durchgezogenen Linien zeigen die oben diskutierte Variante. Durch die gestrichelten Linien ist eine weitere Variante gezeigt: Die die Tasche 11 bildende Ausbuchtung 12 ist dabei derart zwischen einem ersten Auslasskanal 4 und einem zweiten Auslasskanal 5 angeordnet ist, dass diese mit jeweils einer Kanalwand 13 der beiden Auslasskanäle 4, 5 verbunden ist. In die Tasche 11 mündet ein Sekundärluftkanal 10 ein, über welchen in den ersten Auslasskanal 4 und in den zweiten Auslasskanal 5 Frischluft einbringbar ist. Die Tasche 11 ist durch eine Ausbuchtung 12 der jeweiligen Kanalwand 13 des ersten Auslasskanals 4 und des zweiten Auslasskanals 5 gebildet. Es sind zwei erste Abrisskanten 15 ausgebildet. Bei dieser Variante umfasst weder der erste Auslasskanal 4 noch der zweite Auslasskanal 5 eine weitere Ausbuchtung 12. Die in Fig. 2 links dargestellte weitere Ausbuchtung 12 ist also nicht vorgesehen.
[0040] Fig. 5 zeigt den Zylinderkopf 2 der Brennkraftmaschine im Schnitt entlang einer der Auslasskanalachse 4a der Auslasskanalanordnung 1. In Fig. 6 bis 8 sind jeweils Schnitte durch den Zylinderkopf gemäß Fig. 2 gezeigt. Die Tasche 11 bildendende Ausbuchtung 12 ist ersichtlich, wobei zwischen der Ausbuchtung 12 und der stromaufwärtigen Kanalwand 13 des Auslasskanals die Abrisskante 15 ausgebildet ist. Die Abrisskante 15 ist derart ausgebildet, dass eine Strömung des Abgases abgerissen wird, wodurch kein Abgas oder zumindest möglichst wenig Abgas in den jeweiligen Sekundärluftkanal 10 gelangt.
[0041] Die Sekundärluftkanäle 10 gehen von einer sich im Zylinderkopf 2 in Längsrichtung erstreckenden Sekundärluftverteilerleiste 19 aus und können in einer Ebene normal zur Abgasströmungsrichtung S im ersten Abgaskanals oder geneigt dazu angeordnet sein. Durch die beschriebene Form der Ausbuchtung 12 ist eine größtmögliche Variabilität bei der Anordnung der Sekundärluftkanäle 10 - ohne Funktionseinbuße oder Nachteile - möglich.
[0042] Das Abgas strömt an der durch die Ausbuchtung gebildeten Nische/Tasche 11 vorbei, ohne in den Sekundärluftkanal 10 einzudringen. Die Sekundärluft kann ungestört dem ersten Auslasskanal 4 zugeführt werden.

Claims (9)

  1. Patentansprüche
    1. Brennkraftmaschine mit einer Auslasskanalanordnung (1) mit zumindest einem von einem Brennraum (3a) ausgehenden Auslasskanal (4) und zumindest einen in den Auslasskanal (4) einmündenden Sekundärluftkanal (10), wobei zumindest ein Auslasskanal (4) mit einer Kanalwand (13) eine zu zumindest einem Auslasskanal (4) hin offene Tasche (11) bildet, in welche der Sekundärluftkanal (10) einmündet, wobei die Tasche (11) durch eine Ausbuchtung (12) der Kanalwand (13) von zumindest einem Auslasskanal (4) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ausbuchtung (12) und der stromaufwärtigen Kanalwand (13) von zumindest einem Auslasskanal (4) zumindest eine Abrisskante (15) ausgebildet ist, wobei der Sekundärluftkanal (10) in einer Ebene normal oder geneigt zu einer Abgasströmungsrichtung (S) angeordnet ist.
  2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtung (12) im Wesentlichen etwa 90° zur Abgasströmungsrichtung (S) des zumindest einen Auslasskanals (4) verläuft.
  3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ausbuchtung (12) und der stromabwärtigen Kanalwand (13) des zumindest einen Auslasskanals (4) eine Verrundung (16) eines Ausströmbereiches ausgebildet ist.
  4. 4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtung (12) im Wesentlichen symmetrisch zu einer ersten Symmetrieebene (17) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die erste Symmetrieebene (17) normal zur Auslasskanalachse (4a) angeordnet ist.
  5. 5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtung (12) im Wesentlichen symmetrisch zu einer zweiten Symmetrieebene (18) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die zweite Symmetrieebene (18) - im Bereich der Ausbuchtung (12) betrachtet - durch die Auslasskanalachse (4a) verläuft.
  6. 6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtung (12) scheibenförmig oder kalottenförmig gestaltet ist.
  7. 7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtung (12) durchgehend konkav gekrümmt ist, wobei vorzugsweise die Ausbuchtung (12) in jedem Bereich einen im Wesentlichen gleichen Krümmungsradius (r) aufweist.
  8. 8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinste Krümmungsradius (r) der Ausbuchtung (12) mindestens 50% des Radius (R) der Auslassöffnung (6) beträgt.
  9. 9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der größte Krümmungsradius (r) der Ausbuchtung (12) kleiner ist als der Radius (R) der Auslassöffnung (6). Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
ATA50813/2017A 2017-09-25 2017-09-25 Brennkraftmaschine mit einer auslasskanalanordnung AT520539B1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50813/2017A AT520539B1 (de) 2017-09-25 2017-09-25 Brennkraftmaschine mit einer auslasskanalanordnung
DE102018216278.6A DE102018216278A1 (de) 2017-09-25 2018-09-25 Brennkraftmaschine mit einer Auslasskanalanordnung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50813/2017A AT520539B1 (de) 2017-09-25 2017-09-25 Brennkraftmaschine mit einer auslasskanalanordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT520539A4 AT520539A4 (de) 2019-05-15
AT520539B1 true AT520539B1 (de) 2019-05-15

Family

ID=65638891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50813/2017A AT520539B1 (de) 2017-09-25 2017-09-25 Brennkraftmaschine mit einer auslasskanalanordnung

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT520539B1 (de)
DE (1) DE102018216278A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021006119B3 (de) 2021-12-13 2023-02-09 Mercedes-Benz Group AG Sekundärluftzuführung für eine Abgasvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine, Abgasvorrichtung, Verbrennungskraftmaschine sowie Kraftfahrzeug

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3335564A (en) * 1965-08-13 1967-08-15 Planners Corp Cylinder head with exhaust eductor
JPS5842331U (ja) * 1981-09-17 1983-03-22 本田技研工業株式会社 内燃機関
FR2655382A1 (fr) * 1989-12-04 1991-06-07 Peugeot Dispositif d'introduction de gaz additionnel, tel que de l'air, dans un moteur a combustion interne et moteur equipe d'un tel dispositif.
DE19531875C1 (de) * 1995-08-30 1996-09-19 Daimler Benz Ag Zylinderkopf für eine flüssigkeitsgekühlte, mehrzylindrische Brennkraftmaschine
US6327853B1 (en) * 1998-09-02 2001-12-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Structure for introducing secondary air into exhaust path of internal combustion engine
DE10215914A1 (de) * 2002-04-11 2003-10-30 Daimler Chrysler Ag Ventilgesteuerte Brennkraftmaschine
US20070079801A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-12 Dali Abdul Latiff Aw Engine secondary air system
EP2071161A1 (de) * 2006-07-25 2009-06-17 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Viertakt-verbrennungsmotor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3335564A (en) * 1965-08-13 1967-08-15 Planners Corp Cylinder head with exhaust eductor
JPS5842331U (ja) * 1981-09-17 1983-03-22 本田技研工業株式会社 内燃機関
FR2655382A1 (fr) * 1989-12-04 1991-06-07 Peugeot Dispositif d'introduction de gaz additionnel, tel que de l'air, dans un moteur a combustion interne et moteur equipe d'un tel dispositif.
DE19531875C1 (de) * 1995-08-30 1996-09-19 Daimler Benz Ag Zylinderkopf für eine flüssigkeitsgekühlte, mehrzylindrische Brennkraftmaschine
US6327853B1 (en) * 1998-09-02 2001-12-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Structure for introducing secondary air into exhaust path of internal combustion engine
DE10215914A1 (de) * 2002-04-11 2003-10-30 Daimler Chrysler Ag Ventilgesteuerte Brennkraftmaschine
US20070079801A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-12 Dali Abdul Latiff Aw Engine secondary air system
EP2071161A1 (de) * 2006-07-25 2009-06-17 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Viertakt-verbrennungsmotor

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018216278A1 (de) 2019-03-28
AT520539A4 (de) 2019-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2456969B1 (de) Brennkraftmaschine und frischluftanlage
DE3139309C2 (de) Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine
EP1108878A2 (de) Kolbenbrennkraftmaschine mit unterteiltem Gaseinlasskanal
DE19953171C2 (de) Verbrennungsmotor mit Ventilabschaltmechanismen
DE102018108592A1 (de) Gas/Gas-Mischer zum Einleiten von Gas in den Abgasstrom einer Brennkraftmaschine
DE10244799B4 (de) Abgasrückführung
DE19942169C2 (de) Brennkraftmaschine mit zwei Einlassventilen je Zylinder
DE3020517C2 (de)
AT520539B1 (de) Brennkraftmaschine mit einer auslasskanalanordnung
DE112014002042T5 (de) Abgasleitungsstruktur mit Katalysator für einen Motor
DE102014204031B4 (de) Abgasrückführungsvorrichtung für Fahrzeugmotoren
DE19949616A1 (de) Ansaugsystem für einen Zylinderkopf
DE102014101595B4 (de) Sekundärluft-einblassystem für einen verbrennungsmotor
EP1329628B1 (de) Zylinderdeckel mit einem Kühlkanalsystem für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine
AT524566B1 (de) Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine
DE19642685A1 (de) Einrichtung zur Abgasrückführung und Sekundärluftzufuhr für eine Brennkraftmaschine
DE19938359B4 (de) Abgaskrümmer für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Sekundärluftzufuhr
AT518758B1 (de) Abgasnachbehandlungs-vorrichtung für eine brennkraftmaschine
DE10118490C2 (de) Anordnung des Ansaugsystems für eine Brennkraftmaschine mit EGR-Einrichtung
DE102020112870B4 (de) Verdichtervorrichtung einer Aufladevorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102021006119B3 (de) Sekundärluftzuführung für eine Abgasvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine, Abgasvorrichtung, Verbrennungskraftmaschine sowie Kraftfahrzeug
DE10003955A1 (de) Sekundärluftzuführung für Brennkraftmaschinen
AT520741B1 (de) Brennkraftmaschine
WO2018041552A1 (de) Zylinderkopf für einen verbrennungsmotor
DE102022130345A1 (de) Gasmischvorrichtung für Abgasrückführsysteme von Verbrennungsmotoren