DE10011933A1 - Luftansaugvorrichtung für Verbrennungsmotoren mit direkter Kraftstoffeinspritzung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftansaugvorrichtung für direkteingespritzte Verbrennungsmotoren mit einer Abgasrückführungseinrichtung, wobei die Luftansaugvorrichtung neben der eigentlichen, mit der Abgasrückführungseinrichtung verbundenen Saugstrecke eine zweite Saugstrecke aufweist, die mit der ersten Saugstrecke und der Abgasrückführungseinrichtung nicht in Verbindung steht und die eine zweite Ansaugleitung, einen zweiten Ansaugluftverteiler, der ein zweites, von einem ersten Ansaugluftsammelvolumen unabhängiges Ansaugluftsammelvolumen zur Verfügung stellt, und zweite Zuleitungen zu den einzelnen Zylindern des Verbrennungsmotors aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftansaugvorrichtung für Verbren­ nungsmotoren mit direkter Kraftstoffeinspritzung nach der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 näher definierten Art. Insbe­ sondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Luftansaugvor­ richtung mit integrierter Abgasrückführung für einen Dieselmo­ tor.

Die aus dem heutigen einschlägigen Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur Abgasrückführung dienen im Teillastgebiet des Verbrennungsmotors, d. h. im unteren und mittleren Lastbe­ reich, einer Optimierung der Abgasemissionen vor allem durch eine hierdurch erzielte Verminderung von Stickoxydemissionen. Die Abgasrückführung, häufig auch einfach mit AGR bezeichnet, erfolgt außerhalb des Brennraums, indem an einem vom Verbren­ nungsmotor abführenden Abgaskrümmer ein Teil des heißen Ab­ gasstroms entnommen, durch eine Rohrleitung der kalten Ansaug­ luftseite vor dem Verbrennungsmotor zugeführt und dort meist in einem Mischgehäuse dem Frischluftstrom beigemischt wird. Bei Einsatz eines Turboladers erfolgt die Entnahme dieses hei­ ßen Abgases meist integriert an dem Gehäuse der Turbine des Abgasturboladers und wird auf der Ladeluftseite des aufgelade­ nen Motors dem Ladeluftstrom in dem Mischgehäuse beigegeben.

Ein im Verlauf der Rohrleitung zwischen der Entnahmestelle des Abgases und der Zumischstelle des rückgeführten Abgases ange­ ordnetes Abgasrückführung-Ventil dient der Dosierung der be­ darfsgerechten Menge an rückzuführendem Abgas, die sich aus von dem Betriebspunkt des Verbrennungsmotors abhängigen Sollvorgaben bestimmt. Diese sind beispielsweise der Sollhub des Abgasrückführung-Ventils oder Frisch- bzw. Ladeluftsolldurch­ satz des Motors.

Die Abgasrückführung kommt sowohl bei einem direkteingespritz­ ten Ottomotor als auch bei einem Dieselmotor lediglich im Teillastbereich zum Einsatz. In diesem Bereich kann der Otto­ motor entdrosselt werden, wodurch sich aufgrund der geringeren Ladungswechselarbeit ein Verbrauchsvorteil einstellt. Der Die­ selmotor zeichnet sich im Teillastbetrieb durch einen Luftüberschuß aus, der sich sinnvollerweise teilweise durch Abgas ersetzen läßt.

Im Vollastbereich, wo maximales Drehmoment bzw. maximale Lei­ stung im Vordergrund stehen, ist die Abgasrückführung nicht aktiviert, da zur Verbrennung größtmöglicher Einspritzmengen des Kraftstoffs auch größtmögliche Mengen an Sauerstoff zur Verfügung stehen müssen. Die Zumischung des sauerstoffarmen und warmen Abgases zu der Frischluft bzw. Ladeluft würde je­ doch einem für eine maximale Kraftstoffumsetzung effizienten Verbrennungsvorgang entgegenwirken.

Mit dem Abgasrückführungs-Betrieb des Motors im Teillastbe­ reich sind vielfältige Probleme verbunden, die z. B. auf Dauer entweder zu einer Durchsatz- und Leistungsminderung führen und mit Abgasproblemen bei einem plötzlichen Gasgeben aus dem Teillastbereich in den Vollastbereich hinein einhergehen.

Eine Durchsatz- und Leistungsminderung ergibt sich beispiels­ weise aus der Verschmutzung, die das Abgas in die Saugstrecke einbringt. Dieser Schmutz entsteht aus Kraftstoff-, Öl- und Abriebrückständen aus dem Brennraum. Bei einem Dieselmotor trägt darüber hinaus der trockene Ruß den entscheidenden An­ teil an der Verschmutzung. Die Frisch- bzw. Ladeluft in der Saugstrecke wiederum ist zu einem gewissen Grad ölnebelig, da Öldämpfe über die in die Ansaugleitung eingeleitete Kurbelge­ häuseentlüftung und bei einem aufgeladenen Motor zusätzlich durch die nie ganz öldichten Verdichter des Turboladers in die Saugstrecke eindringen.

Auf Dauer verbinden sich der trockene Ruß und die ölneblige Luft zu einer klebrig zähen Masse, die sich an den Oberflächen der Saugstrecke hinter der Zumischstelle des Abgases als soge­ nannte "Versottung" festsetzt. Hierdurch werden die Strömungs­ querschnitte der die Frisch- bzw. Ladeluft führenden Leitungen auf Dauer verringert.

Treten im Laufe der Zeit aufgrund derart verengter Quer­ schnittsabmessungen im Ansaugströmungsverlauf ungünstige Strö­ mungsverhältnisse auf, so kann dies zu erheblicher Verringe­ rung der für die Luftströmung verbleibenden freien Quer­ schnittsöffnungen führen, ungünstigstenfalls zu einem regel­ rechten "Zuwachsen" der Querschnitte. So hervorgerufene erheb­ liche Querschnittsverengungen stehen jedoch dem Vollastbetrieb des Verbrennungsmotors entgegen, wo ein für den Verbrennungs­ vorgang höchster Luftdurchsatz notwendig ist, da Füllungsver­ luste zu Leistungseinbußen und zusätzlich zu Verbrauchsnach­ teilen aufgrund erhöhter Ladungswechselarbeit führen.

Darüber hinaus führen Querschnittsverengungen bei einem Die­ selmotor zu einem erhöhten Vollastrauch im Abgas, da in der Regel ein Motorsteuergerät für einen Dieselmotor nach dem heu­ tigen Stand der Technik die erforderliche Vollastmenge im we­ sentlichen nach den Parametern Drehzahl, Saug- bzw. Ladedruck und Lufttemperatur, Atmosphärendruck und Kühlwassertemperatur zuteilt und dadurch den durch verengte Strömungsquerschnitte herrschenden Luftmangel nicht zu erkennen vermag.

Des weiteren tritt eine Durchsatz- bzw. Leistungsminderung durch den Effekt der Aufheizung der Saugstrecke in Erschei­ nung. Zwangsläufig werden im Abgasrückführungs-Betrieb die luftführenden Teile nach der Zumischstelle des Abgases aufge­ heizt, da das rückgeführte heiße Abgas in eine durch die kühle Frischluft bedingte kältere Saugstrecke eingeleitet wird. Wird nun aus dem vorherigen Betrieb mit Abgasrückführung plötzlich in den Vollastbetrieb übergewechselt, wo ja die Abgasrückfüh­ rung ausgeschaltet bleibt, so wird die durchströmende Frisch­ luft, die nun von den mit Vollast betriebenen Zylindern ange­ saugt wird, infolge der erwärmten Saugstrecke, quasi in der Art eines Kühlmediums, selbst aufgeheizt. Dies ist jedoch un­ erwünscht, da eine Temperaturerhöhung die Dichte der angesaug­ ten Luft vermindert und dadurch die Zylinderfüllung im Vol­ lastbetrieb verschlechtert wird, wodurch das in diesem insta­ tionären Betrieb spontan zur Verfügung stehende Leistungsver­ mögen vermindert ist. Die mit der Aufheizung einhergehende Dichteminderung der Ansaugluft kann unter Umständen von dem zugehörigen Motorsteuergerät nicht berücksichtigt werden, so daß trotz allem die volle Kraftstoffmenge zugeteilt wird. Ins­ besondere ist dies der Fall, wenn der mit dem Motorsteuergerät verbundene Lufttemperaturfühler in der Regel aus Verschmut­ zungsgründen vor der Zumischstelle der Abgasrückführung posi­ tioniert ist. Die Folge sind eine verstärkte kurzzeitige Über­ fettung bei einem Ottomotor, die zu unerwünscht hohen Abgas­ spitzen führt, sowie bei einem Dieselmotor erheblicher kurz­ zeitiger Luftmangel, der entsprechende Vollastrauchstöße nach sich zieht.

Ein Problem bei der aus dem Stand der Technik bekannten Abgas­ rückführung sind allgemeine Abgasprobleme, die bei einem plötzlichen Gasgeben aus dem vorherigen Betrieb mit Abgasrück­ führung resultieren. Diese entstehen im allgemeinen durch die Zeitverzögerung zwischen dem Moment des Gasgebens und dem Mo­ ment, bei dem erstmals eine saubere d. h. abgasfreie Ansaugluft an den Einlaßventilen der einzelnen Zylinder zur Verfügung steht.

Diese Zeitverzögerungen beruhen auf unterschiedlichen Ursa­ chen. Gründe hierfür sind beispielsweise eine begrenzte Reak­ tions- und Regelgeschwindigkeit des Abgasrückführungs- Regelkreises und, selbst bei einem ideal schnellen Befehl zum Schließen des Abgasrückführungs-Regelkreises, eine begrenzte Stell- bzw. Schließgeschwindigkeit des Abgasrückführungs- Ventils aufgrund von Masse- und Reibungsverhältnissen. Die Schließgeschwindigkeit eines herkömmlichen Abgasrückführungs- Ventils beträgt z. B. ca. 0,3 Sekunden, wohingegen die Regler­ geschwindigkeit ca. eine ganze Zehnerpotenz höher liegt.

Verzögerungen entstehen beispielsweise auch durch ein Totvolu­ men der Saugstrecke zwischen der Abgasrückführungs- Zumischstelle und den Einlaßventilen, das durch den vorherigen Abgasrückführungs-Betrieb noch mit Abgas durchsetzt ist, das erst durch Ansaugen aufgebraucht werden muß. Hierbei nimmt der "Aufbrauchvorgang" mehr Zeit in Anspruch, je weniger der Motor in einer gewissen Zeit zu "verbrauchende" Luft ansaugt, also je kleiner dessen Drehzahl ist. Dieses Totvolumen kann jedoch konstruktiv nicht in beliebigem Maße verkleinert werden, da für eine effiziente Durchmischung des Abgases mit der Frisch­ luft eine entsprechend ausreichende Strömungsmischstrecke in der Saugleitung zur Verfügung stehen muß, damit sichergestellt ist, daß gleiche Abgasmengen in der abgasdurchsetzten Luft auf die einzelnen Zylinder verteilt sind.

So wurde aus dem Luftdurchsatz des Verbrennungsmotors und dem konstruktiven Volumen der Saugstrecke zwischen einem Mischge­ häuse bzw. der Zumischstelle zu den einzelnen Einlaßventilen rechnerisch ermittelt, daß die Totzeit zum "Verbrauchen" der abgasdurchsetzten Luft darin annähernd umgekehrt proportional zu der jeweiligen Drehzahl des Verbrennungsmotors ist. Aus beispielhaften Versuchen bei einem Dieselmotor sind Werte be­ kannt, die zwischen ca. 0,2 Sekunden an dem oberen Ende des für die Abgasrückführung relevanten Drehzahlbereiches und ca. 0,8 Sekunden bei der für den Leerlauf eingestellten Drehzahl liegen.

Alle vorhergehend aufgezählten Zeitverzögerungen an dem hier beispielhaft betrachteten Dieselmotor zusammen gerechnet erge­ ben eine Spanne von ca. 0,5 bis 1,1 Sekunden, mit denen viel­ seitige Folgen verbunden sind. So bedeutet diese Zeitverzögerung allgemein, daß für die entsprechende Zeit trotz des Wun­ sches des Fahrers nach einem maximalen Leistungsschub die je­ weiligen Füllungen der Zylinder noch nicht vollständig mit Frischluft erfolgt sind, sondern weiterhin ein sauerstoffärme­ res und auch wärmeres abgasangereichertes Mischgas enthalten.

Nach dem heutigen aus der Praxis bekannten Stand der Technik kann auf diese Verzögerungen meist nur dadurch reagiert wer­ den, daß die Freigabe der erforderlichen Vollasteinspritzmenge verzögert erfolgt. Mit anderen Worten wird das blitzschnelle Durchtreten des Fahrpedals von dem Motorsteuergerät gedämpft und nur zeitverzögert umgesetzt.

Eine wirklich abgasneutrale Dämpfung der Bewegung des Fahrpe­ dals würde sich jedoch so stark auswirken, daß der Motor er­ heblich an Spontanität verliert, was z. B. bei Überholvorgängen störend sein kann. Um dies zu umgehen, wird in der Praxis für diese kurze Zeit zwangsläufig eine erhebliche Mehremission an Abgas infolge der nur leichten Dämpfung durch das Motorsteuer­ gerät hingenommen. Dies erscheint jedoch im Lichte der in Zu­ kunft strengeren Abgasnormen und allgemeiner Umweltgesichts­ punkte nicht erstrebenswert.

Ausgehend von den vorhergehend geschilderten Problemen und Nachteilen, die mit der Abgasrückführung in bekannter Art ver­ bunden sind, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine Luftansaugvorrichtung mit Abgasrückführung zu schaffen, die diese Probleme durch einfache konstruktive Maß­ nahmen vollständig eliminiert und dabei sehr regelstabil ar­ beitet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt folglich eine Aufteilung in zwei Saug­ strecken vor, wobei die eine Saugstrecke im Falle aktiver Ab­ gasrückführung, dagegen die parallele Saugstrecke im Falle nicht aktiver Abgasrückführung insbesondere bei Vollastbe­ trieb, zum Einsatz kommen soll. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung beruht auf der Tatsache, daß konkret zwei Ansaug­ luftsammelvolumina durch entsprechend zugeordnete Saugstrecken jederzeit, d. h. auf Anhieb, den Einlaßventilen an den Zylin­ dern zugeführt werden können. Dies geschieht durch ein Um­ schalten zwischen den beiden Saugstrecken über aus dem Stand der Technik bekannte Mittel zum Umschalten, wie beispielsweise Ventile, Schaltklappen, Schieber oder andere Absperrvorrich­ tungen.

Das Umschalten zwischen den beiden Saugstrecken bzw. den bei­ den Ansaugluftsammelvolumina wird von einem entsprechenden Mo­ torsteuergerät situationsgerecht durchgeführt, d. h. daß die eine Saugstrecke, in die Abgas rückgeführt werden kann, ihr Ansaugluftsammelvolumen nur in dem Abgasrückführungs-Betriebs­ bereich des Verbrennungsmotors zur Verfügung stellt, da dort die abgasangereicherte Luft Verwendung finden soll, wohingegen demgegenüber die zweite Saugstrecke mit dem zweiten Ansaug­ luftsammelvolumen, das aus reiner Frischluft besteht, nur im abgasrückführungsfreien Betrieb des Verbrennungsmotors akti­ viert sein soll, also insbesondere auch bei Vollast. Diese zweite Saugstrecke wird zur Unterscheidung daher auch als Volllaststrecke bezeichnet.

Hierbei ist es gemäß der Erfindung von Vorteil, das Absperren der gerade nicht benötigten Saugstrecke sowohl an deren Ein­ gängen als auch an deren Ausgängen zu bewerkstelligen, da da­ durch einerseits im Abgasrückführungs-Betrieb ein Schmutzein­ trag in die Vollaststrecke an der Wiederzusammenführung infol­ ge von Rückströmungs-, Verwirbelungs- und Pulsationseffekten der durchströmenden Luft, sowie andererseits bei einem Betrieb ohne Abgasrückführung ein Leersaugen der abgasangereicherten Abgasrückführungs-Saugstrecke vermieden wird.

In bestimmten Betriebszuständen ist eine gleichzeitige, d. h. parallele Nutzung beider Saugstrecken strömungsdynamisch von Vorteil.

Durch den Parallelbetrieb wird der gesamte wirksame Stömungs­ querschnitt der Saugstrecke erhöht, und dadurch der Strömungs­ widerstand der wirksamen Saugstrecke gesenkt, wodurch der zu­ gehörige Druckabfall kleiner wird und darüber hinaus die Strö­ mungsgeschwindigkeit in der Saugstrecke gesenkt wird.

Diese Vorteile könnten in bestimmten Betriebszuständen die Nachteile der Mitbenutzung der aufgewärmten, abgasdurchsetzten und verschmutzten Saugstrecke überwiegen.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden diese beiden voneinander getrennten Ansaugluftsammelvolumina der Frischluft oder Ladeluft in einem gemeinsamen Behälter in der Nähe des Verbrennungsmotors integriert, wobei diese beiden "Saugrohrkammern" in diesem Behälter beispielsweise durch eine Scheidewand gegen jeglichen Wärmeübertrag isoliert sind.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt in der Tatsache, daß für die jeweiligen Bereiche des Teillastbetriebs mit Ab­ gasrückführung und des Vollastbetriebs ohne Abgasrückführung die voneinander getrennten Saugstrecken hinsichtlich der zu führenden Ansaugluftsammelvolumina entsprechend unterschied­ lich geometrisch ausgestaltet werden können, was z. B. zu vor­ teilhafter Ausnutzung gasdynamischer Effekte führen kann. Denkbar wären etwa unterschiedlich große Sammelvolumina, un­ terschiedlich lange Saugstrecken von diesen zu den Einlaßven­ tilen und unterschiedliche Strömungsdurchmesser.

Die Luftansaugvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung um­ geht die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme und ver­ eint mehrere Vorteile. So stellt sich beim Umschalten auf die stets abgasfreie, also saubere Saugstrecke eine höhere Füllung in den Zylindern ein, was entsprechend mehr Leistung bzw. Drehmoment erzeugt. Bei einem direkt eingespritzten Ottomotor sind dadurch die Ladungswechselverluste geringer, so daß sich günstigere Verbrauchsverhältnisse einstellen. Bei einem Die­ selmotor wird der Effekt des Vollastrauchstoßes vermieden.

Des weiteren bedingt das Umschalten im Vollastbetrieb auf die stets abgasfreie, also sofort kühle Saugstrecke, da deren luftführenden Teile durch kein heißes Abgas erwärmt werden können, ebenfalls eine höhere Füllung der Zylinder bei plötz­ licher Vollast nach einem vorherigen Betrieb mit Abgasrückfüh­ rung und dadurch bedingt einen entsprechenden schnelleren Auf­ bau der Leistung bzw. des Drehmomentes, wodurch sich ein spon­ taneres, spritzigeres Ansprechverhalten auf die Fahrpedalbewe­ gung einstellt. Darüber hinaus wird auch durch die kühle Luft in dieser Saugstrecke bei einem Dieselmotor das Auftreten in­ stationärer Vollastrauchstöße vermieden.

Letztendlich entfällt durch das Umschalten auf eine sofort ab­ gasfreie Saugstrecke die Totzeit, die ansonsten nötig wäre, um das Totvolumen, wie vorhergehend erwähnt, erst leerzusaugen, bevor sauberes Gas in die Brennräume gelangt. Mit anderen Wor­ ten, durch Umschalten zwischen zwei diskreten Ansaugluftsam­ melvolumina treten etwaige schädliche Totvolumina erst gar nicht in Erscheinung.

Dies führt bei plötzlicher Vollast nach vorherigem Betrieb mit Abgasrückführung zu einer insgesamt höheren Sauerstoffüllung, wodurch die instationären Abgasspitzen herabgesetzt werden. Darüber hinaus kann die von dem Motorsteuergerät erzeugte, derzeit übliche, aber für die Abgasneutralität nicht ausrei­ chende, gedämpfte Umsetzung der Fahrpedalbewegung in ein ent­ sprechendes Drehmoment bei einer Luftansaugvorrichtung gemäß der Erfindung nun bereits für eine Abgasneutralität ausrei­ chen, wobei gegebenenfalls sogar diese Dämpfung im Interesse von Fahrspaß und Spontanität durch spritzigeres Ansprechver­ halten des Verbrennungsmotors ohne etwaigen weiteren Abgas­ nachteil verringert werden könnte.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem im folgenden an­ hand der Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispiel.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Dar­ stellung der Luftansaugvorrichtung gemäß der Erfindung mit ei­ ner Doppelsaugstrecke nach der Erfindung.

Bezug nehmend auf die Figur ist eine Luftansaugvorrichtung 1 ersichtlich, die grundsätzlich eine Frischluft bzw. Ladeluft zuführende Ansaugleitung 2 vor einem Verbrennungsmotor 3 und eine Abgasleitung 4 nach dem Verbrennungsmotor 3 aufweist. Von dem Verbrennungsmotor 3 führt eine Leitung 5 zur Entlüftung des Kurbelgehäuses zurück in die Ansaugleitung 2. In der An­ saugleitung 2 ist üblicherweise ein Luftfilter 6 angeordnet. Handelt es sich um eine Ausführung mit einem Turbolader, weist die Ansaugleitung 2 nach dem Luftfilter 6 und der Leitung 5 von der Kurbelgehäuseentlüftung einen Verdichter 7 des Abga­ sturboladers und nachfolgend einen Ladeluftkühler 8 auf. Die Abgasleitung 4 wiederum weist die Turbine 9 des Abgasturbola­ ders und einen Auspufftopf 10 mit nicht dargestellten Schall­ dämpfer und Katalysator auf.

Ein Abschnitt 11 der Ansaugleitung 2 nach dem Verdichter 7 bzw. dem Ladeluftkühler 8 teilt sich in zwei Ansaugleitungen auf, nämlich eine erste Ansaugleitung 12 für eine Saugstrecke S₁ und eine zweite Ansaugleitung 13 für eine zweite Saugstrecke S₂. Die Ansaugleitung 12 geht in einen sogenannten Ansaugluft­ verteiler 14 über, der ein erstes Ansaugluftsammelvolumen V₁ zur Verfügung stellt. In analoger Weise mündet die Ansauglei­ tung 13 in einen zweiten Ansaugluftverteiler 15, der ein zwei­ tes, von dem ersten Ansaugluftsammelvolumen V₁ unabhängiges An­ saugluftsammelvolumen V₂ bereitstellt.

Von der Abgasleitung 4 führt eine Leitung 16 zur Abgasrückfüh­ rung in den Ansaugbereich und mündet an einer Zumischstelle 17 in die Ansaugleitung 12. Die Abgasrückführungs-Leitung 16 weist ein Abgasrückführungs-Ventil 18 auf, über das die rück­ zuführende Abgasmenge reguliert wird. Von den Ansaugluftver­ teilern 14 und 15 führen entsprechende Zuleitungen 19 und 20 zu den nicht näher dargestellten Einlaßventilen am Verbren­ nungsmotor 3.

Gemäß der Erfindung verlaufen folglich zwei Saugstrecken nahe­ zu parallel nebeneinander.

Die erste Saugstrecke S₁, in der Fig. 1 gestrichelt gezeichnet, dient dem Betrieb mit Abgasrückführung und erstreckt sich über die Elemente Ansaugleitung 12, Ansaugluftverteiler 14 mit An­ saugluftsammelvolumen V₁ und Zuleitungen 19.

Die zweite Saugstrecke S₂, in der Fig. 1 punktiert dargestellt, dient dem Betrieb ohne Abgasrückführung und umfaßt die Be­ standteile Ansaugleitung 13, Ansaugluftverteiler 15 mit dem Ansaugluftsammelvolumen V₂ und den Zuleitungen 20.

Am Eingang der Saugstrecken S₁ und S₂, d. h. an der Abzweigung zu den Ansaugleitungen 12 und 13, befindet sich eine Absperr­ vorrichtung 21. Ebenso befindet sich am Ende der beiden Saug­ strecken S₁ und S₂, d. h. an der Zusammenführung der Zuleitungen 19 und 20, jeweils eine Absperrvorrichtung 22.

Es wird deutlich, daß gemäß der Erfindung zwischen den beiden Saugstrecken S₁ und S₂ durch entsprechendes Betätigen der Ab­ sperrvorrichtungen 21 und 22 optional hin- und her geschaltet werden kann, so daß jeweils zwischen dem einen Ansaugluftsam­ melvolumen V₁, bestehend aus einem Mischgas aus Abgas und Frischluft, und dem anderen Ansaugluftsammelvolumen V₂, beste­ hend aus reiner Frischluft, ohne zeitliche Verzögerungen umge­ schaltet werden kann.

Claims (6)

1. Luftansaugvorrichtung für Verbrennungsmotoren mit direkter Kraftstoffeinspritzung, insbesondere für Dieselmotoren, die unter Ausbildung einer Saugstrecke eine Frischluft oder Ladeluft führende Ansaugleitung, einen mit dieser in Ver­ bindung stehenden Ansaugluftverteiler, der ein Ansaug­ luftsammelvolumen zur Verfügung stellt, und von diesem zu den Einlaßventilen der einzelnen Zylinder des Verbrennungs­ motors führende Zuleitungen aufweist, sowie eine mit der Saugstrecke in Verbindung stehende Abgasrückführungsein­ richtung, die Anteile des nach dem Verbrennungsvorgang in einer Abgasleitung abgeführten Abgases über ein Abgasrück­ führungsventil der Frischluft oder Ladeluft optional bei­ mischt, gekennzeichnet durch eine mit der ersten Saugstrecke (S₁) und der Abgasrückfüh­ rungseinrichtung (16) nicht in Verbindung stehende zweite Saugstrecke (S₂), die eine zweite Ansaugleitung (13), einen zweiten Ansaugluftverteiler (15), der ein zweites, von dem ersten Ansaugluftsammelvolumen (V₁) unabhängiges Ansaug­ luftsammelvolumen (V₂) zur Verfügung stellt, und zweite Zu­ leitungen (20) zu den einzelnen Zylindern des Verbrennungs­ motors (3) aufweist.

2. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in Luftströmungsrichtung vor einer Zumischstelle (17) der Abgasrückführungseinrichtung (16) angeordneten Abzwei­ gung der zweiten Ansaugleitung (13) von der ersten Ansaugleitung (12).

3. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Zusammenführung der Zuleitungen (19, 20) der beiden Saugstrecken (S₁, S₂) vor den Einlaßventilen der Zylinder.

4. Luftansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Absperrvorrichtung (21) in der Abzweigung der Ansau­ gleitungen (12, 13) am Eingang der Saugstrecken (S₁, S₂) und durch Absperrvorrichtungen (22) in der Zusammenführung der Zuleitungen (19, 20) am Ausgang der Saugstrecken (S₁, S₂), so daß in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Verbrennungs­ motors (3) zwischen den beiden Saugstrecken (S₁, S₂) alterna­ tiv umgeschaltet werden kann oder beide Saugstrecken (S₁, S₂) gleichzeitig geöffnet werden können.

5. Luftansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein beide Ansaugluftverteiler (14, 15) aufweisendes Gehäuse, die in diesem gegen Wärmeübertrag isoliert sind.

6. Luftansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugleitungen (12, 13), Ansaugluftverteiler (14, 15) und Zuleitungen (19, 20) der Saugstrecken (S₁, S₂) in Abhängigkeit der diesen zugeordneten Lastzustände des Ver­ brennungsmotors (3) unterschiedlich geometrisch ausgelegt sind.