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HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1.
Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein eine Ansaugkonstruktion für einen
Verbrennungsmotor und insbesondere eine Ansaugkonstruktion für einen
Verbrennungsmotor, die ein die Luftströmung steuerndes Ventil aufweist.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Die
Ansaugkonstruktion eines Verbrennungsmotors betreffende Technologien
wurden bereits entwickelt. Beispielsweise beschreibt die veröffentlichte
japanische Patentanmeldung Nr. 2004-124836 (
JP-A-2004-123836 )
eine Ansaugvorrichtung für
einen Verbrennungsmotor, die so gestaltet ist, daß sie eine
wirkungsvollere Gasströmung
in einen Zylinder ermöglicht,
ohne daß das Öffnungsverhältnis in
einem Ansaugkanal übermäßig reduziert
wird. Gemäß der veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr.
2004-124836 (
JP-A-2004-123836 )
ist im Ansaugkanal ein Steuerventil für die Ansaugluft vorgesehen,
das im Zylinder eine Gasströmung,
wie etwa eine vermischende Strömung
und eine wirbelnde Strömung
erzeugt. Das Steuerventil für
die Ansaugluft schließt
eine Drehwelle ein, die mit einem Betätigungsorgan verbunden ist, und
ein flaches, plattenartiges Ventilelement, das an seinem einen Ende
von der Drehwelle getragen wird. Wenn das Steuerventil für die Ansaugluft
sich in der Öffnungsposition
befindet, wird es von einer Ausnehmung aufgenommen, die in einem
unteren Bereich der Innenfläche
des Ansaugkanals ausgeformt ist.
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Gemäß der vorstehend
erwähnten
veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-124836 (
JP-A-2004-123836 )
wird das Steuerventil für
die Ansaugluft in geöffneter
Stellung von einer im Ansaugkanal ausgeformten Ausnehmung aufgenommen,
um eine Behinderung der Luftströmung im
Ansaugkanal zu unterdrücken.
Wenn sich jedoch als Verunreinigung in der Ansaugluft enthaltenes Öl, Kraftstoff,
Wasser, etc. in der Ausnehmung ansammelt, können die Ablagerungen sich
störend
auf die Drehung der Drehwelle des Steuerventils für die Ansaugluft
auswirken. Das kann die glatte Funktion des Steuerventils für die Ansaugluft
behindern oder aufgrund einer Zunahme des für den Betrieb des Steuerventils
für die
Ansaugluft erforderlichen Drehmoments die auf dem Betätigungsorgan
ruhende Last erhöhen.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung sieht eine Ansaugkonstruktion für einen Verbrennungsmotor vor,
welche die einwandfreie Funktion eines Steuerventils für die Ansaugluft
sicherstellt.
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Eine
einem Aspekt der Erfindung entsprechende Ansaugkonstruktion für einen
Verbrennungsmotor umfaßt
einen Ansaugkanal, der mit einer Brennkammer des Verbrennungsmotors
verbunden ist und durch den die der Brennkammer zuzuführende Luft
strömt,
sowie ein Steuerventil für
die Luftströmung,
das im Ansaugkanal vorgesehen ist und die Luftströmung im
Ansaugkanal steuert. Der Ansaugkanal besitzt eine Ausnehmung, die
in der inneren Wandfläche
des Ansaugkanals ausgebildet ist und in der das Steuerventil für die Ansaugluftströmung angeordnet
ist, sowie eine mit der Ausnehmung im wesentlichen in der Mittelposition
der im wesentlichen rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Luft im Ansaugkanal
verlaufenden Breitenrichtung der Ausnehmung verbundene Rinne, wobei
sich die Rinne von der Ausnehmung aus in Richtung auf die stromabwärts gelegene
Seite des Ansaugkanals erstreckt.
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Die
so gestaltete Ansaugkonstruktion für einen Verbrennungsmotor führt wirkungsvoll über die Rinne Öl, Kraftstoff
und Wasser enthaltende Ablagerungen, die sich in der Ausnehmung
angesammelt haben, in den Ansaugkanal ab: Das ermöglicht es, die
Behinderung der Funktion des Steuerventils für die Ansaugluft durch die
angesammelten Ablagerungen zu minimieren. Aufgrund der im Ansaugkanal auftretenden
Luftströmung
wird in der Rinne ein dynamischer Druck erzeugt und der dynamische
Druck zieht die Ablagerungen aus der Ausnehmung. Gemäß diesem
Aspekt der Erfindung ist die Rinne mit der im wesentlichen mittleren
Position der Ausnehmung mit dieser verbunden. Die Strömungsgeschwindigkeit
der im Ansaugkanal strömenden
Luft neigt dazu, in der Umgebung der Mitte der Ausnehmung größer zu sein
als in den anderen Bereichen. Demgemäß werden die in der Ausnehmung
angesammelten Ablagerungen wirkungsvoll in den Ansaugkanal abgeführt.
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Erfindungsgemäß kann ein
Zwischenraum zwischen dem Ventilelement und der Bodenfläche der
Ausnehmung vorgesehen sein. Die Rinne kann mit dem Zwischenraum
in Verbindung stehen. Bei der so gestalteten Ansaugkonstruktion
für einen
Verbrennungsmotor werden die in der Ausnehmung angesammelten Ablagerungen
aus dem zwischen dem Ventilelement und der Bodenfläche der
Ausnehmung belassenen Zwischenraum abgezogen, wenn die Luftströmung im
Ansaugkanal nicht durch das Steuerventil für die Ansaugluft geregelt wird.
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Erfindungsgemäß kann das
Steuerventil für die
Ansaugluft eine Ventilwelle und ein Ventilelement umfassen. Die
Ventilwelle ist drehbar in der Ausnehmung angeordnet. Das Ventilelement
ist an der Ventilwelle befestigt und verschwenkt sich in der Ausnehmung
entsprechend der Drehung der Ventilwelle mit dieser. Selbst wenn
das Ventilelement von der Ausnehmung aufgenommen ist, kann sich
ein Abschnitt der Rinne stromab vom Ventilelement befinden. Bei der
so gestalteten Ansaugkonstruktion für einen Verbrennungsmotor wird
sich, wenn das Ventilelement von der Ausnehmung aufgenommen ist,
aufgrund der sich innerhalb des Ansaugkanals ausbildenden Luftströmung ein
Unterdruck ausbilden, welcher in die Ausnehmung hinein wirksam wird.
Somit werden die in der Ausnehmung angesammelten Ablagerungen über die
Rinne aus der Ausnehmung in den Ansaugkanal abgezogen.
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Erfindungsgemäß kann sich,
in einer Ebene rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Luft im Ansaugkanal
gesehen, die Querschnittsfläche
der Rinne allmählich
in Richtung auf die stromab gelegene Seite des Ansaugkanals verringern.
Bei der so gestalteten Ansaugkonstruktion für einen Verbrennungsmotor werden
die Ablagerungen allmählich
zusammengetragen, während
sie sich durch die Rinne stromab bewegen. Auf diese Weise werden
die Ablagerungen wirkungsvoll stromab getragen und in den Ansaugkanal
abgeführt.
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Erfindungsgemäß kann sich,
in einer Ebene rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Luft im Ansaugkanal
gesehen, die Breite der Rinne allmählich in Richtung auf die stromab
gelegene Seite des Ansaugkanals verringern. Des weiteren können ein
erster Querschnitt der Rinne, der längs einer ersten, rechtwinklig
zur Strömungsrichtung
der Luft im Ansaugkanal verlaufenden Ebene festgestellt wird, und ein
zweiter Querschnitt der Rinne, der längs einer stromab von der ersten
Ebene gelegenen und zur Strömungsrichtung
der Luft im Ansaugkanal rechtwinkligen Ebene festgestellt wird,
geometrisch ähnlich
sein. Die Fläche
des zweiten Querschnitts kann geringer sein als die des ersten Querschnitts.
Bei der so gestalteten Ansaugkonstruktion für einen Verbrennungsmotor werden
die Ablagerungen wirkungsvoll stromab getragen und in den Ansaugkanal
abgeführt.
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Erfindungsgemäß kann die
Breite der Rinne geringer sein als die Breite der Rinne in der Position, in
der die Rinne an die Ausnehmung angeschlossen ist. Bei der so gestalteten
Ansaugkonstruktion für
einen Verbrennungsmotor wird die Fläche der in der inneren Wandfläche des
Ansaugkanals ausgebildeten Rinne minimiert, wodurch der von der
Rinne ausgehende Einfluß auf
die Luftströmung
unterdrückt
wird.
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Erfindungsgemäß kann die
Rinne einen Rinnenboden aufweisen. Die Tiefe der Rinne kann allmählich in
Richtung auf die stromab gelegene Seite des Ansaugkanals verringert
werden. Das Ende des Rinnenbodens auf der stromauf gelegenen Seite kann
mit der Bodenfläche
der Ausnehmung verbunden sein und das Ende des Rinnenbodens auf
der stromab gelegenen Seite kann mit der inneren Wandfläche des
Ansaugkanals verbunden sein. Bei der so gestalteten Ansaugkonstruktion
für einen
Verbrennungsmotor ist es möglich,
die Behinderung der Bewegung der aus der Ausnehmung zu beseitigenden Ablagerungen
zu minimieren, deren Auftreten an der Stelle wahrscheinlich ist,
an der die Rinne mit der Ausnehmung verbunden ist, und an der Stelle,
an der die Rinne mit dem Ansaugkanal verbunden ist.
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Wie
oben beschrieben, wird gemäß dem vorerwähnten Aspekt
der Erfindung die Ansaugkonstruktion für einen Verbrennungsmotor realisiert,
die einen zuverlässigen
Betrieb des Steuerventils für
die Ansaugluft sicherstellt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorgenannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden ersichtlich aus der folgenden Beschreibung einer beispielsweisen
Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, in denen gleiche oder einander entsprechende Abschnitte
durch gleiche Bezugszahlen gekennzeichnet sind und in denen
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1 eine
Querschnittsansicht eines Benzinmotors ist, bei welchem eine erfindungsgemäße Ansaugkonstruktion
angewandt ist,
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2 eine
Querschnittsansicht eines Benzinmotors ist, die den in 1 von
einer doppelt punktierten Linie II umschlossenen Bereich zeigt,
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3 eine
perspektivische Ansicht ist, die die Innenseite eines in 2 gezeigten
Ansaugkanals zeigt,
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4 eine
Querschnittsansicht einer Rinne nach der Linie IV-IV in 3 ist,
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5A eine
Querschnittsansicht ist, die ein abgewandeltes Beispiel der im Ansaugkanal
in 2 ausgebildeten Rinne zeigt, und
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5B eine
Querschnittsansicht ist, die ein anderes abgewandeltes Beispiel
der im Ansaugkanal in 2 ausgebildeten Rinne zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Ein
Ausführungsbeispiel
wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es ist zu beachten, daß in
der unten folgenden Beschreibung gleiche oder einander entsprechende Komponenten
durch die gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet sind.
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1 ist
die Querschnittsansicht, die einen Benzinmotor zeigt, bei welchem
eine Ansaugkonstruktion gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung angewandt ist. Ein Benzinmotor 10 (nachfolgend
als „Motor 10" bezeichnet) ist
ein in ein Fahrzeug eingebauter Verbrennungsmotor. Der Motor 10 ist
ein Mehrzylinder-Reihenmotor. Es ist zu beachten, daß der Motor 10 nicht
auf einen Reihenmotor beschränkt
ist, sondern beispielsweise ein V-Motor, ein Boxermotor oder ein
W-Motor sein kann.
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Der
Motor 10 umfaßt
einen Zylinderblock 26 und eine Zylinderkopf 25.
Im Zylinderblock 26 ist eine Mehrzahl von Zylindern 13 ausgebildet.
Der Zylinderkopf 25 ist oben auf dem Zylinderblock 26 befestigt. Der
Zylinderkopf ist aus Metall, beispielsweise einer Aluminiumlegierung,
gefertigt.
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In
jedem der Zylinder 13 ist ein Kolben 12 derart
vorgesehen, daß der
Kolben 12 dicht im Zylinder 13 sitzt. Der Kolben 12 besitzt
eine im wesentlichen kreisförmige
obere Fläche 12a und
führt im
Zylinder 13 eine hin- und hergehende Bewegung aus. Eine
Brennkammer 15 ist in jedem der Zylinder 13 ausgebildet.
Die Brennkammer 15 wird durch die obere Fläche 12a,
die Innenfläche
des die Zylinder definierenden Zylinderblocks 26 und den
Zylinderkopf 25 definiert. Der Zylinderkopf 25 besitzt
einen Ansaugkanal 14 und einen Auslaßkanal 18, die mit der
Brennkammer 15 in Verbindung stehen. Im Ansaugkanal 14 ist
ein Einlaßventil 16 vorgesehen
und wird geöffnet/geschlossen,
um zur geeigneten Zeit eine Verbindung zwischen der Brennkammer 15 und dem
Ansaugkanal 14 herzustellen oder zu unterbrechen. In ähnlicher
Weise ist ein Auslaßventil 17 im Auslaßkanal 18 vorgesehen
und wird geöffnet/geschlossen,
um zur geeigneten Zeit eine Verbindung zwischen der Brennkammer 15 und
dem Auslaßkanal 18 herzustellen
oder zu unterbrechen.
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Der
Motor 10 umfaßt
weiter einen Ansaugluftverteiler 21 der am Zylinderkopf 25 befestigt
ist. Der Ansaugluftverteiler 21 leitet die von außerhalb des
Fahrzeugs aufgenommene Luft zum Ansaugkanal 14. Der Ansaugluftverteiler 21 besteht
aus Harz. Alternativ kann der Ansaugluftverteiler aus Metall gefertigt
sein.
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Der
Ansaugluftverteiler 21 und der Ansaugkanal 14 bilden
eine Ansaugleitung 22, durch welche die der Brennkammer 15 zuzuführende Luft
strömt. Die
Luft strömt
zunächst
durch einen Abschnitt der Ansaugleitung 22, die innerhalb
des Ansaugluftverteilers 21 ausgebildet ist, und strömt dann
durch den anderen Abschnitt der Ansaugleitung 22, der innerhalb
des Ansaugkanals 14 ausgebildet ist, und wird schließlich in
die Brennkammer 15 eingeleitet. Die Ansaugleitung 22 ist
mit einer Einspritzvorrichtung 19 versehen, durch die Kraftstoff
in die Ansaugleitung 22 eingespritzt wird. Die Einspritzvorrichtung 19 ist
am Zylinderkopf 25 befestigt. Die Einspritzvorrichtung 19 ist
in einer in Bezug auf die Strömungsrichtung
der Luft in der Ansaugleitung 22 stromab vom später näher beschriebenen
Ventil 31 befindlichen Position angeordnet. Es sollte beachtet
werden, daß der
Ausdruck „stromab" in dieser Beschreibung „stromab" in Bezug auf die
Richtung zu verstehen ist, in der die Luft in der Ansaugleitung 22 strömt. In ähnlicher
Weise zeigt „stromauf" in dieser Beschreibung „stromauf" in Bezug auf die
Richtung an, in der die Luft in der Ansaugleitung 22 strömt.
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Die 2 ist
eine Querschnittsansicht eines Benzinmotors, die den in 1 von
einer doppelt punktierten Linie II umschlossenen Bereich zeigt. Wie
in den 1 und 2 gezeigt, erstreckt sich die
Ansaugleitung 22 längs
der zentralen Achse 101, die durch die zentrale Achse des
Ansaugluftverteilers 21 und die zentrale Achse des Ansaugkanals 14 gebildet
wird. Das Ventil 31 erzeugt aktiv eine Wirbelströmung eines
Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer 15. Insbesondere
erzeugt das Ventil 31 eine Wirbelströmung, die in der sich im wesentlichen
rechtwinklig zur oberen Fläche 12a erstreckenden
Längsrichtung
des Zylinders 13 voranschreitet. Namentlich erzeugt das
Ventil 31 eine vermischende Strömung. Alternativ erzeugt das
Ventil 31 eine Wirbelströmung, in einer im wesentlichen
zur oberen Fläche 12a parallelen
Richtung. Namentlich erzeugt das Ventil 31 eine verwirbelnde
Strömung.
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Das
Ventil 31 umfaßt
eine Ventilwelle 32 und ein Ventilelement 33.
Die Ventilwelle 32 ist drehbar angeordnet. Die Ventilwelle 32 ist
mit einem (nicht gezeigten) Elektromotor verbunden, der beispielsweise
durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) gesteuert wird. Ein
die Ventilwelle 32 drehender Antriebsmechanismus ist nicht
auf den Elektromotor beschränkt
und kann beispielsweise ein die Ventilwelle 32 unter Anwendung
eines in der Ansaugleitung 22 erzeugten Unterdrucks drehender
Antriebsmechanismus sein. Das Ventilelement 33 ist mit
der Ventilwelle 32 verbunden. Das Ventilelement 33 ist
ein flaches, plattenförmiges
Teil. Das Ventilelement 33 erstreckt sich von der Ventilwelle 32 weg.
Mit anderen Worten, ein Ende des Ventilelements 33 ist
an der Ventilwelle 32 befestigt. Das Ventil 31 weist
eine auskragende Struktur auf. Die Drehung der Ventilwelle 32 veranlaßt das Ventilelement 33 sich
mit der Ventilwelle 32 zu drehen, wodurch die Luftströmung in
der Ansaugleitung 22 gesteuert wird.
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Die 3 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Innenseite eines in 2 gezeigten
Ansaugkanals zeigt. Wie in den 2 und 3 gezeigt,
haben der Ansaugkanal 14 und der Ansaugluftverteiler 21 eine
gemeinsame innere Wandfläche 22b,
welche die Ansaugleitung 22 definiert. Die innere Wandfläche 22b erstreckt
sich glatt von der stromauf gelegenen Seite in Richtung auf die
stromab gelegene Seite der Ansaugleitung 22. Auf der inneren
Wandfläche 22b befinden
sich keine unebenen Stellen. Die Ansaugleitung 22 besitzt
einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, wenn man sie in
einer Ebene betrachtet, die sich rechtwinklig zu der Richtung erstreckt,
in der die Luft in der Ansaugleitung 22 strömt. Die
Querschnittsform der Ansaugleitung 22 ist nicht auf ein
Rechteck beschränkt.
Die Querschnittsform der Ansaugleitung 22 kann ein Kreis,
ein Oval oder derart geformt sein, wie eine Laufbahn auf einem Sportfeld,
(im wesentlichen ein Rechteck, dessen kurze Seiten nach außen gekrümmt sind),
etc.
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Eine
Ausnehmung 41, die das Ventil 31 aufnimmt, ist
im Ansaugkanal 22 ausgebildet. Die Ausnehmung 41 ist
in der inneren Wandfläche 22b ausgebildet.
In einer Ebene betrachtet, die sich rechtwinklig zu der Richtung
erstreckt, in der die Luft in der Ansaugleitung 22 strömt, ist
die Ausnehmung 41 in einem unteren Abschnitt der Ansaugleitung 22 ausgebildet.
Der untere Abschnitt ist ein Abschnitt, der sich in vertikaler Richtung
auf der unteren Seite der Ansaugleitung befindet. Die Ausnehmung 41 ist
derart geformt, daß sie
in geeigneter Weise das Ventil 31 in sich aufnimmt. Gemäß der Ausführungsform
der Erfindung besitzt die in der inneren Wandfläche 22b ausgebildete
Ausnehmung 41 von oben gesehen eine im wesentlichen rechteckige
Form. Die Ausnehmung 41 ist von der Trennfuge zwischen
dem Ansaugkanal 14 und dem Ansaugluftverteiler 21 abgewandt
ausgebildet.
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Die
Ventilwelle 32 ist in der Ausnehmung 41 derart
angeordnet, daß die
Ventilwelle 32 stromauf vom Ventilelement 33 positioniert
ist. Das Ausmaß des
Zwischenraums zwischen der Wandfläche der Ausnehmung 41 und
der Ventilwelle 32 ist auf den kleinsten möglichen
Wert festgesetzt, bei dem die Ventilwelle 32 von einem
Kontakt mit der Wandfläche des
Ausnehmung abgehalten wird. Das Ventilelement 33 ist in
der Ausnehmung 41 in solcher Weise aufgenommen; daß die Luftströmung in
der Ansaugleitung 22 nicht regulierend beeinflußt wird
(nachfolgend als „Betriebsweise
mit unregulierter Luftströmung" bezeichnet). In 2 wird
das Ventilelement 33 in der Betriebsweise mit unregulierter
Luftströmung
durch eine durchgehende Linie dargestellt. Andererseits verschwenkt
sich bei einer Betriebsweise, in welcher die Luftströmung in
der Ansaugleitung 22 reguliert wird (nachfolgend als „Betriebsweise
mit regulierter Luftströmung" bezeichnet), das
Ventilelement 33, das von der Ausnehmung 41 aufgenommen wurde,
mit der Drehung der Ventilwelle in Richtung auf eine Position in
der Ansaugleitung 22, die in 2 durch
eine unterbrochene Linie dargestellt ist.
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Die
Ausnehmung 41 besitzt eine Bodenfläche 41b. Die Bodenfläche 41b und
das Ventilelement 33 liegen einander in der Betriebsweise
mit unregulierter Luftströmung
gegenüber.
Bei dieser Betriebsweise verbleibt zwischen der Bodenfläche 41b und dem
Ventilelement 33 ein Zwischenraum. Der Abstand zwischen
der Bodenfläche 41b und
der verlängerten
Linie der inneren Wandfläche 22b bleibt
von der stromauf gelegenen Seite bis zur stromab gelegenen Seite
im wesentlichen konstant. Alternativ kann der Abstand zwischen der
Bodenfläche 41b und der
verlängerten
Linie der inneren Wandfläche 22b allmählich in
Richtung auf die stromab gelegene Seite abnehmen. Mit anderen Worten,
die Bodenfläche 41b kann
derart geneigt sein, daß die
Tiefe der Ausnehmung 41 an dem am weitesten stromauf gelegenen
Ende der Bodenfläche 41b am
größten ist
und am geringsten an dem am weitesten stromab gelegenen Ende der
Bodenfläche 41b.
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Des
weiteren ist in der Ansaugleitung 22 eine mit der Ausnehmung 41 verbundene
Rinne 51 ausgebildet. Die Rinne 51 erstreckt sich
von der Ausnehmung 41 stromab in der Ansaugleitung 22 und
ist mit dem stromab gelegenen Ende der Ausnehmung 41 verbunden.
Die Rinne 51 erreicht den Zwischenraum 36. Die
Rinne 51 erstreckt sich von der Ausnehmung 41 bis
zu einer Position weiter stromab vom stromab gelegenen Ende des
in der Ausnehmung 41 aufgenommenen Ventilelements 33.
Namentlich ist die Rinne 51 selbst in der Betriebsweise
mit unregulierter Luftströmung,
bei der das Ventilelement 33 von der Ausnehmung 41 aufgenommen
ist, zur Ansaugleitung 22 geöffnet.
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Die 4 ist
eine Querschnittsansicht der Rinne 51 nach der Linie IV-IV
in 3. Wie in den 2 bis 4 bei
Betrachtung in einer Ebene betrachtet, die sich rechtwinklig zu
der Richtung erstreckt, in der die Luft in der Ansaugleitung 22 strömt, verringert
sich die Querschnittsfläche
S der Rinne 51 allmählich
in Richtung auf die stromab gelegene Seite der Ansaugleitung 22.
Die Querschnittsfläche
S der Rinne 51 beträgt
0 (Null) an dem stromab gelegenen Ende der Rinne 51. Die
Rinne 51 besitzt einen V-förmigen Querschnitt.
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Die
Rinne 51 besitzt einen Rinnenboden 52. Der Abstand
zwischen dem Rinnenboden 52 und der verlängerten
Linie der inneren Wandfläche 22b,
d.h. die Tiefe H der Rinne 51, wird allmählich in
Richtung auf die stromab gelegene Seite der Ansaugleitung 22 verringert
und beträgt
am stromab gelegenen Ende der Rinne 51 0 (Null). Das Ende
des Rinnenbodens 52 auf der stromauf gelegenen Seite ist
mit der Bodenfläche 41b der
Ausnehmung 41 verbunden. Des weiteren ist das Ende des
Rinnenbodens 52 auf seiner stromab gelegenen Seite mit
der Innere Wandfläche 22b verbunden.
Der Rinnenboden 52 kann in Richtung auf die stromab gelegene
Seite der Ansaugleitung 22 schräg aufwärts verlaufen.
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Die
Breite B1 der Rinne 51 ist kleiner als die Breite B2 der
Ausnehmung 41 in der Position, in der die Rinne mit der
Ausnehmung 41 verbunden ist. Es ist zu beachten, daß die Breite
B1 der Rinne 51 und die Breite B2 der Ausnehmung 41 die
Abmessung der Rinne 51 bzw. die Abmessung der Ausnehmung 41 in
der Richtung rechtwinklig zu jener Richtung, in der die Luft in
der Ansaugleitung 22 strömt. Bei dieser Konstruktion
wird die Querschnittsfläche
der in der inneren Wandfläche 22b ausgebildeten
Rinne minimiert, wodurch der von der Rinne 51 ausgeübte Einfluß auf die
Luftströmung
in der Ansaugleitung 22 unterdrückt wird.
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In
einer Richtung gesehen, die sich rechtwinklig zu der Richtung erstreckt,
in der die Luft in der Ansaugleitung 22 strömt, unterscheiden
sich die Ausnehmung 41 und die Rinne 51 hinsichtlich
ihrer Querschnittsform. Bei dieser Ansicht ist die Querschnittsfläche S der
Rinne 51 kleiner als die Querschnittsfläche der Ausnehmung 41.
Die Fläche
der Rinne 51, die sich auf der inneren Wandfläche 22b öffnet, ist auch
kleiner als die Fläche
der Ausnehmung 41, die sich auf der inneren Wandfläche 22b öffnet. Die
Position, in der die Rinne 51 mit der Ausnehmung 41 verbunden
ist, ist im wesentlichen die Mittelposition der Ausnehmung 41 in
der Breitenrichtung der Rinne 51 und der Ausnehmung 41.
Alternativ können
die Breite B1 der Rinne 51 und die Breite B2 der Ausnehmung 41 in
der Position, in der die Rinne 51 mit der Ausnehmung 41 verbunden
ist, einander gleich sein.
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In
der durch die Ansaugleitung 22 strömenden Luft enthaltenes Öl, enthaltener
Kraftstoff und enthaltenes Wasser können sich in der Ausnehmung 41 ansammeln.
Bei der Betriebsweise mit regulierter Luftströmung dreht sich das von der
Ausnehmung 41 aufgenommene Ventilelement 33 mit
der Ventilwelle 32 und bewegt sich in die Ansaugleitung 22.
Bei dieser Betriebsweise erzeugt das Ventilelement 33 eine Wirbelströmung, die
sich in Richtung auf die Ausnehmung 41 bewegt, nachdem
sie über
das Ventilelement 33 hinweggeströmt ist, d.h. eine Wirbelströmung, die
sich zunächst
in Richtung des Pfeils 150 bewegt und dann in Richtung
des Pfeils 200 in 2. Die Wirbelströmung führt das
in der Luft enthaltene Öl
und Wasser, das der Brennkammer 15 zugeführt werden
soll, in die Ausnehmung 41. Zusätzlich wird der durch die Einspritzvorrichtung 19 eingespritzte Kraftstoff,
von dem erwartet wird, daß er
stromab strömt,
von der Wirbelströmung
aufgenommen und dann in die Ausnehmung 41 geleitet. Die
in der Ausnehmung 41 angesammelten Ablagerungen enthalten
Oxide und Carbide, die Verbrennungsprodukte von Kraftstoff, Öl, Feststoffen,
etc. sind.
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Gemäß der Ausführungsform
der Erfindung ist die Rinne 51 in der Ansaugleitung 22 ausgebildet. Die
Gestaltung der Rinne 51 erlaubt es, die in der Ausnehmung 41 angesammelten
Ablagerungen wirkungsvoll in die Ansaugleitung 22 abzuführen. Insbesondere
strömt
in der Betriebsweise mit unregulierter Luftströmung die Luft in der Nähe der Rinne 51 mit großer Geschwindigkeit,
was einen Unterdruck erzeugt. Der so erzeugte Unterdruck zieht gewaltsam über die
Rinne 51 die Ablagerungen aus der Ausnehmung 41 in
die Ansaugleitung 22.
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Gemäß der Ausführungsform
der Erfindung besitzt die Rinne 51 einen V-förmigen Querschnitt und die
Tiefe der Rinne 51 nimmt allmählich in Richtung auf die stromab
gelegene Seite der Ansaugleitung 22 ab. Bei dieser Konstruktion
werden die Ablagerungen allmählich
zusammengetragen, während sie
sich stromab durch die Rinne 51 bewegen. Das erleichtert
die Bewegung der Ablagerungen. Des weiteren besteht kein Niveauunterschied
zwischen der Bodenfläche 41b und
dem Rinnenboden 52 und zwischen dem Rinnenboden 52 und
der inneren Wandfläche 22b.
Deshalb wird die Bewegung der Ablagerungen von der Ausnehmung 41 in
Richtung auf die Ansaugleitung 22 nicht behindert. Gemäß der Ausführungsform
der Erfindung werden die in der Ausnehmung 41 angesammelten
Ablagerungen wirkungsvoll in die Ansaugleitung 22 abgeführt.
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Die 5 stellt die Querschnittsansichten dar,
die abgewandelte Beispiele für
die in 2 gezeigte, in der Luftansaugleitung 22 ausgebildete
Rinne 51 zeigen. Die in den 5A und 5B gezeigten
Rinnen 51 sind die abgewandelten Beispiele der in 4 gezeigten
Rinne 51. Die Rinne 51 gemäß dem in 5A gezeigten,
abgewandelten Beispiel besitzt einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt.
In einer rechtwinklig zur Richtung der Luftströmung in der Ansaugleitung 22 verlaufenden Ebene
betrachtet, kann die Wandfläche
der Rinne 51 gekrümmt
sein. Die Rinne gemäß einem
anderen, abgewandelten, in 5B gezeigten
Beispiel besitzt einen im wesentlichen umgekehrt trapezförmigen Querschnitt.
Die Rinne kann einen flachen Rinnenboden aufweisen. Gemäß noch einem
anderen (nicht gezeigten) Beispiel kann in der Ansaugleitung 22 eine
Mehrzahl von Rinnen 51 ausgebildet sein.
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Die
Ansaugkonstruktion für
einen Verbrennungsmotor gemäß der Ausführungsform
der Erfindung umfaßt
die Ansaugleitung 22 und das Ventil 31. Die Ansaugleitung 22 steht
mit der Brennkammer 15 des Benzinmotors 10 in
Verbindung, der ein Verbrennungsmotor ist, und die der Brennkammer 15 zuzuführende Luft
strömt
durch die Ansaugleitung 22. Das Ventil 31 ist
in der Ansaugleitung vorgesehen und dient als Luftströmungssteuerventil,
das die Luftströmung
steuert. Die Ansaugleitung besitzt die Ausnehmung 41 und
die Rinne 51. Die Ausnehmung 41 ist in der inneren
Wandfläche 22b der
Ansaugleitung 22 ausgebildet und nimmt in sich das Ventil 31 auf.
Die Rinne 51 ist mit der Ausnehmung 41 verbunden
und erstreckt sich von der Ausnehmung 41 stromab. Die Position,
in der die Rinne 51 mit der Ausnehmung 41 verbunden
ist, ist im wesentlichen die Mittelposition der Ausnehmung 41 in
Bezug auf die Breitenrichtung der Rinne 51 und der Ausnehmung 41,
d.h. die Richtung rechtwinklig zu der Richtung, in der die Luft
in der Ansaugleitung 22 strömt.
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Der
Zwischenraum 36 ist zwischen dem Ventilelement 33 und
der Bodenfläche 41b der
Ausnehmung 41 belassen. Die Rinne 51 steht mit
dem Zwischenraum 36 in Verbindung.
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In
einer Ebene betrachtet, die sich rechtwinklig zu der Richtung erstreckt,
in der die Luft in der Ansaugleitung 22 strömt, nimmt
die Breite der Rinne 51 allmählich in Richtung auf die stromab
gelegene Seite der Ansaugleitung 22 ab.
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Der
erste Querschnitt S1 der Rinne 51, der in der ersten, zur
Strömungsrichtung
der Luft in der Ansaugleitung 22 rechtwinkligen Ebene genommen wird,
und der zweite Querschnitt S2 der Rinne 51, der in der
stromab von der ersten Ebene gelegenen zweiten und zur Strömungsrichtung
der Luft in der Ansaugleitung 22 rechtwinkligen Ebene genommen wird,
sind geometrisch ähnlich.
Der zweite Querschnitt S2 weist eine kleinere Fläche auf als der erste Querschnitt
S1.
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Bei
der Ansaugkonstruktion für
einen Verbrennungsmotor gemäß der Ausführungsform
der Erfindung werden die in der Ausnehmung 41 angesammelten
Ablagerungen wirkungsvoll in die Ansaugleitung 22 abgeführt. Das
ermöglicht
es, eine Behinderung der Drehung der Ventilwelle 32 durch die
Ablagerungen zu vermeiden. Es ist deshalb möglich, die zuverlässige Funktion
des Ventils 31 aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus ist es nicht länger erforderlich,
die Antriebskraft für
das Ventil 31 unter Berücksichtigung
der Ansammlung von Ablagerungen auf einen größeren Wert festzulegen. Als
Ergebnis kann die Ansaugkonstruktion mit geringeren Kosten gefertigt
werden.
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Die
Ansaugkonstruktion für
einen Verbrennungsmotor gemäß der Ausführungsform
der Erfindung umfaßt
die Ansaugleitung und das Luftströmungssteuerventil. Die Ansaugleitung
steht mit der Brennkammer des Verbrennungsmotors in Verbindung und
die der Brennkammer zuzuführende
Luft strömt
durch die Ansaugleitung. Das Luftströmungssteuerventil ist in der
Ansaugleitung vorgesehen und steuert die Luftströmung. In der Ansaugleitung
befindet sich die Ausnehmung und die Rinne. Die Ausnehmung ist in
der inneren Wandfläche
der Ansaugleitung ausgebildet und nimmt in sich das Luftströmungssteuerventil
auf. Die Rinne ist mit der Ausnehmung verbunden und erstreckt sich
von der Ausnehmung stromab.
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Das
Luftströmungssteuerventil
kann die Ventilwelle und das Ventilelement umfassen. Die Ventilwelle
ist drehbar in der Ausnehmung angeordnet. Das Ventilelement ist
mit der Ventilwelle verbunden und verschwenkt sich in Übereinstimmung
mit der Drehung der Ventilwelle in die Ansaugleitung hinein. Selbst
wenn das Luftströmungssteuerventil
von der Ausnehmung aufgenommen ist, ist die Rinne teilweise direkt
der Ansaugleitung ausgesetzt. Bei der so gestalteten Ansaugkonstruktion
für einen
Verbrennungsmotor wird bei der Betriebsweise mit unregulierter Luftströmung durch
die Luftströmung
in der Ansaugleitung ein Unterdruck erzeugt, der sich nahe der Rinne
ausbildet und in die Ausnehmung hinein wirkt. Der Unterdruck zieht
die in der Ausnehmung angesammelten Ablagerungen über die
Rinne in die Ansaugleitung hinauf.
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In
einer Ebene betrachtet, die sich rechtwinklig zu der Richtung erstreckt,
in der die Luft die Ansaugleitung durchströmt, nimmt die Querschnittsfläche der
Rinne allmählich
in Richtung auf die stromab gelegene Seite der Ansaugleitung ab.
Bei dieser Konstruktion werden die Ablagerungen allmählich zusammengetragen,
während
sie sich durch die Rinne stromab bewegen. Das ermöglicht es,
die Ablagerungen wirkungsvoll stromab zu tragen. Als Ergebnis werden
die Ablagerungen wirkungsvoll in die Ansaugleitung abgeführt.
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Die
Breite der Rinne ist an der Stelle, an der die Rinne mit der Ausnehmung
verbunden ist, geringer als die Breite der Ausnehmung. Bei der so
gestalteten Ansaugkonstruktion für
einen Verbrennungsmotor wird die Fläche der in der inneren Wandfläche der
Ansaugleitung ausgebildeten Rinne minimiert, wodurch der von der
Rinne auf die Luftströmung
in der Ansaugleitung ausgeübte
Einfluß unterdrückt wird.
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Die
Rinne kann einen Rinnenboden aufweisen. Der Abstand zwischen der
verlängerten
Linie der inneren Wandfläche
der Ansaugleitung und dem Rinnenboden verringert sich allmählich in
Richtung auf die stromab gelegene Seite der Ansaugleitung. Die stromauf
gelegene Seite des Rinnenbodens ist mit der Bodenfläche der
Ausnehmung verbunden und das auf der stromab befindlichen Seite
gelegene Ende des Rillenbodens ist mit der inneren Wandfläche der
Ansaugleitung verbunden. Bei der so gestalteten Ansaugkonstruktion
für einen
Verbrennungsmotor ist es möglich,
die Behinderung der Bewegung der aus der Ausnehmung abzuführenden
Ablagerungen zur Ansaugleitung zu minimieren, die dort auftreten
könnte,
wo die Rinne mit der Ausnehmung verbunden ist und dort, wo die Rinne
mit der Ansaugleitung verbunden ist.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf eine beispielsweise Ausführungsform
beschrieben wurde, sollte verstanden werden, daß die Erfindung nicht auf die
beispielsweise Gestaltung oder Konstruktion beschränkt ist.
Im Gegenteil soll die Erfindung auch verschiedene Abwandlungen und äquivalente
Anordnungen einschließen.
Während
verschiedene Elemente des Ausführungsbeispiels
in verschiedenen beispielhaften Kombinationen und Ausgestaltungen
gezeigt sind, sind zusätzlich
andere Kombinationen und Ausgestaltungen, die mehr oder weniger
Elemente oder nur ein Element umfassen, ebenfalls von der Erfindung
erfaßt.