DE102017206430A1 - Vorrichtung zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors sowie Verfahren zur Nachrüstung eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Vorrichtung zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors sowie Verfahren zur Nachrüstung eines Verbrennungsmotors Download PDF

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Abstract

Die Erfindung ist eine Vorrichtung (30) und ein Verfahren zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor (10), wobei die Vorrichtung (30) in einem auf einer Eingangsseite zu einem Verbrennungsraum (16) des Verbrennungsmotors 10 führenden Einlasskanal (20) platziert oder Bestandteil des Einlasskanals (20) ist und wobei die Vorrichtung (30) eine Mehrzahl von untereinander parallel ausgerichteten und von dem gasförmigen Volumenstrom durchströmbaren Röhren (32) umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft zuvorderst eine Vorrichtung zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem Verbrennungsmotor in Form eines Kolbenhubmotors. Im Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors sowie ein Verfahren zur Nachrüstung eines Verbrennungsmotors.
  • Verbrennungsmotoren und Kolbenhubmotoren sowie Verfahren zu deren Betrieb sind an sich bekannt. Zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms weisen solche Motoren eingangsseitig einen Einlasskanal, durch welchen zumindest angesaugte Umgebungsluft in Richtung auf einen Verbrennungsraum des Motors strömt, sowie einen Auslasskanal auf, durch welchen ein nach der Zündung oder Selbstzündung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches im Verbrennungsraum resultierendes Gas ausgestoßen wird.
  • Allerdings kommt es bezüglich der durch den Einlasskanal angesaugten Umgebungsluft oftmals zu Turbulenzen im Einlasskanal. Dies bedingt einen erhöhten Energieaufwand für eine aktive oder passive Förderung der Umgebungsluft in den Verbrennungsraum.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht entsprechend darin, eine optimierte Vorrichtung zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zum optimierten Betrieb eines Verbrennungsmotors anzugeben. Der durch einen Einlasskanal des Verbrennungsmotors strömende gasförmige Volumenstrom umfasst zumindest die jeweils angesaugte oder mittels eines Gebläses oder dergleichen in den Einlasskanal gelenkte Umgebungsluft.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Vorrichtung zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist bei einer Vorrichtung zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor vorgesehen, dass diese Vorrichtung in einem auf einer Eingangsseite zu einem Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors führenden Einlasskanal und/oder einem vom Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors ausgehenden Auslasskanal platziert oder Bestandteil des Einlasskanals bzw. Auslasskanals ist und dass die Vorrichtung eine Mehrzahl von untereinander parallel ausgerichteten und von dem gasförmigen Volumenstrom durchströmbaren Röhren umfasst.
  • Des Weiteren wird die oben formulierte Aufgabe auch mittels eines Verfahrens zum Betrieb eines Verbrennungsmotors gelöst. Gemäß dem Verfahren ist vorgesehen, dass in einem zu einem Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors führenden Einlasskanal und/oder einem vom Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors ausgehenden Auslasskanal eine Vorrichtung der hier und im Folgenden beschriebenen Art platziert oder Bestandteil des Einlasskanals bzw. Auslasskanals ist und dass beim Betrieb des Verbrennungsmotors ein gasförmiger Volumenstrom durch die oder jede Vorrichtung strömt.
  • Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die untereinander parallel ausgerichteten Röhren den Volumenstrom lenken und dass die Röhren den durch die Vorrichtung strömenden Volumenstrom in eine Vielzahl von voneinander unabhängigen Volumenströmen aufteilen. Diese Lenkung und Aufteilung führt zu einem laminaren Volumenstrom innerhalb der Vorrichtung und aufgrund der Lenkung und Aufteilung auch am Ausgang der Vorrichtung zu einem weiterhin laminaren oder zumindest im Wesentlichen laminaren Volumenstrom / Gasstrom, also einem von Turbulenzen freien oder zumindest im Wesentlichen freien Volumenstrom / Gasstrom.
  • Bei einem Verfahren zum Betrieb eines solchen Verbrennungsmotors wird die eingangsseitig des Einlasskanals angesaugte und/oder in den Einlasskanal geförderte Umgebungsluft durch im Einlasskanal angeordnete oder vom Einlasskanal umfasste und parallel zueinander ausgerichtete Röhren geleitet.
  • Für die weitere Beschreibung gilt zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen, dass Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der hier und im Folgenden beschriebenen Vorrichtung sowie eventueller Ausgestaltungen beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit und im Hinblick auf ein Verfahren zum Betrieb eines eine solche Vorrichtung umfassenden Verbrennungsmotors und umgekehrt gelten, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Aspekten der Erfindung stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen innerhalb der Ansprüche weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des in Bezug genommenen Anspruchs durch die Merkmale des jeweiligen abhängigen Anspruchs hin. Sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale oder Merkmalskombinationen eines abhängigen Anspruchs zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche sowie der Beschreibung bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem abhängigen Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen sowie einer allgemeineren Ausführungsform der gegenständlichen Vorrichtung nicht vorhanden ist. Jede Bezugnahme in der Beschreibung auf Aspekte abhängiger Ansprüche ist demnach auch ohne speziellen Hinweis ausdrücklich als Beschreibung optionaler Merkmale zu lesen.
  • Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass alle von der Vorrichtung umfassten Röhren einseitig oder beidseitig einen gleichen oder jeweils gleichen Durchmesser oder eine gleiche wirksame Querschnittsfläche und/oder alle von der Vorrichtung umfassten Röhren eine gleiche Länge aufweisen. Im Interesse einer besseren Lesbarkeit der nachfolgenden Beschreibung wird im Folgenden anstelle von „Durchmesser oder wirksamer Querschnittsfläche“ oftmals kurz nur noch vom Durchmesser einer Röhre gesprochen. Bei jeder Erwähnung eines Durchmessers einer Röhre ist die allgemeinere Formulierung, nämlich Durchmesser oder wirksame Querschnittsfläche einer Röhre, stets mitzulesen. Eine Vorrichtung, bei der alle Röhren einseitig einen gleichen Durchmesser aufweisen, hat entweder auf Ihrer angeströmten Eingangsseite oder auf der Ausgangsseite Öffnungen mit gleichem Durchmesser. Eine Vorrichtung, bei der alle Röhren beidseitig einen gleichen Durchmesser aufweisen, hat auf ihrer Eingangsseite und auf ihrer Ausgangsseite Öffnungen mit gleichem Durchmesser. Eine Vorrichtung, bei der alle Röhren beidseitig einen jeweils gleichen Durchmesser aufweisen, hat auf ihrer Eingangsseite Öffnungen mit jeweils gleichem Durchmesser und auf ihrer Ausgangsseite ebenfalls Öffnungen mit jeweils gleichem Durchmesser, wobei sich die eingangsseitigen und ausgangsseitigen Durchmesser unterscheiden können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Röhren entlang ihrer Längserstreckung eine Einschnürung oder Verengung, so dass sich Strömungsverhältnisse wie bei einer Venturi-Düse ergeben.
  • Eine solche Vorrichtung ist einfach und kostengünstig herstellbar, kompakt und zum Beispiel im Wege einer Nachrüstung einfach in einem zu einem Verbrennungsraum eines Verbrennungsmotors führenden Einlasskanal platzierbar.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weisen die von der Vorrichtung umfassten Röhren zumindest zwei unterschiedliche Durchmesser auf, wobei entweder Röhren mit dem kleineren Durchmesser oder Röhren mit dem größeren Durchmesser im Zentrum der Vorrichtung platziert sind.
  • Bei einer zusätzlichen oder alternativen Ausführungsform der Vorrichtung weisen die von der Vorrichtung umfassten Röhren zumindest zwei unterschiedliche Längen auf, wobei Röhren mit größerer Länge entweder am Rand der Vorrichtung oder im Zentrum der Vorrichtung platziert sind.
  • Bei einer speziellen Ausführungsform der Vorrichtung kommt in Betracht, dass alle davon umfassten Röhren oder zumindest einzelne der davon umfassten Röhren eine kantenfreie Querschnittskontur, also zum Beispiel eine kreisförmige oder eine elliptische Querschnittskontur, aufweisen. Genauso kommt in Betracht, dass alle von der Vorrichtung umfassten Röhren oder zumindest einzelne der davon umfassten Röhren eine polygonale Querschnittskontur, insbesondere eine wabenförmige Querschnittskontur, aufweisen. Im Falle einer Vorrichtung mit wabenförmigen Röhren lässt sich eine besonders hohe Packungsdichte der Röhren erreichen.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind ausdrücklich auch untereinander kombinierbar, zum Beispiel derart, dass die Vorrichtung außen und/oder innen Röhren mit einseitig größerem Durchmesser umfasst. Die einzelnen Ausführungsformen zeichnen sich durch Vorteile bei der Anbringung der Vorrichtung in einem Einlass- oder Auslasskanal aus, indem die Vorrichtung an eine Geometrie und/oder einen Verlauf eines solchen Kanals anpassbar ist. Alternativ oder komplementär ergeben sich aufgrund der einzelnen Ausführungsformen Vorteile bezüglich der durch eine Geometrie und/oder einen Verlauf eines solchen Kanals gegebenen Strömungsverhältnisse auf einer Eingangsseite der Vorrichtung.
  • Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Da speziell die Merkmale der abhängigen Ansprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, diese oder noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarte Merkmalskombinationen zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der jeweils in Bezug genommenen Ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
  • Insgesamt ist die hier vorgeschlagene Neuerung auch ein Verbrennungsmotor mit einer Vorrichtung der hier und im Folgenden beschriebenen Art sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Verbrennungsmotor.
  • Die Vorrichtung kommt - auch wenn in der nachfolgenden Beschreibung das Augenmerk auf einer Platzierung im Einlasskanal oder einer integralen Verbindung mit den Einlasskanal des jeweiligen Verbrennungsmotors liegt, grundsätzlich genauso auf der Ausgangsseite des jeweiligen Verbrennungsmotors in Betracht, also zum Beispiel in einem ausgangsseitigen Auslasskanal.
  • Die hier und im Folgenden beschriebene Vorrichtung kommt auch zur Nachrüstung eines bereits in Betrieb befindlichen Verbrennungsmotors in Betracht. Im Rahmen eines Verfahrens zur Nachrüstung eines Verbrennungsmotors wird eine solche Vorrichtung in einem zu einem Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors führenden Einlasskanal und/oder einem vom Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors ausgehenden Auslasskanal platziert. Auch beim Betrieb eines solchermaßen nachgerüsteten Verbrennungsmotors findet die Lenkung und Ausrichtung des durch die Röhren der Vorrichtung strömenden Volumenstroms mit dem Ergebnis einer Vermeidung oder zumindest Reduzierung von Turbulenzen auf einer Ausgangsseite der Vorrichtung statt.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Das Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung durchaus auch Ergänzungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen.
  • Es zeigen
    • 1 einen Verbrennungsmotor,
    • 2 eine Ausführungsform der hier vorgeschlagenen Vorrichtung zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor in einem Querschnitt,
    • 3 die Vorrichtung gemäß 2 in einem Längsschnitt,
    • 4 und 5 alternative Ausführungsformen der Vorrichtung zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor, jeweils in einem Querschnitt, sowie
    • 6 den Verbrennungsmotor gemäß 1 mit jeweils einer Vorrichtung der hier vorgeschlagenen Art in dessen Eingangs- und Ausgangskanal.
  • Die Darstellung in 1 zeigt schematisch vereinfacht einen grundsätzlich an sich bekannten Verbrennungsmotor 10, nämlich einen Verbrennungsmotor 10 in Form eines Kolbenhubmotors, mit zumindest einem in einem oder jeweils einem Zylinder 12 beweglichen Kolben 14. In einem Verbrennungsraum 16 münden in an sich bekannter Art und Weise zumindest ein Einlasskanal 20 und ein Auslasskanal 22. Über den Einlasskanal 20 gelangt in an sich bekannter Art und Weise zumindest Umgebungsluft oder Umgebungsluft und Treibstoff in den Verbrennungsraum 16, sofern der Treibstoff nicht in ebenfalls an sich bekannter Art und Weise über Einspritzdüsen oder dergleichen in den Verbrennungsraum eingespritzt wird. Über den Auslasskanal 22 wird nach der Zündung im Verbrennungsraum 16 mittels einer Zündkerze 24 oder dergleichen oder mittels Selbstzündung das nach der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches im Verbrennungsraum 16 resultierende Gas ausgestoßen. Ein- und Auslassventile 26, 28 am Übergang vom Einlasskanal 20 zum Verbrennungsraum 16 bzw. vom Verbrennungsraum 16 zum Auslasskanal 22 steuern den Volumenstrom zum Verbrennungsraum 16 und vom Verbrennungsraum 16.
  • Bei der hier vorgestellten Neuerung geht es um den Volumenstrom im Einlasskanal 20 und/oder im Auslasskanal 22. Im Interesse einer besseren Lesbarkeit der nachfolgenden Beschreibung konzentriert sich diese auf die Verhältnisse im Einlasskanal 20. Die Wirkungen einer solchen Neuerung im Einlasskanal 20 entsprechen den Wirkungen im Auslasskanal 22, so dass bei jeder Erwähnung des Einlasskanals 20 auch der Auslasskanal 22 und eine dort platzierte Vorrichtung der hier vorgeschlagenen Art stets mitzulesen ist.
  • Bekanntlich wird die für die Verbrennung im Verbrennungsraum 16 benötigte Umgebungsluft zur Reinigung durch einen Luftfilter (nicht gezeigt) eingesaugt. Dadurch, durch das enorme Luftvolumen und durch eine anschließende Verengung der Luftzuführung ergibt sich ein zumindest zum Teil turbulenter Luftstrom im Einlasskanal 20. Der turbulente Luftstrom führt zu einem erhöhten Widerstand im Verbrennungsmotor 10, denn es wird zusätzliche Energie darauf verwendet, die eingangsseitig zugeführte Luft aktiv oder passiv in den Verbrennungsraum 16 zu befördern. Dieser erhöhte Widerstand führt zu einem Leistungsverlust und/oder einem erhöhten Energieaufwand.
  • Zur Vermeidung dieser Nachteile ist gemäß der hier vorgeschlagenen Neuerung vorgesehen, dass sich im Einlasskanal 20 und/oder im Auslasskanal 22 eine als Luftleitmittel fungierende Vorrichtung 30 befindet, welche für eine laminare Luftströmung oder eine zumindest im Wesentlichen laminare Luftströmung im Einlasskanal 20 sorgt.
  • Die Darstellungen in 2 und 3 zeigen - schematisch vereinfacht - einen Querschnitt bzw. Längsschnitt durch den Einlasskanal 20, wobei die im Einlasskanal 20 befindliche Vorrichtung 30 sichtbar wird. Die Vorrichtung 30 umfasst beim gezeigten Beispiel eine Vielzahl untereinander in axialer Richtung parallel ausgerichteter Röhren 32. Die Vorrichtung 30 insgesamt und die davon umfassten Röhren 32 fungieren als Luftleitmittel im Einlasskanal 20. Anstelle von Röhren 32 mit einem kantenfreien (kreisrunden oder elliptischen) Querschnitt kommen zum Beispiel auch Röhren 32 mit einem polygonalen Querschnitt, insbesondere einem wabenförmigen Querschnitt oder dergleichen, in Betracht, wie dies exemplarisch in der Darstellung in 4 gezeigt ist. Die Gesamtheit der Röhren 32 fungiert als Vorrichtung 30 zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor 10, nämlich bei einer Anordnung im Einlasskanal 20 als Vorrichtung 30 zur Weiterleitung eines zumindest die angesaugte und/oder eingeblasene Umgebungsluft umfassenden gasförmigen Volumenstroms in Richtung auf den Verbrennungsraum 16 des Verbrennungsmotors 10.
  • Die Darstellung in 5 zeigt schließlich eine optionale Ausführungsform, bei der einzelne Röhren 32 einen kleinen Durchmesser und andere Röhren 32 im Vergleich dazu einen größeren Durchmesser haben. Bei der gezeigten Ausführungsform befinden sich die Röhren 32 mit dem größeren Durchmesser im Zentrum des Einlasskanals 20 und damit im Zentrum der durch die Gesamtheit der Röhren 32 gebildeten Vorrichtung 32. Genauso kann vorgesehen sein, dass sich die Röhren 32 mit dem größeren Durchmesser entlang der Innenmantelfläche des Einlasskanals 20 („außen“) und entsprechend die Röhren 32 mit dem kleineren Durchmesser im Zentrum des Einlasskanals 20 / im Zentrum der Vorrichtung 30 („innen“) befinden. Bei einer nochmals weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass sich Röhren 32 mit dem größeren oder kleineren Durchmesser in diesem Sinne außen und innen und dazwischen Röhren 32 mit dem kleineren bzw. größeren Durchmesser befinden.
  • Genauso, wie innerhalb der eine Mehrzahl paralleler Röhren 32 umfassenden Vorrichtung 30 ein Durchmesser oder eine wirksame Querschnittsfläche variieren kann, kann auch die Länge der von der Vorrichtung 30 umfassten Röhren 32 variieren, zum Beispiel indem sich innen Röhren 32 mit einer ersten Länge und außen Röhren mit einer im Vergleich zu der ersten Länge größeren zweiten Länge befinden. Auch hier kann die Verteilung der Röhren 32 mit unterschiedlichen Längen umgekehrt zu dem vorstehend beschriebenen Szenario sein, so dass sich innen längere Röhren 32 und außen kürzere Röhren 32 finden.
  • Auch wenn in der Darstellung in 5 die Ausführungsform mit Röhren 32 mit unterschiedlich großen Durchmessern exemplarisch für im Querschnitt wabenförmige Röhren 32 gezeigt ist, kommt diese Ausführungsform selbstverständlich auch für Röhren 32 mit im Querschnitt kreisförmigen oder elliptischen Röhren 32 in Betracht. Allgemein ist bei jeder Erwähnung einer Röhre 32 stets mitzulesen, dass diese im Querschnitt kreisförmig oder elliptisch sein kann oder einen polygonalen Querschnitt, insbesondere wabenförmigen Querschnitt, haben kann und/oder dass diese abschnittsweise einerseits kreisförmig/elliptisch und andererseits polygonal ist.
  • Eine jeweilige Art der Röhren 32, einzelner Röhren 32 oder aller Röhren 32, also insbesondere deren Querschnittskontur, Durchmesser oder Grundfläche und/oder Länge, sowie deren Verteilung entlang des Querschnitts des Einlasskanals 20 hängt zum Beispiel von den tatsächlichen oder angestrebten Strömungsverhältnissen zum Verbrennungsraum 16 ab.
  • Jede Röhre 32 bildet einen Kanal für die durch den Einlasskanal 20 strömende Luft. Die Luftströmung durch jede einzelne Röhre 32 ist dabei unabhängig von der Luftströmung durch jede andere Röhre 32. Dies führt bereits zu einer Schichtung des Luftstroms durch den Einlasskanal 20. Durch die Trennung des Luftstroms durch jede Röhre 32 vom Luftstrom durch jede andere Röhre 32 werden auch Verwirbelungen innerhalb des Einlasskanals 20 vermieden.
  • Der Volumenstrom durch den Einlasskanal 20 ergibt sich zum Beispiel mittels eines Turboladers oder dergleichen (aktiv) oder aufgrund des im Zusammenhang mit der Abwärtsbewegung des Kolbens 14 resultierenden Unterdrucks im Verbrennungsraum 16 (passiv). Der resultierende Volumenstrom durch den Einlasskanal 20 passiert die im Einlasskanal 20 befindlichen parallelen Röhren 32. Aufgrund von Adhäsionskräften oder dergleichen in den einzelnen Röhren 32 ergibt sich ein laminarer Luftstrom oder im Wesentlichen laminarer Luftstrom durch den Einlasskanal 20. Jedenfalls werden Turbulenzen im Einlasskanal 20 mittels der parallelen Röhren 32 im Vergleich zu der bisherigen Situation ohne solche Röhren 32 im Einlasskanal 20 vermieden oder zumindest deutlich reduziert. Dadurch kann mehr Luft oder schneller Luft in den Verbrennungsraum 16 gelangen und/oder energiereduziert Luft in den Verbrennungsraum 16 gelangen und/oder eine bessere Flutung des Verbrennungsraums 16 mit Luft erfolgen. Dieser Effekt kann zur Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors 10 und/oder zur Reduzierung des Energieverbrauchs des Verbrennungsmotors 10 genutzt werden.
  • Die Darstellung in 6 zeigt abschließend eine mögliche Position jeweils einer Vorrichtung 30 zur Lenkung und Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor 10 im Eingangskanal 20 sowie im Ausgangskanal 22 des Verbrennungsmotors 10 gemäß 1. Die beiden Vorrichtungen 30 sind nur zur besseren Unterscheidung mittels einer Schraffur hervorgehoben.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das oder die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • Einzelne im Vordergrund stehende Aspekte der hier eingereichten Beschreibung lassen sich damit kurz wie folgt zusammenfassen: Die hier vorgeschlagene Neuerung ist eine Vorrichtung 30 zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor 10, wobei die Vorrichtung 30 in einem in einen Verbrennungsraum 16 des Verbrennungsmotors 10 mündenden Kanal 20, 22, zum Beispiel einem zum Verbrennungsraum 16 führenden Einlasskanal 20, platziert oder Bestandteil des Kanals 20, 22 ist und wobei die Vorrichtung 30 zur Vermeidung oder Reduzierung von Turbulenzen des Gasstroms in dem jeweiligen Kanal 20, 22 eine Mehrzahl von untereinander parallel ausgerichteten und von dem gasförmigen Volumenstrom durchströmbaren Röhren 32 umfasst. Die Neuerung ist auch ein Verfahren zum Betrieb eines mit zumindest einer solchen Vorrichtung 30 versehenen Verbrennungsmotors 10. Beim Betrieb des Verbrennungsmotors 10 strömt ein gasförmiger Volumenstrom durch die oder jede Vorrichtung 30. Die Vorrichtung 30 bewirkt eine Vermeidung oder zumindest Reduzierung von Turbulenzen des Gasstroms in dem jeweiligen Kanal 20, 22, so dass angesaugte Umgebungsluft zum Beispiel schneller und/oder energiereduziert Luft in den Verbrennungsraum 16 des Verbrennungsmotors 10 gelangt.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Verbrennungsmotor
    12
    Zylinder
    14
    Kolben
    16
    Verbrennungsraum
    18
    (frei)
    20
    Einlasskanal
    22
    Auslasskanal
    24
    Zündkerze
    26
    Einlassventil
    28
    Auslassventil
    30
    Vorrichtung (zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor)
    32
    Röhre

Claims (13)

  1. Vorrichtung (30) zur Weiterleitung eines gasförmigen Volumenstroms bei einem Verbrennungsmotor (10), wobei die Vorrichtung (30) in einem auf einer Eingangsseite zu einem Verbrennungsraum (16) des Verbrennungsmotors (10) führenden Einlasskanal (20) und/oder einem vom Verbrennungsraum (16) des Verbrennungsmotors (10) ausgehenden Auslasskanal (22) platziert oder Bestandteil des Einlasskanals (20) bzw. Auslasskanals (22) ist und wobei die Vorrichtung (30) eine Mehrzahl von untereinander parallel ausgerichteten und von dem gasförmigen Volumenstrom durchströmbaren Röhren (32) umfasst.
  2. Vorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei alle von der Vorrichtung (30) umfassten Röhren (32) einseitig oder beidseitig einen gleichen oder jeweils gleichen Durchmesser aufweisen.
  3. Vorrichtung (30) nach Anspruch 1 oder 2, wobei alle von der Vorrichtung (30) umfassten Röhren (32) eine gleiche Länge aufweisen.
  4. Vorrichtung (30) nach Anspruch 1 oder 3, wobei die von der Vorrichtung (30) umfassten Röhren (32) zumindest zwei unterschiedliche Durchmesser aufweisen und wobei Röhren (32) mit größerem Durchmesser im Zentrum der Vorrichtung (30) platziert sind.
  5. Vorrichtung (30) nach Anspruch 1 oder 3, wobei die von der Vorrichtung (30) umfassten Röhren (32) zumindest zwei unterschiedliche Durchmesser aufweisen und wobei Röhren (32) mit kleinerem Durchmesser im Zentrum der Vorrichtung (30) platziert sind.
  6. Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5, wobei die von der Vorrichtung (30) umfassten Röhren (32) zumindest zwei unterschiedliche Längen aufweisen und wobei Röhren (32) mit größerer Länge im Zentrum der Vorrichtung (30) platziert sind.
  7. Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5, wobei die von der Vorrichtung (30) umfassten Röhren (32) zumindest zwei unterschiedliche Längen aufweisen und wobei Röhren (32) mit kleinerer Länge im Zentrum der Vorrichtung (30) platziert sind.
  8. Vorrichtung (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit Röhren (32) mit einer zumindest abschnittsweise kantenfreien Querschnittskontur.
  9. Vorrichtung (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit Röhren (32) mit einer zumindest abschnittsweise polygonalen Querschnittskontur.
  10. Verbrennungsmotor (10) mit einer Vorrichtung (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  11. Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 10.
  12. Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors (10), wobei in einem zu einem Verbrennungsraum (16) des Verbrennungsmotors (10) führenden Einlasskanal (20) und/oder einem vom Verbrennungsraum (16) des Verbrennungsmotors (10) ausgehenden Auslasskanal (22) eine Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 platziert oder Bestandteil des Einlasskanals (20) bzw. Auslasskanals (22) ist und wobei beim Betrieb des Verbrennungsmotors (10) ein gasförmiger Volumenstrom durch die oder jede Vorrichtung (30) strömt.
  13. Verfahren zum Nachrüsten eines Verbrennungsmotors (10), wobei in einem zu einem Verbrennungsraum (16) des Verbrennungsmotors (10) führenden Einlasskanal (20) und/oder einem vom Verbrennungsraum (16) des Verbrennungsmotors (10) ausgehenden Auslasskanal (22) eine Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 platziert wird.
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DE3151873A1 (de) * 1981-12-30 1983-07-07 Hartmut Prof Dr Ing Rosenberg Verfahren zum vermindern bzw. transformieren der schallemission sowie vorrichtung zur verminderung des schalls, insbesondere bei verbrennungsmotoren
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