DE1576410A1

DE1576410A1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1576410A1
Application number: DE19671576410
Authority: DE
Inventors: Edmon Henry-Biabaud
Original assignee: Andre Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1966-02-17
Filing date: 1967-01-31
Publication date: 1970-03-26
Also published as: LU52868A1; US3444852A; BE693039A; DE1576410C3; SE344103B; ES335864A1; FR1474986A; NL6702383A; GB1167594A; DE1576410B2

Description

Bei einer Brennkraftmaschine eines Personen- oder Lastkraftwagens ist es vorteilhaft, wenn das Durchlassvermögen der Saugleitung erhöht ist, und wenn das angesaugte G-as in dem Verbrennungsraum zu einer starken Rotationsbewegung um die Zylinderachse angeregt wird. Im allgemeinen sind jedoch diese Bedingungen einander widersprechend. Tatsächlich wird die Bewegung des Gases in der Saugleitung durch die Druckdifferenz hewirkt, die zwischen dem Inneren des Zylinders und dem Saugrohr herrscht. Diese Druckdifferenz erzeugt im Gasgemisch einerseits eine kinetische Energie in Form einer geradlinigen Bewegung und andererseits eine Wirbelenergie, derart, dass eine Zunahme der Geschwindigkeit der Gasmischung und daher der Füllung sich zum Nachteil der Y/irbelgeschwindigkeit auswirkt·

Die vorliegende Erfindung hat eine Brennkraftmaschine mit einer Saugleitung zum Gegenstand, welche gleichzeitig einen hohen Füllungsgrad und eine starke Wirbelbildung sichert.

Gemäss der Erfindung ist die Saugleitung für jeden Zylinder gebogen und mündet in ein Venturi-Rohr, welches den Ventilsitz bildet und ist an das Ventuii-Rohr durch einen Abschnitt angepasst, dessen Querschnitt die Form einer Ellipse aufweist, deren grosse Achse gleich dem Durchmesser am Eintritt

des Venturi-Rohres ist. Vorzugsweise kann die Saugleitung zusätzlich alle oder einen Teil der nachfolgenden Merkmale aufweisen:

a) die Höhe des Venturi-Rohres ist im wesentlichen gleich einem Drittel des Durchmessers an dessen Austritt;

b) die Durchtrittsfläche an der engsten Stelle des Venturi -Rohres ist ungefähr drei Viertel derjenigen Fläche, welche den Sitz für das Ventil bildet;

c) der Durchmesser am Eintritt des Venturi-Rohres ist im wesentlichen gleich demjenigen am Ventilsitz;

d) die innere Form des Venturi-Rohres weist eine Krümmung auf, deren Halbmesser am Ventil kleiner ist als an der entgegengesetzten Seite;

e) unmittelbar vor dem Venturi-Rohr weist die Saugleitung einen zylinderförmigen Abschnitt auf, der als Sitz für das als unabhängiges Stück ausgeführte Venturi-Rohr dient;

f) für den Fall, dass die Saugleitung mit Hilfe eines Metallkernes gebildet wird, ist der Konvergenzwinkel der beiden Erzeugenden, die in einer Ebene liegen, die durch die Achse der Saugleitung geht, zumindest 2 °.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Zylinderkopf in Form einer Halbkugel und der Boden des Kolbens in Form einer Kugelkalotte ausgebildet und die Zündkerze ist im wesentlichen in einer senkrecht zu den Achsen der Ventile stehenden Ebene über dem höchsten Punkt des oberen Randes des Kolbens angeordnet.

In Verbindung mit der beigefügten Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend beschrieben.

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Es zeigern

Figur 1 einen Längsschnitt durch den oberen Teil der Brennkraftmaschine;

Figur 2 die Form der Saug- und Abgasleitung in einem Schnitt senkrecht zur Zylinderachse;

Figur 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Figur 1;

Figur 4 einen gegenüber Figur 1 um 90° versetzten Schnitt durch den oberen Teil der Brennkraftmaschine;

Figur 5 einen ähnlichen Schnitt wie in Figur 4, jedoch bei einer abgeänderten Ausführungsform.

Gemäss der Darstellung weist ein Motor einen halbkugelförmigen Zylinderkopf 1 mit dem Mittelpunkt 0 und einen Zylinder 2 auf. Der Zylinderkopf weist eine Saugleitung 5 und eine Abgasleitung 4 auf, denen ein Einlassventil 5 und ein Auslassventil 6 zugeordnet ist. Die Achse OX des Einlassventiles 5 und die Achse OY des Auslassventiles 6 gehen durch den Mittelpunkt 0.

Die Saugleitung 3 befindet sich im wesentlichen in einer Ebene, die hier senkrecht zur Achse OZ steht, aber sie kann auch gegenüber dieser Achse geneigt sein, wobei die Saugleitung in dieserEbene eine Kreisbogenform aufweist, wie in Figur 2 dargestellt. Die Saugleitung mündet in einen Abschnitt in Form eines Venturi-Rohres, welches als Einsatzstück 7 in dem Zylinderkopf vorgesehen ist und den Sitz für das Yentil 5 bildet. Der Durchmesser am Eintritt des Venturi-Eohres ist praktisch gleich dem Durchmesser D am Sitz für das Ventil 5i der Durchmesser an der engsten Stelle des Yenturi-fiohres liegt ungefähr zwischen 0.8 und 0.9 D derart, dass die £uerschnitts-

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fläche an dieser Stelle ungefähr drei Viertel derjenigen Fläche beträgt, die den Sitz für das Ventil 5 "bildet. Die Höhe des Einsatzstückes 7 ist ungefähr gleich ein Drittel des Durchmessers D. Schliesslich ist das Venturi-Eohr assymmetrisch ausgeführt; Begrenzung in Durchflussrichtung ist aus zwei Kreisbögen mit verschiedenen Eadien gebildet, die sich aneinander anschliessen, wobei derjenige Teil mit dem kleineren Radius in der Nähe des Ventilsitzes für das Ventil 5 vorgesehen ist.

Aus dem vorhergehenden sieht man, dass die Achse der Saugleitung 3»auf der Höhe des Ventiles 5» die Achse OX dieses Ventiles die Achse OY. des Auslassventiles 6 in der gleichen Ebene liegen (Figur 1). Das zündfähige Gemisch kommt durch die Saugleitung 3 und kühlt gleichzeitig das Auslassventil 6.

Der Sitz 8 für das Einsatzstück 7 ist zylindrisch. Sein Querschnitt in einer Ebene senkrecht zur Achse OX, der die Form eines Kreises hat, projeziert sich als Ellipse in die Ebene HI-III. Diese Ellipse ist dem Eintritt der Saugleitung 3 durch die Mantellinien (Erzeugende) angepasst, die diese Ellipse und die Begrenzung des Eintrittsquerschnittes berühren; der letztere Querschnitt ist vorzugsweise eine Ellipse, kann aber auch eiförmig sein um die Bearbeitung zu erleichtern. Um die herstellung des Zylinderkopfes mit Metallkernen zu ermöglichen, ist der Konvergenzwinkel zweier Erzeugenden, die in einer Ebene liegen, welche durch die Achse der Saugleitung 3 geht, vorzugsweise zumindest 2 °.

Ausserdem weist der Zylinderkopf einen Kan^al 9 auf, der die Führung für das Ventil bildet, wobei die Saugleitung aus diesem Grunde,wie bei 10 angezeigt, in der Nähe des Einsatzstückes 7 profiliert ist. Schliesslich ist der Übergang zwischen den Erzeugenden, die den elliptischen Querschnitt der

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Saugleitung 3 und den zylindrischen Sitz 8 berühren, durch die Verwendung eines Profilfräsers erhalten.

Der Boden des Kolbens 12, welcher in dem Zylinder 2 dargestellt ist, ist in Form einer Kugelkalotte ausgebildet und weist einen abgerundeten Rand auf. Diese Kugelkalotte kann ihren Mittelpunkt, wie in Figur 1 und 4 dargestellt, auf der Achse OZ haben oder sie kann auch exzentrisch, wie in Figur 5 dargestellt, ausgebildet sein.

Die Zündstelle 13 der Zündkerze ist im wesentlichen über dem höchsten Punkt des oberen Randes des Kolbens 12 angeordnet. Die Achse der Zündkerze ist am besten der Ausgestaltung des Zylinderkopfes angepasst.

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Claims

Patentansprüche .

1. Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet ,dass die Saugleitung (3) für Jeden Zylinder (2) gebogen ist und in ein Venturi-Rohr (7) mündet, welches den Ventilsitz bildet und dass die Saugleitung an das Venturi-Rohr durch einen Abschnitt angepasst ist, dessen Querschnitt die Form einer Ellipse aufweist, deren grosse Achse gleich dem Durchmesser am Eintritt des Venturi-Rohres ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Venturi-Rohres (7) gleich ist einem Drittel des Durchmessers (D) des Venturi-Rohres am Auslass.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Venturi-Rohres an der engsten Stelle ungefähr drei Viertel der Querschnittsfläche ausmacht, die den Sitz für das Ventil (5) bildet.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser am Eintritt des Venturi-Rohres gleich ist dem Durchmesser am Sitz des Ventiles (5).

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Form des Venturi-Rohres eine Krümmung aufweist, deren Halbmesser am Ventil kleiner ist als an der entgegengesetzten Seite.

6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung (3) unmittelbar vor dem Venturi-Rohr (7) einen zylinderförmigen Abschnitt (8) aufweist, der als Sitz für das als unabhängiges Stück ausgeführte Venturi-Rohr dient.

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7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Saugleitung mit Hilfe eines Metallkernes gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Konvergenzwinkel der beiden Erzeugenden, die in einer Ebene liegen, die durch die Achse der Leitung (3) geht, zumindest 2° beträgt.

8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (l) halbkugelförmig und der Boden des Kolbens (12) in Form einer Kugelkalotte ausgebildet ist, und dass die Zündstelle (13) der Zündkerze im wesentlichen über der höchsten Stelle des oberen Bandes des Kolbens (12) angeordnet ist, wobei die Achse der Zündkerze am besten der Ausgestaltung des Zylinderkopfes angepasst ist.

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