DE1576455A1

DE1576455A1 - Ansaugsystem fuer Verbrennungsmotoren mit mindestens zwei Vergasern

Info

Publication number: DE1576455A1
Application number: DE19671576455
Authority: DE
Inventors: Nelson Goesta Ingemar
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1966-11-08
Filing date: 1967-10-30
Publication date: 1970-04-02
Also published as: ES346860A1; US3441008A; GB1172285A

Description

Aktiebolaeet Volvo«

Gotenburg, Schweden.

Ansaugsystem für Verbrennungsmotoren mit mindestens zwej. Vergasern

Die Erfindung betrifft ein Ansaugsystem für Verbrennungsmotoren mit mindestens zwei Vergasern.

Die Höchstleistung eines Verbrennungsmotors hängt u.a. vom Füllungsgrad der Zylinder ab. In einem Viel-ZyI Indermotor mit einem einzigen Vergaser ist es schwierig, den FUllungsgrad bei hoher Leistung hoch zu halten, und ausserdem kann die Füllung in den verschiedenen Zylindern verschieden sein. Zur Vermeidung dieses Nachteils können mehrere Vergaser angeordnet werden, wobei jeder Vergaser eine geringe Anzahl, beispielsweise zwei Zylinder versorgt. Ein solches Ansaug-

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system setzt indessen voraus, dass die einzelnen Vergaser unter allen Betriebsverhältnissen gleich grosse Mengen Kraftstoff-Luftgemisch gleicher Zusammensetzung liefern. Da es sich im praktischen Betrieb als schwierig erwiesen hat, die Vergaser genau gleich einzustellen und somit im Leerlauf und bei geringer Leistungsabgabe des Motors einen gleichmassigen Gang des Motors zu erhalten, hat man das Problem durch Anordnung eines Verbindungsrohrs zwischen den verschiedenen Saugrohren des Motors zu lösen versucht, sodass das von einem Vergaser kommende Gemisch zu einem gewissen Grad das von einem anderen Vergaser kommende Gemisch beeinflussen kann. Das Ergebnis ist indessen nicht ganz zufriedenstellend, weil der verhältnismässig niedrige Unterdruck bei niedrigen Drehzahlen keinen genügenden Ausgleich ermöglicht und Schwankungen in der Zufuhr aus den verschiedenen Vergasern leicht vorkommen können.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, in einem Motor mit mehreren Vergasern einen gleichmässigen Gang im ganzen Drehzahlbereich sicherzustellen und dennoch den Vorteil einer möglichst grossen Füllung bei hoher Leistungsabgabe beizubehalten und auch die Einstellung der Vergaser zu erleichtern und dadurch den Kraftstoffverbrauch herabzusetzen.

Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass jeder Vergaser an einen eigenen Hauptkanal zur Zufuhr des Kraftstoff-Luftgemisches zum Motor angeschlossen ist und jeder Hauptkanal mit einem Nebenkanal in Verbindung steht, der zu einer gemeinsamen Mischkammer führt, von der aus Rücklaufkanäle

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das Gemisch zu einem in den·- betreffenden Hauptkanal mündenden Auslass leiten, und dass in federn Hauptkanal zwischen dem Nebenkanal· und dem Auslass des Rücklaufkanals eine derart verstellbare Absperrklappe angeordnet ist, das im Leerlauf und bei geringer abgegebener Motorleistung das gesamte Gemisch durch die Mischkammer geleitet wird, während die Absperrklappe bei hoher Motorleistung geöffnet wird und das gesamte oder nahezu gesamte Gemisch unmittelbar durch den Hauptkanal zum Motor strömen lässt.

Zur Erhöhung der vorteilhaften Wirkung des Erfindunggegenstandes kann die Mischkammer derart mit einem Auspuffrohr des Motors verbunden sein, dass die Wärme der Abgase wirksam auf das Kraftstoff-Luftgemisch übertragen wird, wsg 'u einer besseren Vergasung der Kraftstofftropfen beiträgt. Ferner kann die Mischkammer mit Mitteln versehen sein, durch die die durchströmenden Gase in eine turbulente Bewegung versetzt werden, wodurch das Gemisch homogen und die Verbrennung vollständiger wird und daher der Motor eine geringere Menge unverbrannter, giftiger Gase abgibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt schematisch das Ansaugsystem für einen Vierzylindermotor mit zwei Vergasern und Fig. 2 eine Ansicht der Betätigungsorgane für die beiden jedem Vergaser zugeordneten Klappen.

Das in Fig. 1 gezeigte Ansaugsystem hat zwei Vergaser 1 und 2 mit Drosselklappen h bzw. 5j die durch eine Verbindungs-

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stange 3 so miteinander verbunden sind, dass sie beispielsweise mit Hilfe eines nicht gezeigten Gaspedals synchron drehbar sind. Die Vergaser sind in üblicher Weise an je einen Hauptkanal 6 bzw. 7 angeschlossen, die in zwei Kanäle 8,9 bzw. 10, 11 für jeden Motorzylinder übergehen. An jeden Hauptkanal 6 und 7 ist ein Nebenkanal 12 bzw. 13 angeschlossen, der mit einer gemeinsamen Mischkammer 1¹+ in Verbindung steht. Von der Mischkammer führt je ein Rücklaufkanal 15 bzw. 16 zurück zu ' dem betreffenden Hauptkanal 6 bzw. 7 an einer Stelle vor den Abzweigungen. In jedem Hauptkanal ist ausserdem eine drehbare Absperrklappe 17 bzw. 18 zwischen dem Nebenkanal 12 bzw. 13 und dem Auslass des Rücklaufkanals 15 bzw. 16 eingesetzt. Alle Klappen k,5 und 17>18 sind in Schliessrichtung federbelastet. Eine Wand der Mischkammer 1*f bildet einen Teil der Wand des vom Motor kommenden Auspuffrohres 19> sodass Wärme von diesem Rohr leicht auf die Mischkammer lh und das durch diese strömende Kraftstoff-Luftgemisch übertragen werden kann, wodurch die Vergasung des Gemisches erleichtat wird. Dies hat den Vorteil, dass die Verbrennung im Motor vollständiger wird und der Gehalt der Abgase an unverbranntem Kraftstoff niedrig ist. Gleichzeitig wird der volumetrische Wirkungsgrad niedriger als ohne Vorwärmung, wodurch die Motorleistung etwas herabgesetzt wird. Die Mischkammer 1*f ist mit Rippen 20 o.dgl. versehen, die sich in die Strömungsbahnen hinein erstrecken und den Gasstrom in eine turbulente Bewegung versetzen, was ebenfalls zur Zerstäubung und Vergasung der Kraftstofftropfen und zur Bildung eines homogenen Gemisches beiträgt. Das Ansaug-

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system arbeitet wie folgt.

Im Leerlauf und bei geringer Belastung des Motors sind die Klappen 17 und 18 geschlossen, sodass die von den Vergasern 1 und 2 kommenden Kraftstoff-Luftgemische an den Drosselklappen k und 5 vorbei durch die Nebenkanäle 12 und 13 in die Mischkammer 1*f geleitet werden, wo sie miteinander gemischt, erwärmt und in turbulente Bewegung versetzt werden, worauf sie durch die Rücklaufkanäle 15 und 16 in die betreffenden Hauptkanäle zurückgeleitet werden. Die Regelung der Zufuhr zum Motor erfolgt ausschliesslich durch die beiden synchron verstellbaren Drosselklappen h und 5· Unter der Voraussetzung, dass die Zusammensetzung des in der Kammer lh erhaltenen gemeinsamen Gemisches richtig ist, braucht die Einstellung der einzelnen Vergaser nicht allzu ganau zu sein.

Nachdem die Drosselklappen h· und 5 so weit geöffnet wurden, wie es dem vollen Fassungsvermögen der Nebenkanäle 12, 13 entspricht, also beispielsweise bei einem Öffnungswinkel der Klappen k und 5 von 3θΛθ°, werden die Absperrklappen 17 und 18 allmählich entsprechend der Höchstleistung geöffnet und die Drosselklappen h und 5 weiter geöffnet, bis das Kraftstoff-Luftgemisch von den Vergasern 1 und 2 direkt durch die Hauptkanäle 6 bzw. 7 strömen kann. Der grösste Teil des Gemisches strömt dabei ohne nennenswerte Vorwärmung direkt in die Zylinder, wodurch der volumetrische Wirkungsgrad hoch wird und der Motor die Höchstleistung abgeben kann. Ein geringerer Teil des Kraftstoff -Luftgemisches strömt dabei durch die Nebenkanäle, die Mischkammer und die Rücklaufkanäle und trägt dazu bei, gegeben-

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falls vorhandene Unterschiede der Vergasereinstellungen auszugleichen, und verhindert gleichzeitig eine Ueberhitzung der Wände der Mischkammer.

Die Klappen 17 und 18 sollen natürlich durch dieselben Betätigungsorgane verstellt werden wie die Drosselklappen k und 5· Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Öffnungswinkel der Drosselklappe k bzw. 5 die Einstellung der Absperrklappen 17 bzw. 18 direkt beeinflusst. Da die Vorrichtung an beiden Vergasern gleich ist, wird sie nur unter Hinweis auf die Drosselklappe k beschrieben.

Auf der Achse 21 der Klappe h ist ein Hebel 22 fest angebracht, der über ein Gestänge 28 oder ein Seil beispielsweise mit einem Gaspedal verbunden ist. Der Hebel 22 hat einen mit einer Kurve 23 ver--sehenen Vorsprung 2h. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Kurve 23 gerade, doch kann sie auch gekrümmt sein und einen konstanten oder wechselnden Radius haben. Der Vorsprung 2*t· ist mit vollen Linien in der Schliesslage der Drosselklappe gezeigt. Die Achse 25 der Absperrklappe 17 trägt einen Hebel 26, der an seinem Ende einen Anschlag, beispielsweise eine Holle 27 hat. In Fig. 2 ist die Schliesslage der Klappe 17 durch den mit vollen Linien gezeigten Hebel 26 dargestellt.

Um bei geringer Motorbelastung die Leistung des Motors zu erhöhen, wird der Hebel 22 zusammen mit dem Vorsprung 2*t entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt, während der Hebel 26 in der gezeigten Lage verbleibt und die Klappe 17 noch nicht geöffnet wird. Ia der mit gestrichelten Linien gezeigten Stel-

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lung 2l+a des Vorsprungs kommt die Kurve 23 in Berührung mit der Rolle 27, und bei weiterer Schwenkung des Hebels 22 mit dem Vorsprung 2¹I- in die Lage 2M-b wird der Hebel 26 in die gestrichelte Lage mitgenommen, in der beide Klappen voll geöffnet sind. Da die Rolle 27 bei der Schwenkbewegung des Hebels auf der Kurve 23 auf einem immer grosser werdenden Radius rollt, wird der Drehwinkel der Klappe 17 immer grosser in Bezug auf den Drehwinkel der Klappe k-, sodass beide gleichzeitig in die volle Öffnungssteilung gelangen.

Die Betätigungsorgane können natürlich anders ausgebildet werden unter der Voraussetzung, dass die Bewegungen der beiden Klappen so aufeinander abgestimmt sind, dass die beschriebenen gegenseitigen Stellungen erreicht werden.

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Claims

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Patentansprüche

1. Ansaugsystem für Verbrennungsmotoren mit mindestens zwei Vergasern, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Vergaser (1,2) an einen eigenen Hauptkanal (6 bzw. 7) zur Zufuhr des Kraftstoff-Luftgemisches zum Motor angeschlossen ist und jeder Hauptkanal mit einem Nebenkanal (12 bzw. 13) in Verbindung steht, der zu einer gemeinsamen Mischkammer (1M-) führt, von der aus Rücklaufkanäle (15 bzw. 16) das Gemisch zu einem in den betreffenden Hauptkanal mündenden Auslass leiten, und dass in jedem Hauptkanal (6,7) zwischen dem Nebenkanal (12 bzw. 13) und dem Auslass des Rücklaufkanals (15 bzw. 16) eine derart verstellbare Absperrklappe (17 bzw. 18) angeordnet ist, dass im Leerlauf und bei geringer abgegebener Motorleistung das gesamte Gemisch durch die Mischkammer geleitet wird, während die Absperrklappe bei hoher Motorleistung geöffnet wird und das gesainte oder nahezu gesamte Gemisch unmittelbar durch den Hauptkanal (6,7) zum Motor strömen lässt.

2. Ansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (1¹O derart in Bezug auf ein Auspuffrohr (19) des Motors ausgebildet ist, dass die Abgase des Motors das durch die Kammer strömende Kraftstoff-Luftgemisch erwärmen.

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3· Ansaugsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (1*0 mit Mitteln (20) versehen ist, die das Kraftstoff-Luftgemisch in turbulente Bewegung versetzen.

k. Ansaugsystem nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel aus in den Strömungsweg hineinreichenden Rippen (20) o.dgl. bestehen.

5· Ansaugsystem nach einem der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungsorgan (22-2¹+) für eine Drosselklappe (*f,5) zur Reglung des vom Vergaser kommenden Kraftstoff-Luftgemisches bei einem bestimmten Öffnungswinkel der Drosselklappe auf die Absperrklappe (17>18) im Hauptkanal (6,7) einwirkt und bei zunehmendem Öffnungswinkel die Absperrklappe allmählich aus der Schliesstellung in die volle Öffnungsstellung bringt.

6. Ansaugsystem nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan aus einem auf der Achse (21) der Drosselklappe angebrachten Hebel (22) mit einem Vorsprung (2¹O besteht, der eine Kurve (23) hat, die mit einer Rolle (27) o.dgl. auf einem entsprechenden Hebel (26) auf der Achse (25) der Absperrklappe zusammenwirkt.

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