DE19531985A1 - Ansaugsystem für eine Kolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Ansaugsystem für eine Kolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number
DE19531985A1
DE19531985A1 DE19531985A DE19531985A DE19531985A1 DE 19531985 A1 DE19531985 A1 DE 19531985A1 DE 19531985 A DE19531985 A DE 19531985A DE 19531985 A DE19531985 A DE 19531985A DE 19531985 A1 DE19531985 A1 DE 19531985A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
intake
cross
section
intake system
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19531985A
Other languages
English (en)
Inventor
Marco Herr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19531985A priority Critical patent/DE19531985A1/de
Priority to CA002271626A priority patent/CA2271626A1/en
Priority to AU72810/96A priority patent/AU7281096A/en
Priority to PCT/EP1996/003586 priority patent/WO1997008434A1/de
Priority to EP96934388A priority patent/EP0847484A1/de
Priority to PCT/DE1996/001593 priority patent/WO1997008433A1/de
Publication of DE19531985A1 publication Critical patent/DE19531985A1/de
Priority to NO981464A priority patent/NO981464D0/no
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10229—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like the intake system acting as a vacuum or overpressure source for auxiliary devices, e.g. brake systems; Vacuum chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
    • F02B27/0205—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the charging effect
    • F02B27/021—Resonance charging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
    • F02B27/0226—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
    • F02B27/0231—Movable ducts, walls or the like
    • F02B27/0236—Movable ducts, walls or the like with continuously variable adjustment of a length or width
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
    • F02B27/0226—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
    • F02B27/0242—Fluid communication passages between intake ducts, runners or chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
    • F02B27/0226—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
    • F02B27/0247—Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes
    • F02B27/0252—Multiple plenum chambers or plenum chambers having inner separation walls, e.g. comprising valves for the same group of cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
    • F02B27/0226—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
    • F02B27/0289—Intake runners having multiple intake valves per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
    • F02B27/0294—Actuators or controllers therefor; Diagnosis; Calibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/12—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having slidably-mounted valve members; having valve members movable longitudinally of conduit
    • F02D9/14—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having slidably-mounted valve members; having valve members movable longitudinally of conduit the members being slidable transversely of conduit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804—Number of cylinders
    • F02B2075/1824—Number of cylinders six
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Ansaugsystem für eine Kolbenbrennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, an Kolbenbrennkraftmaschinen mit zwei Einlaßventilen je Zylinder jedem Einlaßventil einem eigenen Einlaßkanal zuzuordnen. Um bei niedriger Last und/oder geringer Drehzahl hohe Einströmgeschwindigkeit mit entsprechender Ladungsbewegung (Drall) im Zylinder zu erzeugen, ist es bekannt, einen der Einlaßkanäle betriebspunktabhängig zu schließen.
Eine derartige Anordnung ist in der MTZ, 1994, Heft 9, Seite 519, beschrieben. Bei dieser bekannten Anordnung sind je Zylinder zwei unterschiedliche Einlaßkanäle (Primär- und Sekundärkanal) vorgesehen, von denen einer mittels eine Klappe verschließbar ist, die erst bei Erreichen bestimmter Betriebszustände der Brennkraftmaschine geöffnet wird. Damit wird zwar ein besseres Drehmoment im unteren Drehzahlbereich und eine Verbesserung der Verbrennung bei Teillast erreicht. Die Anordnung ist jedoch mit einem höheren Strömungswiderstand verbunden und außerdem ergibt die Aufteilung in einen Primärkanal (kleiner Durchmesser, große Länge) und einen Sekundärkanal (großer Durchmesser, kürzere Lange) im mittleren und oberen Drehzahl­ bzw. Lastbereich Füllungsverluste infolge der Geometrien des Primärkanals.
Aus der DE 35 18 684 A1 ist ein Saugrohr fuhr eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine bekannt, die jeweils nur ein Einlaßventil je Zylinder aufweist. Die zu den Einlaßventilen führenden Ansaugkanäle weisen jeweils einen Wandabschnitt aus, der zumindest teilweise elastisch verstellbar ausgebildet ist. Damit wird erreicht, daß die in den Saugrohren herrschende Strömungsgeschwindigkeit an die Betriebsparameter der Brennkraftmaschine anpaßbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ansaugsystem für Kolbenbrennkraftmaschi­ nen mit mehreren Einlaßventilen je Zylinder zu schaffen, das neben hohem Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen und guter Ladungsbewegung im Zylinder bei Teillast auch im mittleren und oberen Drehzahlbereich bei Vollast durch Schwingungsabstimmung einen hohen Liefergrad ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einem Ansaugsystem gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Erfindungs­ gemäß läßt sich der zu einem Zylinder der Brennkraftmaschine führende Ansaugkanal so verändern, daß je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine unter Bildung eines im Querschnitt verminderten Strömungswegs nur ein Einlaßkanal freigegeben ist, wodurch bei niedrigen Drehzahlen bzw. Teillast hohe Strömungsgeschwindigkeiten erzielt werden. Durch das unsymmetrische Ansaugen über ein Einlaßventil (bei einem Mehrventilmotor) bildet sich zusätzlich eine Drallströmung im Zylinder, durch die eine hohe Abgasrückführverträglichkeit sowie eine gute Magerlauffähigkeit ermöglicht werden. Die Trennwand kann zwischen minimalem und maximalem Querschnitt jede beliebige Position einnehmen und dadurch auch die Größe der Amplitude der Unterdruckwelle im Ansaugkanal bestimmen, die einen starken Einfluß auf die Resonanz in dem Ansaugkanal vorgeschalteten Resonanzräumen hat. Bei Vollast der Brennkraftmaschine bzw. hohen Drehzahlen kann die Trennwand des Ansaugkanals in eine Stellung bewegt werden, in der unter Bildung eines im Querschnitt maximalen Strömungsweges alle Einlaßkanäle freigege­ ben sind, das heißt maximale Füllung und maximales Drehmoment erzielt werden.
Die Ansprüche 2 bis 5 sind auf vorteilhafte Ausgestaltungen des Ansaugkanals gerichtet.
Der Anspruch 6 kennzeichnet den grundsätzlichen Aufbau einer zum Antrieb der Trenn­ wand eingesetzten Antriebseinrichtung.
Mit den Merkmalen der Ansprüche 7 bis 9 wird durch die Verwendung von dem bzw. den Ansaugkanälen vorgeschalteten Resonanzsystemen das Betriebsverhalten einer mit dem erfindungsgemäßen Ansaugsystem ausgerüsteten Brennkraftmaschine weiter verbessert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf ein erfindungsgemäßen Ansaugsystem,
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II durch einen Ansaugkanal der Fig. 1.,
Fig. 3 ein der Fig. 2 ähnliche Ansicht mit maximalen Querschnitt des Ansaugkanals,
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines pneumatisch arbeitenden Systems zur Ver­ stellung des Ansaugkanalquerschnitts,
Fig. 5 ein Blockschaltbild des gesamten erfindungsgemäßen Ansaugsystems,
Fig. 6 eine Aufsicht auf ein gegenüber Fig. 1 abgeändertes Ansaugsystem, und
Fig. 7 eine Aufsicht auf ein weiteres, gegenüber Fig. 1 abgeändertes Ansaugsystem.
Gemäß Fig. 1 weist eine im dargestellten Beispiel mit Hubkolben arbeitenden Brenn­ kraftmaschine sechs Zylinder 4 auf, die je zwei Auslaßventile 6 und zwei Einlaßventile 8 und 9 haben. Innerhalb des Zylinderkopfes verläuft zu jedem Einlaßventil 8 bzw. 9 ein Einlaßkanal 10 bzw. 11.
Die beiden, jedem Zylinder 4 zugeordneten Einlaßkanäle 10 und 11 münden in jeweils einen Ansaugkanal 13, der sie mit einer an sich bekannten Resonanzkammer 15 einer Ansaugeinrichtung 17 verbindet.
In jedem der Ansaugkanäle 13 ist längs dessen Lange eine in Fig. 1 gestrichelt einge­ zeichnete bewegliche Trennwand 17 vorgesehen, die in Richtung des Doppelpfeils 19 derart beweglich ist, daß der dem Einlaßventil 9 zugeordnete Einlaßkanal 11 wahlweise verschlossen oder offen ist. Dazu weist die Trennwand 17 an ihrem dem Einlaßkanal 11 zugehörenden Ende und bevorzugt auch an ihrem der Resonanzkaminer 15 zugeordneten Ende eine Schließfläche auf, die die entsprechenden Öffnungsquerschnitte verschließt oder freigibt. Wenn sich die Trennwand 17 in der in Fig. 1 gestrichelt angezeigten Stellung befindet, ist nur der Einlaßkanal 10 freigegeben und hat der Ansaugkanal 13 einen etwa der Hälfte seines Maximalwerts entsprechenden Querschnitt. Wenn die Trennwand 17 gemäß Fig. 1 ganz nach rechts bewegt ist, hat der Ansaugkanal 13 maximalen Querschnitt und gibt den Einlaßkanal 11 vollständig frei.
In der Resonanzkammer 15 ist eine Klappe 19 vorgesehen, mittels der die Resonanzkam­ mer 15 in zwei einzelne Kammern 21 und 23 unterteilbar ist. Von jeder der Kammern 21 und 23 führt ein Saugrohr 25 und 27 zu einem Drosselklappenteil, in welchem eine Drosselklappe 29 zur Leistungssteuerung der Brennkraftmaschine angeordnet ist.
Fig. 2 zeigt den Aufbau des Ansaugkanals 13 genauer. Der Ansaugkanal 13 umfaßt ein im Querschnitt beispielhaft insgesamt U-förmig ausgebildetes starres Bauteil 31, dessen Schenkel 33 und 35 einen im Querschnitt ebenfalls U-förmigen Schieber 37 aufnehmen, dessen Basis die bewegliche Trennwand 17 bildet.
Der Schieber 37 ist an den freien Enden seiner Schenkel mit auswärts gerichteten Flanschen 39 und 41 versehen, die zusammen mit entsprechend ausgebildeten Teilen eines Gehäuses 47, das starr mit dem Bauteil 31 verbunden ist, Kolben-Zylindereinheiten 49 bis 51 bilden, deren Innenräume durch Verschieben des Schiebers 37 relativ zum Bauteil 31 bzw. Gehäuse 47 im Volumen verändert. Es versteht sich, daß sich zwischen den Flanschen 39 und 41 bzw. dem Schieber 37 und den starren Bauteilen geeignete Dichtungen vorgesehen sind.
Längs der Länge der Flansche 39 bzw. 41 sind jeweils ein oder mehrere Hülsen 43 bzw. 45 vorgesehen, die der Halterung von Schraubendruckfedern 53 dienen, die den Schieber 37 gemäß Fig. 2 nach rechts drängen.
Zur besseren Führung des Schiebers 37 weist das Gehäuse 47 einen vorstehenden Führungsansatz 57 auf, der in den Schieber 37 hinein vorsteht.
In der gemäß Fig. 2 dargestellten Stellung des Schiebers 37 hat der Ansaugkanal 13 minimalen Querschnitt Q₁, wohingegen in der Stellung gemäß Fig. 3 der Querschnitt Q₂ des Ansaugkanals 13 maximal ist. Die Verstellung des Schiebers 37 geschieht durch Beaufschlagung des Innenraums der Kolben-Zylindereinheiten 49 bzw. 51 über die Unter­ druckleitungen 55 mit mehr oder weniger starkem Unterdruck. Ist kein Unterdruck vorhanden, so ist der Schieber 37 von den Schraubenfedern 53 in die Stellung gemäß Fig. 3 bewegt. Bei maximalem Unterdruck wird die Kraft der Schraubenfedern 53 überwunden und der Schieber 37 ist in seine Stellung gemäß Fig. 2 bewegt.
Zum Druckausgleich ist das Gehäuse 47 mit Entlüftungslöchern 59 versehen.
Es versteht sich, daß der Schieber 37 an seinen Stirnseiten (gemäß Fig. 1) oben und unten mit Schließflächen versehen ist, die die jeweiligen Querschnitte des Einlaßkanals 11 bzw. der Anschlußöffnungen der Resonanzkammer 15 verschließen.
Fig. 4 zeigt die Einrichtung zur Steuerung der Unterdruckleitungen 55:
Ein Unterdruckspeicher 59 ist über ein Rückschlagventil 60 mit der Resonanzkammer 15 verbunden, die, stromab der Drosselklappe 29 angeordnet, bei Teillast unter Unterdruck steht. Über ein von einem elektronischen Steuergerät 61 gesteuertes elektromagnetisches 3/2-Wegeventil 63 ist der Unterdruckspeicher 59 mit einer Verteilerkammer 64 verbunden, von der die Unterdruckleitungen 55 ausgehen. Für den Fall, daß im Unterdruckspeicher 59 nicht ausreichender Unterdruck zur Verfügung steht, ist eine Vakuumpumpe 66 vorgesehen, die von einem Druckmanometer 68 aus eingeschaltet wird.
Der Aufbau des Steuergerätes 61 ergibt sich aus der schematischen Darstellung gemäß Fig. 5. Das Steuergerät 61 enthält einen Mikroprozessor 70 und ein Eingabemodul 72 für den Mikroprozessor 70. Als Eingabegrößen dienen vorzugsweise die Motordrehzahl 80, die Stellung 81 der Drosselklappe 29, die Lufttemperatur 82, die Betriebstemperatur 83 der Brennkraftmaschine, beispielsweise die Wasser- oder die Öltemperatur, das Ausgangssignal eines Klopfsensors 84 sowie die Stellung 85 der beweglichen Trennwand 17 sowie gegebenenfalls weiteren Betriebsparametern. Der Mikroprozessor 70 rechnet aus diesen Eingabegrößen die optimale Stellung der Trennwand 17 aus, die beispielsweise vorher durch empirische Versuche nach Art eines Kennfeldes in den Mikroprozessor eingegeben wurde. Ein weiterer Ausgang des Steuergerätes 61 steuert die Stellung der beweglichen Klappe 19 innerhalb der Resonanzkammer 15.
Die Funktion der beschriebenen Anordnung ist wie folgt:
In einem unteren Drehzahlbereich bzw. bei unterer Teillast (weitgehend geschlossene Drosselklappe 29) wird die Verteilerkammer 64 vom Steuergerät 61 über das 3/2-Wege­ Ventil 63 angesteuert, mit maximalem Unterdruck beaufschlagt, so daß sich die Trennwand 17 in der Stellung gemäß Fig. 2 befindet, d. h. der Querschnitt der Ansaugkanäle 13 minimal ist. Zusätzlich ist die Klappe 19 geschlossen. Durch die Verminderung des Ansaugquerschnitts im unteren Drehzahlbereich erhöht sich die dort herrschende Strömungsgeschwindigkeit, wodurch in den Zylindern eine intensive Ladungsbewegung herrscht, die gute Voraussetzungen für eine thermodynamische Verbrennung bietet. Die im Brennraum entstehende Drallströmung ermöglicht zusätzlich gute Magerlauffähigkeit und hohe Abgasrückführraten. Im unteren bis mittleren Drehzahlbereich bleibt die Stellung der Klappe 19 weitgehend erhalten, auch wenn die Drosselklappe 29 teilweise geöffnet wird, was zu einer Resonanz in den Kammern 15 führt und den Liefergrad bzw. das Drehmoment der Brennkraftmaschine anhebt.
Mit zunehmender Öffnung der Drosselklappe und zunehmender Drehzahl der Brenn­ kraftmaschine bewegt sich die Trennwand 17 bei abnehmenden Unterdruck unter dem Einfluß der Kraft der Schraubenfedern 53 in die Stellung gemäß Fig. 3. Es werden maximale Strömungsquerschnitte unter Nutzung aller Einlaßventile, d. h. optimale Füllung und Drehmomente erreicht.
Während also im Vollastbereich bei hohen Drehzahlen alle Einlaßventile voll wirksam sind, ist im Teillastbereich nur ein Einlaßventil wirksam, was die Ladungsbewegung im Brennraum ermöglicht.
Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der der Fig. 1 dahinge­ hend, daß zwischen den beiden Saugrohren 25 und 27 eine weitere Klappe 87 angeordnet ist, die das Resonanzverhalten zusätzlich unterstützt.
Im unteren Drehzahlbereich sind beide Klappen 19 und 87 geschlossen. Im mittleren Drehzahlbereich bleibt die Klappe 19 zu und wird die Klappe 87 geöffnet. Im oberen Drehzahlbereich werden beide Klappen 19 und 87 geöffnet. Die Stellung der beweglichen Trennwand 17 wird ebenso wie die der Klappen 19 und 87 von dem Steuergerät 61 gesteuert.
Fig. 7 zeigt einen weiteren Einsatz der variablen Ansaugrohre 13 am Beispiel eines 4- Zylinder-Reihenmotors. Um das Schwingungsverhalten bzw. Resonanzverhalten der Sauganlage noch besser an die Betriebsparameter der Brennkraftmaschine anzupassen, werden einzelne Volumina V₂ und V₃ nach Art eines Helmholtzresonators dem Volumen der Resonanzkammer 15 mittels Klappen 88 und 89 zugeschaltet. Die Steuerung der Klappen 88 und 89 erfolgt über die Steuereinheit 61. Bei niedrigen Drehzahlen bleiben die Klappen 88 und 89 geöffnet und mit steigender Drehzahl wird Klappe 89 und dann 88 geschlossen.
Es versteht sich, daß zahlreiche Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung möglich sind:
Beispielsweise kann die Verschiebung des Schiebers 37 elektromotorisch, hydraulisch oder durch andere Antriebsvorrichtungen gesteuert werden.
Der Querschnitt des Ansaugkanals kann auch durch eine in ihm bewegliche Wand verändert werden, die in sich nachgiebig ist und beispielsweise betriebspunktabhängig mit Fluid gefüllt wird, wobei an ihr angebrachte, mit einer Schließfläche versehene Bauteile die Einlaßkanale bzw. Auslaßöffnungen der Resonanzkammer zunehmend verschließen.

Claims (9)

1. Ansaugsystem für eine Kolbenbrennkraftmaschine mit wenigstens einem Zylinder (4) mit mehreren Einlaßkanälen (10, 11), in denen je ein Einlaßventil arbeitet, und einem Saugrohr mit einem mit den Einlaßkanälen verbundenen Ansaugkanal (13), dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugkanal (13) eine in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine bewegliche Trennwand (17) aufweist, die von einer Stellung, in der unter Bildung eines im Querschnitt verminderten Strömungsweges nur ein Einlaßkanal (10) freigegeben ist, in eine Stellung bewegbar ist, in der unter Bildung eines im Querschnitt maximalen Strömungsweges alle Einlaßkanäle (10, 11) freigegeben sind.
2. Ansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugkanal (13) ein im Querschnitt insgesamt U-förmig ausgebildetes, starres Bauteil (31) aufweist, dessen Schenkel (33, 35) einen die offene Seite des U-schließenden, an den Innenwänden des Schenkel geführten, die Trennwand (17) enthaltenden Schieber (37) aufnehmen, durch dessen Verschiebung der Querschnitt des Ansaugkanals änderbar ist.
3. Ansaugsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (37) zu den Einlaßkanälen (10, 11) hin mit einer Schließfläche ausgebildet ist.
4. Ansaugsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das im Querschnitt U-förmige, starre Bauteil (31) in einem Gehäuse (47) aufgenommen ist, und daß der Schieber (37) nach außerhalb des U vorstehende Flansche (39, 41) aufweist, welche zusammen mit dem Gehäuse Kolben-Zylindereinheiten (49, 51) zum Bewegen des Schiebers bilden.
5. Ansaugsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (37) einen U-förmigen Querschnitt aufweist und in dem Gehäuse (47) ein Führungsansatz (57) vorgesehen ist, der in den U-förmigen Querschnitt des Schiebers einragt.
6. Ansaugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung der Trennwand (17) eine pneumatisch arbeitende, von einem elektronischen Steuergerät (61) gesteuerte Antriebseinrichtung (59, 63, 55) vorgesehen ist.
7. Ansaugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine mehrzylindrig ist und die zu den einzelnen Zylindern führenden, in ihrem Querschnitt veränderbaren Ansaugkanäle (13) von einer Resonanzkammer (15) ausgehen, deren Volumen mittels einer Klappe (19) in zwei Kammern (21, 23) unterteilbar ist, wobei die Klappe (19) im Vollastbereich bei hohen Drehzahlen offen ist.
8. Ansaugsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Ansaugrohren (25, 27), welche je eine der Kammern (21, 23) mit einem Drosselklappenteil (29) zur Leistungssteuerung der Brennkraftmaschine verbinden, ein mittels einer weiteren Klappe (87) verschließbarer Verbindungskanal angeordnet ist, wobei die weitere Klappe (87) im mittleren und oberen Drehzahlbereich offen ist.
9. Ansaugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im Querschnitt veränderbaren Ansaugkanäle (13) von einer Resonanzkammer (15) mit einem Volumen V₁ ausgehen, an die sich hintereinander zwei weitere Kammern mit einem Volumen V₂ bzw. V₃ anschließen, wobei bei niederen Drehzahlen Klappen (88, 89) zwischen den Volumen V₁ und V₂ sowie V₂ und V₃ offen sind und mit zunehmender Drehzahl zunächst die Klappe (89) zwischen V₂ und V₃ und dann die Klappe (88) zwischen V₁ und V₂ schließt.
DE19531985A 1995-08-30 1995-08-30 Ansaugsystem für eine Kolbenbrennkraftmaschine Withdrawn DE19531985A1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19531985A DE19531985A1 (de) 1995-08-30 1995-08-30 Ansaugsystem für eine Kolbenbrennkraftmaschine
CA002271626A CA2271626A1 (en) 1995-08-30 1996-08-14 Inlet system for a piston internal combustion engine
AU72810/96A AU7281096A (en) 1995-08-30 1996-08-14 Inlet system for a piston internal combustion engine
PCT/EP1996/003586 WO1997008434A1 (de) 1995-08-30 1996-08-14 Ansaugsystem für eine kolbenbrennkraftmaschine
EP96934388A EP0847484A1 (de) 1995-08-30 1996-08-27 Ansaugsystem für eine kolbenbrennkraftmaschine
PCT/DE1996/001593 WO1997008433A1 (de) 1995-08-30 1996-08-27 Ansaugsystem für eine kolbenbrennkraftmaschine
NO981464A NO981464D0 (no) 1995-08-30 1998-04-01 Innsugningssystem for forbrenningsmotorer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19531985A DE19531985A1 (de) 1995-08-30 1995-08-30 Ansaugsystem für eine Kolbenbrennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19531985A1 true DE19531985A1 (de) 1997-03-06

Family

ID=7770809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19531985A Withdrawn DE19531985A1 (de) 1995-08-30 1995-08-30 Ansaugsystem für eine Kolbenbrennkraftmaschine

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0847484A1 (de)
AU (1) AU7281096A (de)
CA (1) CA2271626A1 (de)
DE (1) DE19531985A1 (de)
NO (1) NO981464D0 (de)
WO (2) WO1997008434A1 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1362997A2 (de) * 2002-05-02 2003-11-19 Nissan Motor Co., Ltd. Einrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Sauganlage bei einer Brennkraftmaschine
WO2004009975A1 (en) * 2002-07-19 2004-01-29 Litens Automotive Intake manifold having variable cross-sectional area
DE10335136A1 (de) * 2003-07-31 2005-02-17 Siemens Ag Teileinheit für eine Zusatzsteuerventileinrichtung für einen Einlasskanal einer Kolbenbrennkraftmaschine
US7073473B2 (en) 2003-07-18 2006-07-11 Litens Automotive Partnership Intake manifold variable runner area
WO2010011491A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-28 Polaris Industries Inc. Tractor vehicle
EP1916395A3 (de) * 2006-10-25 2012-05-16 Nissan Motor Co., Ltd. Variables Lufteinlass-Steuerungssystem
US8215694B2 (en) 2008-10-07 2012-07-10 Polaris Industries Inc. ATV having arrangement for a passenger
US8226120B2 (en) 2007-02-09 2012-07-24 Polaris Industries Inc. Adjustable ergonomic vehicles
USD937710S1 (en) 2020-07-24 2021-12-07 Polaris Industries Inc. All-terrain vehicle
US11718240B2 (en) 2019-12-20 2023-08-08 Polaris Industries Inc. All-terrain vehicle

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6274312B1 (en) 1996-12-11 2001-08-14 Schering Corporation Intracellular regulatory molecules; related reagents
DE19809052A1 (de) * 1998-03-04 1999-09-09 Opel Adam Ag Einlaßkanal für eine Brennkraftmaschine
US6105545A (en) * 1999-02-12 2000-08-22 General Motors Corporation Intake port for an internal combustion engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61232323A (ja) * 1985-04-08 1986-10-16 Toyota Motor Corp 内燃機関用ダイヤフラム機構駆動装置
DE3544122A1 (de) * 1985-12-13 1987-06-19 Bayerische Motoren Werke Ag Mehrzylinder-brennkraftmaschine mit ansauganlage
DE3518684C2 (de) * 1985-05-24 1987-06-25 Audi Ag, 8070 Ingolstadt, De
DE4017066A1 (de) * 1989-06-06 1990-12-13 Avl Verbrennungskraft Messtech Zylinderkopf fuer eine brennkraftmaschine
DE3843509C2 (de) * 1988-12-23 1993-11-18 Daimler Benz Ag Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine
WO1993023658A1 (de) * 1992-05-11 1993-11-25 Dr. Ing.H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft Luftansauganlage für eine brennkraftmaschine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57102516A (en) * 1980-12-13 1982-06-25 Yamaha Motor Co Ltd Intake device for engine
JPS59126031A (ja) * 1983-01-07 1984-07-20 Yamaha Motor Co Ltd 内燃機関の吸気装置
JPS6189927A (ja) * 1984-10-09 1986-05-08 Mitsubishi Motors Corp 複合吸気エンジン
DE4231804C2 (de) * 1991-10-01 1995-06-01 Daimler Benz Ag Ansaugsystem einer mehrzylindrigen luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschine
US5377629A (en) * 1993-10-20 1995-01-03 Siemens Electric Limited Adaptive manifold tuning

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61232323A (ja) * 1985-04-08 1986-10-16 Toyota Motor Corp 内燃機関用ダイヤフラム機構駆動装置
DE3518684C2 (de) * 1985-05-24 1987-06-25 Audi Ag, 8070 Ingolstadt, De
DE3544122A1 (de) * 1985-12-13 1987-06-19 Bayerische Motoren Werke Ag Mehrzylinder-brennkraftmaschine mit ansauganlage
DE3843509C2 (de) * 1988-12-23 1993-11-18 Daimler Benz Ag Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine
DE4017066A1 (de) * 1989-06-06 1990-12-13 Avl Verbrennungskraft Messtech Zylinderkopf fuer eine brennkraftmaschine
WO1993023658A1 (de) * 1992-05-11 1993-11-25 Dr. Ing.H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft Luftansauganlage für eine brennkraftmaschine

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1362997A3 (de) * 2002-05-02 2004-01-02 Nissan Motor Co., Ltd. Einrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Sauganlage bei einer Brennkraftmaschine
US6832597B2 (en) 2002-05-02 2004-12-21 Nissan Motor Co., Ltd. Apparatus and method for controlling intake system in engine
EP1362997A2 (de) * 2002-05-02 2003-11-19 Nissan Motor Co., Ltd. Einrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Sauganlage bei einer Brennkraftmaschine
WO2004009975A1 (en) * 2002-07-19 2004-01-29 Litens Automotive Intake manifold having variable cross-sectional area
US7073473B2 (en) 2003-07-18 2006-07-11 Litens Automotive Partnership Intake manifold variable runner area
DE10335136A1 (de) * 2003-07-31 2005-02-17 Siemens Ag Teileinheit für eine Zusatzsteuerventileinrichtung für einen Einlasskanal einer Kolbenbrennkraftmaschine
US7222603B2 (en) 2003-07-31 2007-05-29 Siemens Ag Subunit for an additional control valve device used for an intake pipe of a reciprocating internal combustion engine
EP1916395A3 (de) * 2006-10-25 2012-05-16 Nissan Motor Co., Ltd. Variables Lufteinlass-Steuerungssystem
US8226120B2 (en) 2007-02-09 2012-07-24 Polaris Industries Inc. Adjustable ergonomic vehicles
AU2009274303B2 (en) * 2008-07-24 2014-05-22 Polaris Industries Inc. Tractor vehicle
CN102149569B (zh) * 2008-07-24 2014-07-23 北极星工业有限公司 拖拉机车辆
CN102149569A (zh) * 2008-07-24 2011-08-10 北极星工业有限公司 拖拉机车辆
US8430442B2 (en) 2008-07-24 2013-04-30 Polaris Industries Inc. Tractor vehicle
US8543306B2 (en) 2008-07-24 2013-09-24 Polaris Industries Inc. Vehicle having speed control unit
US9080514B2 (en) 2008-07-24 2015-07-14 Polaris Industries Inc. Tractor vehicle
WO2010011491A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-28 Polaris Industries Inc. Tractor vehicle
US8930109B2 (en) 2008-07-24 2015-01-06 Polaris Industries Inc. Vehicle having speed control unit
US8215694B2 (en) 2008-10-07 2012-07-10 Polaris Industries Inc. ATV having arrangement for a passenger
US8678464B2 (en) 2008-10-07 2014-03-25 Polaris Industries Inc. ATV having arrangement for a passenger
US11718240B2 (en) 2019-12-20 2023-08-08 Polaris Industries Inc. All-terrain vehicle
USD937710S1 (en) 2020-07-24 2021-12-07 Polaris Industries Inc. All-terrain vehicle
USD958006S1 (en) 2020-07-24 2022-07-19 Polaris Industries Inc. All-terrain vehicle
USD962823S1 (en) 2020-07-24 2022-09-06 Polaris Industries Inc. Combination center and side lamps for all-terrain vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
EP0847484A1 (de) 1998-06-17
WO1997008434A1 (de) 1997-03-06
WO1997008433A1 (de) 1997-03-06
AU7281096A (en) 1997-03-19
CA2271626A1 (en) 1997-03-06
NO981464D0 (no) 1998-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69406804T2 (de) Adaptives abgestimmtes saugrohr
DE69206718T3 (de) Brennkraftmaschine mit Funkenentzündung
DE2931431C2 (de) Ansaugsystem für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen
DE102012103389A1 (de) Einlasssystem für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor
DE19531985A1 (de) Ansaugsystem für eine Kolbenbrennkraftmaschine
DE102010016284A1 (de) Luftansaugvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE3908475A1 (de) Ansaugsystem fuer eine aufgeladene brennkraftmaschine
EP0141165A2 (de) Vorrichtung zum Steuern des Ladungswechsels bei Brennkraftmaschinen
DE102005021172A1 (de) Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und Abgasrückführung
DE102016208163A1 (de) Turbine für einen Abgasturbolader mit zweiflutigem Turbinengehäuse und einem Linearventil zur Flutenverbindung und Wastegate-Steuerung
EP0225620B1 (de) Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Ansauganlage
DE69407166T2 (de) Steuerungssystem eines schraubenrotoraufladers
EP0790393B1 (de) Brennkraftmaschine mit Sauganlage mit einem an gegenüberliegenden Zylinderbänken anschliessbaren Sammler, insbesondere V 8-Motor
EP1607615A2 (de) Sauganlage für eine Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylinderbankreihen
DE69003472T2 (de) Zweitaktmotor mit pneumatischer Einspritzung und Strömungsdrosselung in wenigstens einem Überströmkanal.
DE8021214U1 (de) Verbrennungsmotor-Ansauganordnung
DE69701585T2 (de) Zweitaktbrennkraftmaschine mit Ventilbewegungssteuerungsmitteln
DE102005027475A1 (de) Verfahren und Mittel für einen verbesserten Wirkungsgrad von Motoren mit Zylinderabschaltung
DE102006009102A1 (de) Einlaßsystem einer Brennkraftmaschine
DD279923A5 (de) Kolbenbrennkraftmaschine mit frischgasresonanzaufladung
DE4103870C2 (de) Verbrennungsmotor-Ansaugsystem
DE3633929C2 (de) Luftansauganlage für einen Boxer- oder V-Motor
EP0778919B1 (de) Variable luftansaugvorrichtung
DE102017113689A1 (de) Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE2906243C2 (de) Verfahren zum Steuern des Zündzeitpunktes einer mit Turbolader ausgerüsteten, fremdgezündeten Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee