Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Lufteinlaßanordnung für Brennkraftmaschinen,
die den Verbrennungskammern des Motors Luft und Kraftstoff zuführen.The
The present invention relates to an air intake arrangement for internal combustion engines,
which supply air and fuel to the combustion chambers of the engine.
Herkömmliche
Einlaßleitungen
von Verbrennungsmotoren, wie zum Beispiel in der DE 37 18 083 A1 gezeigt,
sind so konstruiert, daß sie
die in die Verbrennungskammern zugeführte Luft absichtlich verwirbeln,
um den Wirkungsgrad der Verbrennung zu erhöhen. Durch eine Ansaugluft-Ablenkeinheit,
die für
die Erzeugung der Luftverwirbelung vorgesehen ist, kann jedoch eine
Luftströmung
mit hoher Geschwindigkeit erzeugt werden. Wenn dadurch der Kraftstoffstrahl
abgelenkt wird und auf die Oberfläche der Wände der Einlaßleitung
und der Verbrennungskammer auftrifft, wird auf der Wandoberfläche ein Flüssigkeitsfilm
erzeugt. Somit kann nach der Verbrennung unverbrannter Kraftstoff
zurückbleiben.
Im Ergebnis steigt die Emission von Kohlenwasserstoffen an.Conventional intake pipes of internal combustion engines, such as in the DE 37 18 083 A1 are designed to intentionally fluidize the air supplied into the combustion chambers to increase combustion efficiency. However, airflow at high speed can be generated by an intake air deflecting unit provided for generating the air swirling. As a result, when the jet of fuel is deflected and impinges on the surface of the walls of the inlet duct and the combustion chamber, a liquid film is produced on the wall surface. Thus, unburned fuel may remain after combustion. As a result, the emission of hydrocarbons increases.
Um
des weiteren den Kraftstoffverbrauch abzusenken, wird versucht,
eine magere Verbrennung zu verwenden, bei der das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis (L/K-Verhältnis) groß ist. In
dem obenerwähnten
Motor, in dem an der Wandoberfläche
ein Flüssigkeitsfilm
ausgebildet wird, ist jedoch der Wirkungsgrad der Verbrennung niedrig,
so daß eine
stabile Magerverbrennung nicht erhalten und der Kraftstoffverbrauch nicht
abgesenkt werden können.Around
furthermore, to lower the fuel consumption, it is attempted
to use a lean burn in which the air-fuel ratio (L / K ratio) is large. In
the above mentioned
Engine in which on the wall surface
a liquid film
is formed, however, the efficiency of combustion is low,
so that one
Stable lean-burn not received and the fuel consumption is not
can be lowered.
Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lufteinlaßanordnung
für Verbrennungsmotoren
zu schaffen, bei der die Bildung eines Flüssigkeitsfilms aufgrund der
Ablenkung des Kraftstoffs vermieden, die Emission unverbrannter
Kohlenwasserstoffe gesenkt und der Magerverbrennungszustand stabilisiert
werden können.It
Therefore, the object of the present invention is an air intake arrangement
for internal combustion engines
in which the formation of a liquid film due to the
Distraction of the fuel avoided, the emission unburned
Hydrocarbons lowered and the lean burn state stabilized
can be.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Lufteinlaßanordnung,
die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind
auf bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung gerichtet.These
The object is achieved by
an air intake assembly,
which has the features specified in claim 1. The dependent claims are
on preferred embodiments of
directed to the present invention.
Erfindungsgemäß schneidet
die Bahn, auf der die Luft eingeleitet wird, die Bahn, auf der der Kraftstoff
eingeleitet wird, nicht. Da folglich die eingeleitete Luft mit dem
eingeleiteten Kraftstoff nicht in Kontakt gelangt, wird die Kraftstoffströmung nicht durch
die Luft abgelenkt. Im Ergebnis kann der Kraftstoff nicht an der
inneren Wandoberfläche
der Verbrennungskammer anhaften, so daß an dieser inneren Wandoberfläche kein
Kraftstoffilm ausgebildet werden kann. Daher wird die Emission unverbrannter Kohlenwasserstoffe abgesenkt,
weiterhin kann der Magerverbrennungszustand stabilisiert werden.Cuts according to the invention
the orbit on which the air is introduced, the orbit on which the fuel
is not initiated. As a result, the introduced air with the
introduced fuel does not come into contact, the fuel flow is not through
the air is distracted. As a result, the fuel can not stop at the
inner wall surface
adhere to the combustion chamber, so that on this inner wall surface no
Fuel film can be formed. Therefore, the emission of unburned hydrocarbons is lowered,
Furthermore, the lean burn condition can be stabilized.
Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim
Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen,
die auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:Further
Objects, features and advantages of the invention will become apparent in
Reading the following description of preferred embodiments,
which on the attached
Drawings reference; show it:
1 eine
schematische Gesamtansicht eines Lufteinlaßsystems für Verbrennungsmotoren, das
eine Lufteinlaßanordnung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfaßt; 1 an overall schematic view of an air intake system for internal combustion engines, comprising an air intake assembly according to a first embodiment of the present invention;
2 eine
schematische Ansicht der in 1 gezeigten
Einlaßleitung; 2 a schematic view of in 1 shown intake pipe;
3 eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Lufteinlaßanordnung für V-Motoren
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; 3 a schematic view of the structure of an air intake assembly for V-engines according to an embodiment of the present invention;
4 eine
schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnung
bei Betrachtung in Richtung des Pfeils B in 3; 4 a schematic view of the air inlet assembly according to the invention when viewed in the direction of arrow B in 3 ;
5 eine
schematische Gesamtansicht eines Lufteinlaßsystems, das eine Lufteinlaßanordnung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfaßt; 5 an overall schematic view of an air intake system comprising an air intake assembly according to an embodiment of the present invention;
6 eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Lufteinlaßleitung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von oben; 6 a schematic view of the structure of an air inlet duct according to an embodiment of the present invention viewed from above;
7 eine
Längsschnittansicht
der in 6 gezeigten Lufteinlaßanordnung; 7 a longitudinal sectional view of in 6 shown air intake assembly;
8 eine
schematische Ansicht eines weiteren Aufbaus einer Lufteinlaßleitung; 8th a schematic view of another structure of an air inlet duct;
9 eine
Vorderansicht eines Hilfsventils; 9 a front view of an auxiliary valve;
10 ein
Kennfeld des Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses für die Motorsteuerung; 10 a map of the air / fuel ratio for the engine control;
11 ein
Kennfeld der Öffnung
des Hilfsventils für
die Motorsteuerung; 11 a map of the opening of the auxiliary valve for the engine control;
12 eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Lufteinlaßleitung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von oben; 12 a schematic view of the structure of an air inlet duct according to an embodiment of the present invention viewed from above;
13 eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Lufteinlaßleitung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von oben; 13 a schematic view of the structure of an air inlet duct according to an embodiment of the present invention viewed from above;
14 eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Lufteinlaßleitung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von oben; 14 a schematic view of the structure of an air inlet duct according to an embodiment of the present invention viewed from above;
15 eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Lufteinlaßanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von oben; 15 a schematic view of the construction of an air intake assembly according to an embodiment of the present invention, as viewed from above;
16 eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Lufteinlaßanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von oben; 16 a schematic view of the construction of an air intake assembly according to an embodiment of the present invention, as viewed from above;
17 eine
schematische Ansicht eines weiteren Aufbaus einer Lufteinlaßanordnung
bei Betrachtung von der Seite; 17 a schematic view of another structure of an air inlet assembly when viewed from the side;
18 eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Lufteinlaßanordnung gemäß einer
Ausführungsform
bei Betrachtung von der Seite; 18 a schematic view of the construction of an air intake assembly according to an embodiment when viewed from the side;
19 eine
schematische Ansicht eines weiteren Aufbaus einer Lufteinlaßanordnung
bei Betrachtung von der Seite; 19 a schematic view of another structure of an air inlet assembly when viewed from the side;
20 eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Lufteinlaßanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von der Seite; 20 a schematic view of the construction of an air intake assembly according to an embodiment of the present invention when viewed from the side;
21 eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Lufteinlaßanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von der Seite; und 21 a schematic view of the construction of an air intake assembly according to an embodiment of the present invention when viewed from the side; and
22 eine
schematische Ansicht eines weieteren Aufbaus einer Lufteinlaßanordnung
bei Betrachtung von der Seite. 22 a schematic view of a wieteren structure of an air inlet assembly when viewed from the side.
In
den 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die durch eine Drosselklappe 1 eingelassene
Luft bewegt sich durch einen oberen Sammler 2 und strömt dann
in einen Sammler, der aus einem linken und einem rechten Sammler 3a bzw. 3b gebildet
ist. Die Luft wird von diesen Sammlern auf unabhängige Einlaßleitungen 4 aufgeteilt
und durch ein Einlaßventil 5 in
einen Zylinder 6 eingeleitet. Für die Erzeugung einer verwirbelten
Luftströmung
sind ein Hilfsventil bzw. Zusatzventil 7 und ein Lufteinlaßkanal bzw.
Verwirbelungskanal 8 vorgesehen, der das Hilfsventil 7 umgeht.
Das Hilfsventil 7 ist normalerweise geöffnet. Wenn eine Magerverbrennung
ausgeführt
wird oder wenn gewünscht
ist, die Verbrennung während
des Leerlaufbetriebs oder bei niedriger Temperatur zu verbessern,
wird das Hilfsventil 7 geschlossen, so daß die eingelassene
Luft dem Zylinder 6 über
den Lufteinlaßkanal 8 zugeführt wird.
Wenn diese gerichtete Luftströmung
dem Einlaßventil 5 zugeführt wird, wird
in der unabhängigen
Einlaßleitung 4 eine
abgelenkte Strömung
in der Weise erzeugt, daß im
Zylinder 6 eine verwirbelte Luftströmung 9 erzeugt wird. Der
Kraftstoff wird von einem Kraftstoffeinspritzventil 10 zugeführt. Obwohl 1 ein
Beispiel zeigt, das für die
Verwendung in einem V-Motor geeignet ist, kann die erfindungsgemäße Lufteinlaßanordnung
selbstverständlich
auch für
Reihenmotoren verwendet werden.In the 1 and 2 A first embodiment of the present invention is shown. The through a throttle 1 sunken air moves through an upper collector 2 and then flows into a collector, consisting of a left and a right collector 3a respectively. 3b is formed. The air is sent from these collectors to independent inlet pipes 4 split and through an inlet valve 5 in a cylinder 6 initiated. For generating a turbulent air flow are an auxiliary valve or additional valve 7 and an air inlet channel or swirling channel 8th provided, the auxiliary valve 7 bypasses. The auxiliary valve 7 is normally open. When lean burn is performed or when it is desired to improve combustion during idle operation or at low temperature, the auxiliary valve becomes 7 closed, so that the sunken air to the cylinder 6 over the air inlet duct 8th is supplied. When this directed air flow is the inlet valve 5 is supplied in the independent inlet line 4 generates a deflected flow in such a way that in the cylinder 6 a turbulent air flow 9 is produced. The fuel is supplied by a fuel injection valve 10 fed. Even though 1 of course, as an example suitable for use in a V-type engine, the air intake assembly of the present invention may also be used for in-line engines.
2 zeigt
die Richtungen der Luftströmung und
des Kraftstoffstrahls in der in 1 gezeigten Einlaßanordnung.
Rechts von der gestrichelten Linie (A) ist eine Einlaßleitung 20 gezeigt,
während
ein Zylinderkopf 15 links von der gestrichelten Linie gezeigt ist.
Wenn die angesaugte Luft durch den das Hilfsventil 7 umgehenden
Lufteinlaßkanal 8 zugeführt wird,
wird im Zylinder 6 die verwirbelte Luftströmung 9 erzeugt.
Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist nicht gezeigt, die Richtung
der Luftströmung 12 ist
jedoch an diejenige des Kraftstoffstrahls 11 angepaßt. Daher schneidet
die Bahn der Luftströmung 12 die
Bahn der Kraftstoffströmung 11 nicht,
bevor beide Bahnen das Einlaßventil 5 erreichen.
Durch eine derartige Anordnung trifft der Kraftstoffstrahl 11 direkt
auf das Einlaßventil 5,
ohne durch die Hochgeschwindigkeitsluftströmung 12 abgelenkt
zu werden. Wenn wie oben erwähnt
der Kraftstoffstrahl 11 mit der Hochgeschwindigkeitsluftströmung 12 vor
Erreichen des Einlaßventils 5 in
Kontakt käme,
würde der
Kraftstoffstrahl 11 auf die Wandoberfläche 15 der Einlaßleitung 4 auftreffen,
so daß an
dieser Wandoberfläche
ein Flüssigkeitsfilm
gebildet würde
und der Kraftstoffverbrauch verschlechtert würde. Wenn jedoch die Bahnen
der Luftströmung 12 und
des Kraftstoffstrahls 11 im wesentlichen zueinander parallel sind,
kann im Zylinder 6 eine Luftverwirbelung erfolgen, ohne
den Zustand des Kraftstoffstrahls 11 zu verschlechtern.
Ein Auslaß 13 des
Lufteinlaßkanals 8 mündet in
die Grenzfläche
(A), er steht jedoch nicht in die Kopfseite (in den Bereich links
von der Linie (A)) vor. Auf der Kopfseite ist ein Ausschnitt 14 ausgebildet,
der verhindert, daß die
Luftströmung 1,
die aus dem Lufteinlaßkanal 8 ausströmt, mit
der Wand 15 der Einlaßleitung 4 in
Kontakt gelangt. Wie in 2 gezeigt, sind die Auslässe der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung und des Lufteinlaßkanals 8 nahezu auf
gleicher Höhe
angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Luftströmung 12 auf
den bei geöffnetem
Einlaßventil 5 vorhandenen
Spalt gerichtet, während
der Kraftstoffstrahl 11 direkt auf das Einlaßventil 5 gerichtet
ist. Durch die oben beschriebene Konstruktion kann die Emission
unverbrannter Kohlenwasserstoffe aus dem Motor abgesenkt werden, ferner
kann der Zustand der Magerverbrennung stabilisiert werden. 2 shows the directions of the air flow and the fuel jet in the 1 shown inlet arrangement. To the right of the broken line (A) is an intake pipe 20 shown while a cylinder head 15 shown to the left of the dashed line. When the intake air through the the auxiliary valve 7 immediate air intake duct 8th is fed, is in the cylinder 6 the swirling air flow 9 generated. A fuel injector is not shown, the direction of air flow 12 is however that of the fuel jet 11 customized. Therefore, the web cuts the air flow 12 the path of fuel flow 11 not before both laps the inlet valve 5 to reach. By such an arrangement, the fuel jet hits 11 directly on the inlet valve 5 without passing through the high-speed air flow 12 to be distracted. If, as mentioned above, the fuel spray 11 with the high velocity airflow 12 before reaching the inlet valve 5 would come into contact, the fuel jet 11 on the wall surface 15 the inlet pipe 4 impinge, so that a liquid film would be formed on this wall surface and the fuel consumption would be deteriorated. However, if the orbits of the air flow 12 and the fuel jet 11 are substantially parallel to each other, can in the cylinder 6 air turbulence occurs without the condition of the fuel spray 11 to worsen. An outlet 13 of the air intake duct 8th opens into the interface (A), but it does not protrude into the head (into the area to the left of the line (A)). On the top is a section 14 formed, which prevents the air flow 1 coming out of the air intake duct 8th emanates, with the wall 15 the inlet pipe 4 got in contact. As in 2 are shown, the outlets of the fuel injector and the air inlet channel 8th arranged almost at the same height. In the present embodiment, the air flow 12 on the open inlet valve 5 directed gap, while the fuel spray 11 directly on the inlet valve 5 is directed. By the construction described above, the emission of unburned hydrocarbons from the engine can be lowered Further, the state of lean burn can be stabilized.
In
den 3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnung
und insbesondere des Lufteinlaßkanals 8 gezeigt.
In 3 mündet
der Auslaß der
Lufteinlaßleitung 8 in
den Endabschnitt des Kraftstoffeinspritzventils 10. In 4 ist
die Konstruktion bei Betrachtung in Richtung des Pfeils (B) gezeigt.
In 3 sind in der zur Ebene der Zeichnung senkrechten
Richtung beiderseits des Ventils 10 jeweils ein Lufteinlaßkanal 8 vorgesehen,
also zwei Lufteinlaßkanäle 8 pro Zylinder.
Daher besitzt der Lufteinlaßkanal 8 zwei Auslässe 13.
Das Bezugszeichen 21 bezeichnet den Mündungsabschnitt, der dazu vorgesehen
ist, den Kraftstoffstrahl 13 vom Kraftstoffeinspritzventil 10 zuzuführen. Die
Auslässe 13a und 13b sind
daher beiderseits des Öffnungsabschnitts 21 vorgesehen.
Obwohl in 3 ein Beispiel gezeigt ist,
das auf einen V-Motor Anwendung findet, kann die vorliegende Erfindung
selbstverständlich
auch auf einen Reihenmotor angewandt werden, der in 2 gezeigt
ist. Die vorliegende Erfindung ist auf sämtliche Motortypen wie etwa
einen Reihenmotor, einen Boxermotor und einen V-Motor anwendbar.In the 3 and 4 is a second embodiment of the air inlet arrangement according to the invention and in particular the air inlet channel 8th shown. In 3 opens the outlet of the air inlet duct 8th in the end portion of the fuel injection valve 10 , In 4 the construction is shown when viewed in the direction of the arrow (B). In 3 are in the direction perpendicular to the plane of the drawing on both sides of the valve 10 one air inlet channel each 8th provided, so two air intake ducts 8th per cylinder. Therefore, the air intake passage has 8th two outlets 13 , The reference number 21 denotes the mouth portion which is intended to the fuel jet 13 from the fuel injection valve 10 supply. The outlets 13a and 13b are therefore on both sides of the opening section 21 intended. Although in 3 of course, with an example applied to a V-type engine, the present invention can of course also be applied to an in-line engine disclosed in US Pat 2 is shown. The present invention is applicable to all engine types such as a series engine, a boxer engine, and a V-type engine.
In 5 ist
eine dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnung
in einer Anwendung auf einen V-Motor gezeigt. In dem V-Motor sind
die Sammler 3a und 3b durch eine Trennwand 23 voneinander
getrennt. Der Öffnungsabschnitt 22,
der sich stromaufseitig vom Lufteinlaßkanal 8 befindet,
der das Hilfsventil 7 um geht, erstreckt sich in den Sammler 3b.
Falls sich der Druck in der unabhängigen Ansaugleitung 4 verändert, tritt
eine Ansaugträgheitsaufladung
auf. Im Ergebnis wird der Zylinder mit Luft gefüllt. Wenn sich jedoch der Lufteinlaßkanal 8 in
den Sammler 3a erstrecken würde, der nicht der unabhängigen Einlaßleitung 4 entspricht,
würde die
Druckwelle der unabhängigen
Einlaßleitung 4 in
den Sammler 3a entweichen. Daher würde die Wirkung der Trägheitsaufladung
vermindert. Somit erstreckt sich der Öffnungsabschnitt des Lufteinlaßkanals 8,
der in der unabhängigen
Einlaßleitung 4 vorgesehen
ist, in den Sammler 3b, der dieser unabhängigen Einlaßleitung 4 entspricht,
wie in 5 gezeigt ist. Da sich die Druckwelle auf ähnliche Weise
durch die unabhängige
Einlaßleitung 4 und den
Lufteinlaßkanal 8 ausbreitet,
kann die Wirkung der Trägheitsaufladung
nicht vermindert werden. Es ist erforderlich, die Abstände zwischen
A und B durch die unabhängige
Lufteinlaßleitung 4 und
zwischen A und B durch den Lufteinlaßkanal 8 einander
anzugleichen, so daß sich
die Druckwelle darin jeweils in der gleichen Zeitdauer ausbreitet.
Dadurch kann die Wirkung der Trägheitsaufladung
erhöht
werden, weil die Spitzen der Druckwellen zeitlich koordiniert sind.In 5 a third embodiment of the air intake assembly according to the invention is shown in an application to a V-engine. In the V-engine are the collectors 3a and 3b through a partition 23 separated from each other. The opening section 22 located upstream of the air inlet duct 8th located, which is the auxiliary valve 7 goes around, extends into the collector 3b , If the pressure in the independent suction line 4 changed, occurs a suction inertia charging. As a result, the cylinder is filled with air. However, if the air intake duct 8th in the collector 3a that would not extend to the independent intake line 4 corresponds, the pressure wave would be the independent inlet line 4 in the collector 3a escape. Therefore, the effect of inertial charging would be diminished. Thus, the opening portion of the air intake passage extends 8th who is in the independent intake line 4 is provided in the collector 3b , this independent intake pipe 4 corresponds, as in 5 is shown. Since the pressure wave in a similar way through the independent inlet line 4 and the air intake passage 8th spreads, the effect of inertial charging can not be reduced. It is necessary to keep the distances between A and B through the independent air inlet duct 4 and between A and B through the air intake passage 8th Match each other so that the pressure wave propagates in each case in the same period of time. As a result, the effect of the inertial charging can be increased because the peaks of the pressure waves are coordinated in time.
In
den 6 und 7 ist eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. 6 ist eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Lufteinlaßleitung bei Betrachtung von
oben, während 7 eine
Längsschnittansicht
der vierten Ausführungsform
von 6 ist. Die von den beiderseits eines Kraftstoffeinspritzventils 10 vorgesehenen
Lufteinlaßkanälen 8a und 8b austretenden
Luftströmungen 12 schließen zwischen
sich zwei Kraftstoffstrahlen 11 ein. Die Kraftstoffstrahlen 11 treffen
jeweils auf einen Abschnitt eines von zwei Einlaßventilen 5, der sich
näher bei
der Mitte als die jeweilige Auftreffposition der Luftströmungen 12 befindet.
Hingegen wird der jeweilige Kraftstoffstrahl 11 nicht zur
Außenseite des
Einlaßventils 5 verteilt.
Die Luftströmung 12 wirkt als
Luftvorhang und verhindert eine Divergenz des Kraftstoffstrahls 11.
Ein Kraftstoffstrahl 25, der in einen Zylinder 6 strömt, wird
in der Umgebung einer Zündkerze 24 zentriert.
Selbst wenn daher das zugeführte
Luft-/Kraftstoff-Verhältnis
einer Magerverbrennungsbedingung entspricht, ist das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis in
der Umgebung der Zündkerze 24 fett.
Im Ergebnis erzeugt die Zündkerze 24 keine Fehlzündungen,
ferner kann eine stabile Verbrennung erhalten werden.In the 6 and 7 an embodiment of the present invention is shown. 6 is a schematic view of the structure of an air inlet line when viewed from above, while 7 a longitudinal sectional view of the fourth embodiment of 6 is. The from either side of a fuel injector 10 provided air intake ducts 8a and 8b exiting air currents 12 close two fuel jets between them 11 one. The fuel jets 11 each encounter a portion of one of two intake valves 5 , which is closer to the center than the respective impact position of the air currents 12 located. On the other hand, the respective fuel jet 11 not to the outside of the intake valve 5 distributed. The air flow 12 acts as an air curtain and prevents divergence of the fuel jet 11 , A fuel jet 25 into a cylinder 6 flows, is in the environment of a spark plug 24 centered. Therefore, even if the supplied air-fuel ratio corresponds to a lean-burn condition, the air-fuel ratio is in the vicinity of the spark plug 24 fat. As a result, the spark plug is produced 24 no misfires, furthermore stable combustion can be obtained.
Wenn
sich das Kraftstoffeinspritzventil 10 auf gleicher Höhe wie der
Lufteinlaßkanal 8 befindet,
wie in 2 gezeigt ist, ist es notwendig, den Zylinderkopf
zu bearbeiten und darin einen Ausschnitt 14 auszubilden.
Wenn sich jedoch der Lufteinlaßkanal 8 stromabseitig
vom Kraftstoffeinspritzventil 10 in der unabhängigen Lufteinlaßleitung 27 befindet,
ist es möglich,
den Lufteinlaßkanal 8 ohne
Bearbeitung des Zylinderkopfs 26 vorzusehen.When the fuel injector 10 at the same height as the air intake duct 8th is located as in 2 is shown, it is necessary to work the cylinder head and a cutout in it 14 train. However, if the air intake duct 8th downstream of the fuel injector 10 in the independent air intake pipe 27 is, it is possible the air intake duct 8th without machining the cylinder head 26 provided.
In
den 8 und 9 ist zum besseren Verständnis der
vorliegenden Erfindung ein weiteres Verfahren der Erzeugung der
Luftverwirbelung im Zylinder 6 ausgeführt. Die Luftströmung wird
durch das Hilfsventil 29 in der unabhängigen Einlaßleitung 4 abgelenkt.
Die Luftströmung
wird durch die Ausschnitte 28a und 28b des Hilfsventils 29 abgelenkt,
wie in 9 gezeigt ist. Diese Ausschnitte sind beiderseits des
Kraftstoffeinspritzventils 10 vorgesehen. Dadurch wird
der Kraftstoffstrahl vom Kraftstoffeinspritzventil 10 zwischen den
Luftströmungen
eingeschlossen und auf diese Weise in der Mitte des Zylinders zentriert.In the 8th and 9 For purposes of better understanding of the present invention, another method of generating air swirling in the cylinder 6 executed. The air flow is through the auxiliary valve 29 in the independent intake pipe 4 distracted. The air flow is through the cutouts 28a and 28b the auxiliary valve 29 distracted as in 9 is shown. These cutouts are on both sides of the fuel injection valve 10 intended. This will cause the fuel spray from the fuel injector 10 trapped between the air currents and centered in this way in the middle of the cylinder.
Im
allgemeinen werden die Menge der angesaugten Luft, die Menge des
Kraftstoffs und das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis durch einen Mikrocomputer gesteuert.
In der vorliegenden Erfindung werden das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis oder
die Öffnungsgrade
der Hilfsventile 7 und 29 in Speicherelemente
als Kennfeld geschrieben, wobei der entsprechende Steuerwert aus
dem Speicher ausgelesen wird. 10 zeigt
ein Beispiel eines Kennfeldes für
das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis
für die
Motorsteuerung. 11 zeigt das Kennfeld des Öffnungsgrades
des Hilfsventils für
die Motorsteuerung. Auf der Abszisse ist die Drehzahl Ne des Motors
aufgetragen, während auf
der Ordinate die Menge TP des eingespritzten Kraftstoffs aufgetragen
ist. Das in 10 gezeigte Beispiel ist ein
Kennfeld des gewünschten Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses
für die
Steuerung eines Magerverbrennungsmotors, in dem das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis in
Abhängigkeit
von den Betriebsbedingungen unterschiedlich ist. In 11 ist
ein Beispiel eines Kennfeldes gezeigt, das die gewünschten Werte
der Öffnungsgrade
der Hilfsventile 7 bzw. 29 zeigt, wobei der Öffnungsgrad
zu numerischen Werten proportional ist. Das heißt, daß ein größerer numerischer Wert die
Bedeutung einer größeren durch den
Lufteinlaßkanal
strömenden
Luftmenge hat. Wie oben beschrieben, ändert sich der Öffnungsgrad
der Hilfsventile 7 und 29 in Abhängigkeit
von den Motorbetriebsbedingungen. Es ist daher möglich, eine optimale Verwirbelung
der Luftströmung
und somit in Abhängigkeit
von den Motorbetriebsbedingungen ein optimales Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu
erhalten.In general, the amount of intake air, the amount of fuel, and the air-fuel ratio are controlled by a microcomputer. In the present invention, the air / fuel ratio or the opening degrees of the auxiliary valves 7 and 29 written in memory elements as a map, the corresponding control value is read from the memory. 10 shows an example of a map for the air / fuel ratio for the engine control. 11 shows the map of the opening degree of Auxiliary valve for the engine control. The abscissa represents the engine speed Ne, while the ordinate represents the amount of injected fuel TP. This in 10 The example shown is a map of the desired air-fuel ratio for the control of a lean-burn engine, in which the air-fuel ratio is different depending on the operating conditions. In 11 an example of a map is shown showing the desired values of the opening degrees of the auxiliary valves 7 respectively. 29 shows, wherein the opening degree is proportional to numerical values. That is, a larger numerical value has the meaning of a larger amount of air flowing through the air intake passage. As described above, the opening degree of the auxiliary valves changes 7 and 29 depending on the engine operating conditions. It is therefore possible to obtain an optimal turbulence of the air flow and thus, depending on the engine operating conditions, an optimum air / fuel ratio.
In 12 ist
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt, in der zwei Lufteinlaßkanäle 8 auf
die Innenseiten zweier Einlaßventile 5 gerichtet
sind, so daß in
Längsrichtung
des Zylinders 6 eine Luftverwirbelung erzeugt werden kann.
Der Lufteinlaßkanal 8 behindert
die Hauptluftströmung nicht,
weil er am Ende der unabhängigen
Einlaßleitung 4 vorgesehen
ist. Der Mündungsabschnitt 30 an der
Einlaßseite
des Lufteinlaßkanals 8 erstreckt
sich stromaufseitig von der unabhängigen Einlaßleitung 4 in
den Sammler.In 12 An embodiment of the present invention is shown in which two air intake passages 8th on the insides of two inlet valves 5 are directed so that in the longitudinal direction of the cylinder 6 an air turbulence can be generated. The air intake duct 8th does not obstruct the main air flow because it is at the end of the independent inlet duct 4 is provided. The mouth section 30 at the inlet side of the air inlet channel 8th extends upstream of the independent inlet conduit 4 in the collector.
In 13 ist
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt, in der zwei Lufteinlaßkanäle 8 zueinander
parallel angeordnet sind. Bei der in 13 gezeigten
Konstruktion treffen die Luftströmungen
im Zylinder 6 nicht aufeinander, so daß eine Luftverwirbelung in
Längsrichtung
gewährleistet
ist.In 13 An embodiment of the present invention is shown in which two air intake passages 8th are arranged parallel to each other. At the in 13 shown construction meet the air currents in the cylinder 6 not on each other, so that a Luftverwirbelung is ensured in the longitudinal direction.
In 14 ist
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt, in der einer der Lufteinlaßkanäle 8a zur
Innenseite des Einlaßventils 5a gerichtet
ist, während
der andere Lufteinlaßkanal 8b zur Außenseite
des anderen Einlaßventils 5b gerichtet ist.
Dadurch wird eine Luftverwirbelung in Querrichtung hervorgerufen.
Falls die Lufteinlaßkanäle 8a und 8b in
einer zur Zeichnungsebene senkrechten Richtung geneigt sind, ist
es möglich,
im Zylinder 6 eine schräge
Luftverwirbelung zu erzeugen. In 15 ist
eine neunte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt, in der die Lufteinlaßkanäle 8a und 8b jeweils
zur Außenseite
der Einlaßventile 5a und 5b gerichtet
sind. Dadurch wird im Zylinder 6 eine doppelte Luftverwirbelung
geschaffen.In 14 An embodiment of the present invention is shown in which one of the air intake passages 8a to the inside of the intake valve 5a is directed while the other air intake passage 8b to the outside of the other intake valve 5b is directed. This causes air turbulence in the transverse direction. If the air intake ducts 8a and 8b are inclined in a direction perpendicular to the plane of the drawing, it is possible in the cylinder 6 to create an oblique air turbulence. In 15 A ninth embodiment of the present invention is shown in which the air intake passages 8a and 8b respectively to the outside of the intake valves 5a and 5b are directed. This will be in the cylinder 6 created a double Luftverwirbelung.
In 16 ist
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt, in der der Lufteinlaßkanal 8a ebenso
wie der Lufteinlaßkanal 8b zur
Außenseite
des Einlaßventils 5b gerichtet
sind. Dadurch wird in Querrichtung oder schräger Richtung eine Luftverwirbelung
erzeugt. Durch die Wahl der Richtung des Lufteinlaßkanals
wie oben beschrieben können
im Zylinder 6 die gewünschten
Luftverwirbelungen erzeugt werden.In 16 an embodiment of the present invention is shown in which the air inlet duct 8a as well as the air intake duct 8b to the outside of the intake valve 5b are directed. As a result, air turbulence is generated in the transverse or oblique direction. By choosing the direction of the air intake passage as described above, in the cylinder 6 the desired Luftverwirbelungen be generated.
In
den 17 bis 19 sind
die Konstruktionen der Lufteinlaßleitung bei Betrachtung von
der Seite gezeigt, wobei das Hilfsventil für die Zuführung der abgelenkten Strömung zur
angesaugten Luft in der unabhängigen
Einlaßleitung 4 vorgesehen
ist. Eine Vorderansicht des Hilfsventils ist jeweils im oberen Teil
der Zeichnungen gezeigt. In 17 ist
zum besseren Verständnis
der Erfindung der untere Abschnitt des Hilfsventils 40 abgeschnitten,
so daß die Luft
durch einen Ausschnitt 41 abgelenkt wird. Da jedoch die
abgelenkte Luftströmung
eine hohe Geschwindigkeit besitzt, würde sie eine Ablenkung des vom
Kraftstoffeinspritzventil 10 kommenden Kraftstoffstrahls 43 hervorrufen.
Im Ergebnis würde
der Kraftstoffstrahl an einer Wandoberfläche 44 anhaften. Daher
ist im oberen Abschnitt des Hilfsventil 40 ein Ausschnitt 42 vorgesehen,
der der Luftströmung 45 eine
Korrektur der Richtung des Kraftstoffstrahls 43 in der
Weise ermöglicht,
daß eine
Ablenkung des Kraftstoffstrahls 43 verhindert wird.In the 17 to 19 the constructions of the air inlet duct are shown as seen from the side, the auxiliary valve for the supply of the deflected flow to the intake air in the independent inlet duct 4 is provided. A front view of the auxiliary valve is shown in the upper part of the drawings, respectively. In 17 For better understanding of the invention, the lower portion of the auxiliary valve 40 cut off, so that the air through a cutout 41 is distracted. However, since the deflected airflow has a high velocity, it would cause a deflection of the fuel injector 10 coming fuel jet 43 cause. As a result, the fuel jet would hit a wall surface 44 adhere. Therefore, in the upper section of the auxiliary valve 40 a section 42 provided, the air flow 45 a correction of the direction of the fuel jet 43 in the way that allows a deflection of the fuel jet 43 is prevented.
In 18 ist
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt, in der in der unabhängigen Einlaßleitung 4 eine
Trennwand 46 vorgesehen ist und oberhalb der Trennwand 46 ein
Hilfsventil 47 vorgesehen ist. Da die Hochgeschwindigkeitsluftströmung, die
die angesaugte Luftströmung
ablenkt, unter der Trennwand strömt
und mit dem Kraftstoffstrahl 43 erst in der Umgebung des
Einlaßventils 5 in
Kontakt gelangt, kann sie den Kraftstoffstrahl 43 nicht
ablenken, bevor dieser die Umgebung des Einlaßventils 5 erreicht.In 18 an embodiment of the present invention is shown in which in the independent inlet conduit 4 a partition 46 is provided and above the partition wall 46 an auxiliary valve 47 is provided. Since the high-velocity air flow, which deflects the intake air flow, flows under the bulkhead and with the fuel jet 43 only in the vicinity of the intake valve 5 In contact, they can the fuel jet 43 do not distract before this the environment of the intake valve 5 reached.
In 19 ist
zum besseren Verständis
der Erfindung gezeigt, dass der Kraftstoffstrahl 43 vom Kraftstoffeinspritzventil 10 mit
dem unteren Abschnitt 49 des Hilfsventils 48 in
Kontakt gelangt und dadurch zerstäubt wird. Selbst wenn der Kraftstoffstrahl
durch die Luftströmung
abgelenkt wird, haften die feinen Partikel des zerstäubten Kraftstoffs
nicht an der Wandoberfläche
der unabhängigen
Einlaßleitung 4 an,
sondern strömen
zusammen mit der angesaugten Luft in die Verbrennungskammer.In 19 For better understanding of the invention it is shown that the fuel jet 43 from the fuel injection valve 10 with the lower section 49 the auxiliary valve 48 comes into contact and is thereby atomized. Even if the fuel spray is deflected by the air flow, the fine particles of the atomized fuel do not adhere to the wall surface of the independent intake passage 4 but flow into the combustion chamber together with the intake air.
In
den 20 bis 22 ist
die Konstruktion einer Einlaßleitung
bei Betrachtung von der Seite gezeigt, wobei das Hilfsventil in
der unabhängigen
Einlaßleitung 4 vorgesehen
ist.In the 20 to 22 the construction of an inlet conduit is shown as viewed from the side, with the auxiliary valve in the independent inlet conduit 4 is provided.
In 20 ist
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt, in der ein Teil des Hilfsventils 50 abgeschnitten
ist, so daß die
angesaugte Luft abgelenkt werden kann. Auf der in bezug auf den Kraftstoffstrahl 43 gegenüberliegenden
Seite wird der abgelenkten Hochgeschwindigkeitsluftströmung aus
einem Lufteinlaßkanal 51 eine
Hochgeschwindigkeitsluftströmung 52 zugeführt. Die
Hochgeschwindigkeitsluftströmung 52 verhindert
eine Ablenkung des Kraftstoffstrahls 43. Die Hochgeschwindigkeitsluftströmung 52 wird
dadurch erhalten, daß ein Nebenleitungskanal
zur Drosselklappe oder zum Hilfsventil 50 vorgesehen ist.In 20 an embodiment of the present invention is shown in which a part of the auxiliary valve 50 is cut off, so that the sucked air can be deflected. On the in relation to the Fuel jet 43 opposite side, the deflected high-velocity air flow from an air intake passage 51 a high velocity airflow 52 fed. The high-speed air flow 52 prevents a deflection of the fuel jet 43 , The high-speed air flow 52 is obtained by having a bypass duct to the throttle valve or the auxiliary valve 50 is provided.
In 21 ist
eine fünfzehnte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt, in der in der unabhängigen Einlaßleitung 4 eine
Trennwand 54 vorgesehen ist und unter der Trennwand ein
Hilfsventil 53 vorgesehen ist, so daß eine Luftströmung 55 erzeugt
werden kann. Da die Luftströmung 55 mit dem
Kraftstoffstrahl 43 erst in der Umgebung des Einlaßventil 5 in
Kontakt gelangt, wird der Kraftstoffstrahl 43 nicht abgelenkt.In 21 A fifteenth embodiment of the present invention is shown in which in the independent inlet conduit 4 a partition 54 is provided and under the partition an auxiliary valve 53 is provided so that an air flow 55 can be generated. Because the air flow 55 with the fuel jet 43 only in the vicinity of the inlet valve 5 comes into contact, the fuel jet 43 not distracted.
In 22 ist
zum besseren Verständis
der Erfindung in einem Hilfsventil 56 an einer Position, durch
die sich der Kraftstoffstrahl 43 bewegt, ein Ausschnitt 57 vorgesehen.
Da der Kraftstoffstrahl 43 und die Hochgeschwindigkeitsluftströmung für die Ablenkung
des Kraftstoffstrahls gemeinsam durch den Ausschnitt 57 strömen, kann
der Kraftstoffstrahl 43 nicht abgelenkt werden und strömt somit
in der gleichen Richtung wie die Luftströmung. Wenn die Richtung der
Luftströmung
und der Kraftstoffströmung
auf die gewünschte
Richtung eingestellt ist, können
im Zylinder einerseits eine gute Gemischverteilung und andererseits
eine Luftverwirbelung erhalten werden.In 22 is for better understanding of the invention in an auxiliary valve 56 at a position through which the fuel spray 43 moves, a section 57 intended. Because the fuel spray 43 and the high velocity airflow for the deflection of the fuel jet together through the cutout 57 can flow, the fuel jet 43 not be deflected and thus flows in the same direction as the air flow. When the direction of the air flow and the fuel flow is set to the desired direction, on the one hand, good mixture distribution and, on the other hand, air swirling can be obtained in the cylinder.
Obwohl
in den 17, 19, 20 und 22 eine
Konstruktion gezeigt ist, in der der Ausschnitt unter dem Hilfsventil
vorgesehen ist, ist es selbstverständlich möglich, ihn oberhalb des Hilfsventils
vorzusehen. Ferner kann in 17 der
Ausschnitt selbstverständlich
im unteren Abschnitt vorgesehen sein, wodurch eine Luftströmung erzeugt wird,
die eine Ablenkung des Kraftstoffstrahls verhindert. Weiterhin kann
in 19 der Ausschnitt des Hilfsventils selbstverständlich im
oberen Abschnitt vorgesehen sein, so daß der Kraft stoffstrahl auf
das obere Ende des Ventils auftreffen kann und in feine Partikel
zerstäubt
wird. Ferner kann in 20 der Ausschnitt des Hilfsventils
selbstverständlich
im oberen Abschnitt vorgesehen sein, während der Kanal, der die Luftströmung für die Korrektur
der Richtung des Kraftstoffstrahls erzeugt, im unteren Abschnitt vorgesehen
sein kann. In 22 kann der Ausschnitt selbstverständlich im
oberen Abschnitt vorgesehen sein. Ferner besitzt in den in den 17 bis 22 gezeigten
Ausführungsformen
der Kraftstoffstrahl jeweils zwei verschiedene Richtungen. Selbst
wenn der Kraftstoffstrahl jedoch nur eine Richtung besitzt, kann
dieselbe Wirkung wie in den beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden.Although in the 17 . 19 . 20 and 22 a construction is shown in which the cutout is provided under the auxiliary valve, it is of course possible to provide it above the auxiliary valve. Furthermore, in 17 the cutout will of course be provided in the lower section, creating an air flow which prevents a deflection of the fuel jet. Furthermore, in 19 the section of the auxiliary valve will of course be provided in the upper section, so that the fuel jet can impinge on the upper end of the valve and is atomized into fine particles. Furthermore, in 20 The section of the auxiliary valve may, of course, be provided in the upper section, while the channel which generates the air flow for the correction of the direction of the fuel jet may be provided in the lower section. In 22 the section can of course be provided in the upper section. Furthermore, in the in the 17 to 22 shown embodiments, the fuel jet each two different directions. However, even if the fuel jet has only one direction, the same effect as in the described embodiments can be obtained.