DE1956350C3 - Swirl-generating inlet duct for internal combustion engines - Google Patents

Swirl-generating inlet duct for internal combustion engines

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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen drallerzeugenden Einlaßkanal für Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselkraftmaschinen mit unmittelbarer Einspritzung des Brennstoffes, der zum Erzeugen einer Drehbewegung der Verbrennungsluft um die Zylinderachse einseitig zur Achse des Einlaßventils in Form einer Spirale seitlich in die Ventilkammer einmündet, wobei die Ventilkammer in einen außermittig zur Zylinderachse im Boden des gegossenen Zylinderkopfes liegenden Ventilsitz übergeht, und wobei, in Richtung der Zylinderachse gesehen, die der Zylinderachse zugewandte innere Begrenzungswand des Einlaßkanals sich mindestens im ventilsitzfernen Teil der Ventilkammer bis in die Nähe der Ventilführung erstreckt und in ihrem über die tatsächliche Erstreckung hinaus in Richtung der einströmenden Luft fortgesetzt gedachten Verlauf an der Ventilführung vorbei od:r auf dieselbe zielt.The invention relates to a swirl-generating inlet duct for internal combustion engines, in particular Diesel engines with direct injection of the fuel, which is used to generate a rotary movement the combustion air around the cylinder axis on one side to the axis of the inlet valve in the form of a The spiral opens laterally into the valve chamber, the valve chamber being eccentric to the cylinder axis In the bottom of the cast cylinder head lying valve seat passes, and wherein, in the direction of Seen cylinder axis, the cylinder axis facing inner boundary wall of the inlet channel extends at least in the part of the valve chamber remote from the valve seat up to the vicinity of the valve guide and in its beyond the actual extent in the direction of the inflowing air continued imaginary course the valve guide over or aim at the same.

Die drallerzeugende Wirkung des vorgenannten Einlaßkanals beruht sehr wesentlich auf dem Verlauf der inneren Begrenzungswand und Versuche haben ergeben, daß unter sonst gleich gebliebenen Bedingungen die Drehzahl des Luftwirbels um die Zylinderachse um so niedriger ist, je näher die innere Begrenzungswand der Zylinderachse liegt, und zwar in ihrem innerhalb der Ventilkammer liegenden Teil in Richtung der Zylinderachse gesehen. Bei gegossenen Zylinderköpfen tretenThe swirl-generating effect of the aforementioned inlet channel is based very essentially on the course of the inner boundary wall and tests have shown that under otherwise unchanged conditions the speed of the air vortex around the cylinder axis, the lower the closer the inner boundary wall the cylinder axis, namely in its part lying within the valve chamber in the direction of the cylinder axis seen. Step on cast cylinder heads

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b5 durch die unvermeidlichen Ungenauigkeiten in der Herstellung gewisse Unterschiede in der Wirbeldrehzahl auf, die sich nachteilig auf die Gemischbildung und damit auf Leistung, Brennstoffverbrauch, Abgastrübung und andere Betriebswerte der Brennkraftmaschine auswirken können. b5 due to the inevitable inaccuracies in production, certain differences in the vortex speed, which can have a detrimental effect on the mixture formation and thus on performance, fuel consumption, exhaust gas opacity and other operating values of the internal combustion engine.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Vermeidung der durch die Ungenauigkeiten der gegossenen Zylinderköpfe entstehenden vorgenannten Nachteile.The object of the invention is to avoid the inaccuracies of the cast The aforementioned disadvantages arise from cylinder heads.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß an einem Einlaßkanal der eingangs beschriebenen Bauart dadurch gelöst, daß am ventilkammerseitigen Ende der inneren Begrenzungswand eine durch mechanische Bearbeitung erzeugte Vertiefung angebracht ist, deren Oberfläche etwa in Richtung der einströmenden Luft verläuft, die das ventilkammerseitige Ende umströmt, und deren tiefste Stelle, in Richtang der Zylinderachse gesehen, der Zylinderachse näher liegt als die benachbarten unbearbeiteten Teile der inneren Begrenzungswand.According to the invention, this object is achieved in an inlet duct of the type described at the outset solved that at the valve chamber end of the inner Boundary wall a recess generated by mechanical processing is attached, the surface of which runs approximately in the direction of the inflowing air which flows around the valve chamber-side end, and its lowest point, seen in the direction of the cylinder axis, is closer to the cylinder axis than the neighboring ones unprocessed parts of the inner boundary wall.

Lage und Größe dieser Vertiefung können in Abhängigkeit von dem Ergebnis einer Messung der Abweichung der Wirbeldrehzahl von dem Sollwert derart verändert werden, daß der Sollwert der Wirbeldrehzahl erreicht wird, nachdem die Vertiefung angebracht ist. Die angegebene Lage der Vertiefung hat dabei den Vorteil, daß diese ohne Schwierigkeiten nachträglich angebracht werden kann, da die Anbringungsstelle iür ein in die Ventilöffnung eintauchendes Werkzeug leicht zugänglich ist.The position and size of this depression can be a function of the result of a measurement of the Deviation of the vortex speed from the target value can be changed such that the target value of the Vortex speed is reached after the indentation is made. Has the indicated position of the recess this has the advantage that it can be retrofitted without difficulty, since the attachment point i is easily accessible for a tool dipping into the valve opening.

Diesem Zweck dient besonders eine Lage, bei der, senkrecht zur Zylinderachse gesehen, die Vertiefung zwischen dem Ventilsitz und der Ventilführung liegt.This purpose is particularly served by a position in which, viewed perpendicular to the cylinder axis, the recess lies between the valve seat and the valve guide.

Eine Verletzung der bereits eingebauten Ventilführung durch das Bearbeitungswerkzeug wird vorteilhaft dadurch vermieden, daß zwischen Vertiefung und Ventilführung noch ein unbearbeitetes Stück der inneren Begrenzungswand liegt.Damage to the valve guide that has already been installed by the machining tool is advantageous thereby avoided that an unprocessed piece of the between the recess and valve guide inner boundary wall lies.

Die Vertiefung wird zweckmäßig mit Hilfe eines rotierenden Werkzeuges, vorzugsweise eines pilzförmigen Fräsers hergestellt, dessen Drehachse parallel oder schräg zur Ventilachse liegen kann, wobei das Werkzeug durch die Ventilöffnung in die Ventilkammer eintaucht.The recess is expediently made with the aid of a rotating tool, preferably a mushroom-shaped one The milling cutter whose axis of rotation can be parallel or inclined to the valve axis, whereby the The tool dips through the valve opening into the valve chamber.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Einlaßkanal längs der Linie I-I in F i g. 2,Fig. 1 shows a section through the inlet channel along the line I-I in F i g. 2,

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Zylinderkopfes in Richtung des Pfeiles 11 in F i g. 1,Fig. 2 shows a view of the cylinder head in Direction of arrow 11 in F i g. 1,

Fig.3 zeigt einen Schnitt durch den Einlaßkanal längs der Linie III-III in F i g. 4,3 shows a section through the inlet channel along the line III-III in F i g. 4,

Fig.4 zeigt eine Ansicht des Zylinderkopfes in Richtung des Pfeiles IV in F i g. 3.FIG. 4 shows a view of the cylinder head in the direction of arrow IV in FIG. 3.

Der Einlaßkanal 1 mündet in Form einer Spirale 2 seitlich in die Ventilkammer 3 ein, die ihrerseits in den Ventilsitz 4 übergeht, der außermittig zur Zylinderachse 5 im Boden 6 des sonst nicht dargestellten gegossenen Zylinderkopfes liegt. In Richtung der Zylinderachse 5 gesehen, d. h. in der Darstellung der F i g. 2 und 4, zielt die innere Begrenzungswand 7 in ihrem in Richtung des Pfeiles V, d. h. in Richtung der einströmenden Luft fortgesetzt gedachten Verlauf, an der Ventilführung 8 vorbei. Die innere Begrenzungswand 7 erstreckt sich mit ihrer ventilsitzfernen Partie 9 bis in die Nähe der Ventilführung 8. An dem ventilkammerseitigen Ende 10The inlet channel 1 opens laterally in the form of a spiral 2 in the valve chamber 3, which in turn in the Valve seat 4 passes over, which is eccentric to the cylinder axis 5 in the bottom 6 of the otherwise not shown cast Cylinder head lies. Seen in the direction of the cylinder axis 5, i. H. in the illustration of FIG. 2 and 4, aims the inner boundary wall 7 in its direction of arrow V, d. H. in the direction of the incoming air continued imaginary course, past the valve guide 8. The inner boundary wall 7 extends with its part 9 remote from the valve seat as far as the vicinity of the valve guide 8. At the end 10 on the valve chamber side

r inneren Begrenzungswand 7 ist eine durch mechanische Bearbeitung erzeugte Vertiefung angebracht, die in F i g. 1 und 2 mit 11 und in F i g. 3 und 4 mitr inner boundary wall 7 is a recess produced by mechanical processing, the in F i g. 1 and 2 with 11 and in FIG. 3 and 4 with

13 bezeichnet isL Sie liegt zwischen dem Ventilsitz 4 und dem ventilsitzseitigen Ende 12 der Partie 9. Die in F i g. 1 und 2 gezeigte Vertiefung 11 schneidet die Partie 9 an ihrem ventilsitzseitigen Ende 12 leicht an. Zwischen der in Fig.3 und 4 gezeigten Vertiefung 13 und der Ventilführung 8 liegt noch ein unbearbeitetes Stück 14 der inneren Begrenzungswand 7. Die tiei'sten Stellen 15 der Vertiefungen 11 und 13 liegen in Richtung der Zylinderachse 5 gesehen, d.h. in der Darstellung der Fig.2 und 4 der Zylinderachse 5 näher als die ι unbearbeiteten benachbarten Partien der inneren Begrenzungswand 7. Man kann die Vertiefungen 11 oder 13 dazu benutzen, den von dem Einlaßkanal 1 erzeugten Drehwirbel in den für ein gleichmäßig gutes Arbeiten der Brennkraftmaschine erforderlichen engen ι Grenzen zu halten. Hierzu kann der Zylinderkopf auf eine Meßvorrichtung gesetzt werden, wobei der Einlaßkanal 1 mit Luft von einem bestimmten Eintrittsdruck durchströmt und die Drehzahl des Luftwirbels gemessen wird, der sich in einem an den Zylinderkopf angeschlossenen Zylinder ausbildet. Werden Überschreitungen des Sollwertes festgestellt, so kann die Tiefe der Vertiefungen 11 oder 13 so gemäß13 denoted isL It lies between the valve seat 4 and the valve seat end 12 of the lot 9. The in F i g. The recess 11 shown in FIGS. 1 and 2 cuts the part 9 their valve seat end 12 slightly. Between the recess 13 shown in Figure 3 and 4 and the Valve guide 8 is still an unprocessed piece 14 of inner boundary wall 7. The lowest points 15 of the recesses 11 and 13 are seen in the direction of the cylinder axis 5, i.e. in the illustration of FIG 2 and 4 of the cylinder axis 5 closer than the unprocessed adjacent parts of the inner Boundary wall 7. You can use the depressions 11 or 13 to the inlet channel 1 generated swirls in the tight ι required for an evenly good operation of the internal combustion engine To keep boundaries. For this purpose, the cylinder head can be placed on a measuring device, the Inlet channel 1 flows through with air from a certain inlet pressure and the speed of the Air vortex is measured, which forms in a cylinder connected to the cylinder head. Will If the setpoint is exceeded, the depth of the depressions 11 or 13 can be set according to

: dem Ergebnis der Messung verändert werden, daß der Sollwert erreicht wird, nachdem die Vertiefung angebracht ist.: the result of the measurement can be changed that the Target value is reached after the indentation is made.

Die Vertiefung 11 oder 13 kann mit Hilfe eines ι otierenden Werkzeuges, vorzugsweise eines pilzförmi-The recess 11 or 13 can with the help of a ι otierenden tool, preferably a mushroom-shaped

,; gen Fräsers hergestellt werden, dessen Drehachse parallel oder schräg zur Ventilachse 16 angeordnet ist, wobei das Werkzeug durch die Ventilöffnung in die Ventilkammer 3 eintaucht Die Lage und/oder Eintauchtiefe des Werkzeuges kann mit Hilfe eines von dem,; gen milling cutter, whose axis of rotation is arranged parallel or obliquely to the valve axis 16, the tool through the valve opening into the Valve chamber 3 immersed The position and / or immersion depth of the tool can be adjusted with the help of one of the

. gemessenen Wert der Drehzahl des Luftwirbels beeinflußten Rechenwerkes und einer von diesem gesteuerten Vorschubeinheit automatisch zur Erreichung des Sollwertes der Drehzahl des Luftwirbels verändert werden.. measured value of the speed of the air vortex influenced arithmetic unit and one of this controlled feed unit automatically to achieve the target value of the speed of the air vortex to be changed.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Drallerzeugender Einlaßkanal für Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselbrennkraftmaschinen mit unmittelbarer Einspritzung des Brennstoffes, der zum Erzeugen einer Drehbewegung der Verbrennungsluft um die Zylinderachse einseitig zur Achse des Einlaßventils in Form einer Spirale seitlich in die Ventilkammer einmündet, wobei die Ventilkammer in einen außermittig zur Zylinderachse im Boden des gegossenen Zylinderkopfes liegenden Ventilsitz übergeht, und wobei, in Richtung der Zylinderachse gesehen, die der Zylinderachse zugewandte innere Begrenzungswand des Einlaßkanals sich mindestens im ventilsitz- fernen Teil der Ventilkammer bis in die Nähe der Ventilführung erstreckt und in ihrem über die tatsächliche Erstreckung hinauf in Richtung der einströmenden Luft fortgesetzt gedachten Verlauf an der Ventilführung vorbei oder auf dieselbe zielt, dadurch gekennzeichnet, daß am ventilkammerseitigen Ende (10) der inneren Begrenzungswand (7) eine durch mechanische Bearbeitung erzeugte Vertiefung (11, 13) angebracht ist, deren Oberfläche etwa in Richtung der einströmenden 2r< Luft (V) verläuft, die das ventilkammerseitige Ende (10) umströmt, und deren tiefste Stelle (15), in Richtung der Zylinderachse (5) gesehen, der Zylinderachse näher liegt als die benachbarten unbearbeiteten Teile der inneren Begrenzungswand, jo1. Swirl-generating inlet duct for internal combustion engines, in particular diesel internal combustion engines with direct injection of the fuel, which opens into the valve chamber on one side in the form of a spiral on one side of the axis of the inlet valve in order to generate a rotary movement of the combustion air around the cylinder axis, the valve chamber in one off-center to the cylinder axis in the bottom of the cast cylinder head lying valve seat, and, seen in the direction of the cylinder axis, the inner boundary wall of the inlet channel facing the cylinder axis extends at least in the part of the valve chamber remote from the valve seat to the vicinity of the valve guide and in its over the actual extent up in the direction of the inflowing air continues past the valve guide or aims at the same, characterized in that at the valve chamber-side end (10) of the inner boundary wall (7) a recess produced by mechanical processing ng (11, 13) is attached, the surface of which runs approximately in the direction of the inflowing 2 r < air (V), which flows around the valve chamber-side end (10), and its lowest point (15), seen in the direction of the cylinder axis (5) , is closer to the cylinder axis than the neighboring unmachined parts of the inner boundary wall, jo 2. Einlaßkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, senkrecht zur Zylinderachse gesehen, die Vertiefung (11, 13) zwischen dem Ventilsitz (4) und der Ventilführung (8) liegt.2. Inlet port according to claim 1, characterized in that, seen perpendicular to the cylinder axis, the recess (11, 13) lies between the valve seat (4) and the valve guide (8). 3. Einlaßkanal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Vertiefung (13) und Ventilführung (8) noch ein unbearbeitetes Stück (14) der inneren Begrenzungswand (7) liegt.3. Inlet channel according to claim 2, characterized in that between the recess (13) and valve guide (8) there is still an unprocessed piece (14) of the inner boundary wall (7).
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