DE19830859A1 - Vorrichtung zur Beeinflussung der Ansaugströmung bei einem Verbrennungsmotor - Google Patents

Vorrichtung zur Beeinflussung der Ansaugströmung bei einem Verbrennungsmotor

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Ansaugströmung bei einem Verbrennungsmotor mit einem in die Ansaugströmung hineinführbaren mechanischen Teil - in einem in die Ansaugströmung hineinführbaren mechanischen Teil (5; 7), das um einen Drehpunkt (6; 8) drehbar gelagert ist und mit dem eine Tumbleströmung im jeweiligen Zylinder des Verbrennungsmotors herbeiführbar ist. Der Drehpunkt (6; 8) des als Drosselklappe (5; 7) ausgebildeten mechanischen Teils liegt außerhalb des Zylinderblocks (1) für den Verbrennungsmotor in einem Ansaugrohr (4).

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Ansaugströmung bei einem Verbrennungsmotor nach dem aus der internationalen Anmeldung PCT/EP98/00463 hervor­ gegangenen deutschen Patent.
Es ist beispielsweise aus der DE 69 10 3000 T2 eine Luft­ ansauganlage für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der im Zylinderblock an zwei Gaseinlässen für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine jeweils eine Rippe angeordnet ist, die in die Ansaugströmung hineinbewegt werden kann und dabei eine Trommelverwirbelung der angesaugten Luft her­ vorruft.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der oben erwähnten bekannten Anlage ist zur Trommelverwirbelung an der Wand des Ansaugtraktes eine Platte montiert, die in verschie­ dene Stellungen längs verschoben werden kann und dadurch in eine Krümmung des Ansaugtraktes im Zylinderblock hin­ einragt und dadurch ebenfalls eine Trommelverwirbelung der Ansaugströmung im Zylinder hervorrufen kann. Die An­ bringung und die effektive Wirkung des mechanischen Teils zum Hervorrufen der Verwirbelung ist im Ansaugtrakt dabei von großer Bedeutung.
Es ist an sich bekannt, dass die Form der Ladungsbewegung im Motorbrennraum während des Einlassvorgangs des Ver­ brennungsmotors den Verbrennungsvorgang entscheidend be­ einflusst. Dabei werden je nach Betriebspunkt des Motors, d. h. eine bestimmte Last oder Drehzahl, unterschiedliche Anforderungen an die Ladungsbewegung gestellt.
Während z. B. bei niedrigen Drehzahlen und Lasten eine Er­ höhung der Turbulenz im Zylinder Vorteile hinsichtlich der Verbrennungsstabilität erzielen kann, wird bei hohen Drehzahlen und Lasten eine möglichst gute Einströmung oh­ ne Verluste gefordert, um möglichst viel Luft bzw. Kraft­ stoffgemisch in den Motor zu bekommen.
Die Form der Ladungsbewegung wird maßgeblich durch die Geometrie des Einlasskanals beeinflusst; eine Konstrukti­ on für eine erhöhte Ladungsbewegung reduziert im allge­ meinen die Durchsatzgüte. Eine Auslegung des Ansaugkanals mit einer festen Geometrie ist hierbei lediglich ein Kom­ promiss hinsichtlich der unterschiedlichen Anforderungen an die Ladungsbewegung.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zur Beeinflussung der Ansaugströmung bei einem Ver­ brennungsmotor einfach herzustellen und besonders wir­ kungsvoll im Ansaugtrakt anzubringen.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beeinflussung der Ansaugströmung bei einem Verbrennungsmotor nach der ein­ gangs erwähnten Art ist bezüglich dem aus der internatio­ nalen Anmeldung PCT/EP98/00463 hervorgegangenen deutschen Patent in nebengeordneter Weise dadurch weitergebildet, dass der Drehpunkt des als Drosselklappe ausgebildeten mechanischen Teils außerhalb des Zylinderblocks für den Verbrennungsmotor in einem Ansaugrohr liegt und bei einer Ausführungsform die Drosselklappe exzentrisch zur Mitte des Ansaugrohres liegt, wobei der eine Flügel der Dros­ selklappe aufgrund der Exzentrizität in eine buckelarti­ gen Erweiterung der Ansaugrohrwand bewegbar ist.
Die im Strömungsweg der angesaugten Luft für den Verbren­ nungsmotor ohnehin notwendigen Drosselklappen werden er­ findungsgemäß auch dazu benutzt eine sogenannte Tumble- Strömung zu erzeugen. Der angesaugten Luft wird hier im Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors eine bestimmte Strömungsrichtung vorgegeben, bzw. es wird ein gezielter Abriss der Strömung an der unteren Drosselklappenkante erreicht, um den gewünschten Tumble im Zylinder des Ver­ brennungsmotors zusätzlich zur normalen Drosselwirkung der Drosselklappe zu erreichen. Der obere Drosselklappen­ flügel bleibt dabei für einen vorgegebenen Bereich der Teillast geschlossen. Im Volllastbereich, d. h. in einer Stellung parallel zur Achse des Ansaugrohres, drosselt die Drosselklappe nicht und erzeugt durch keinerlei Be­ hinderung der Strömung auch keine Tumble.
Die gleiche oben beschriebene Wirkung wird gemäß einer anderen Ausführungsform erreicht, wenn der Drehpunkt der Drosselklappe exzentrisch zur Mitte des Ansaugrohres liegt, wobei der eine Flügel der Drosselklappe aufgrund der Exzentrizität kürzer ist als der jeweils andere. Der Tumble wird dabei durch die dominierende Strömung am un­ teren, längeren Flügel der Drosselklappe im Teillastbe­ trieb erzeugt.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer ex­ zentrisch gelagerten Drosselklappe im Strömungsweg der Ansaugluft und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer Drosselklappe mit unterschiedlich langen Drossel­ klappenflügel im Strömungsweg der Ansaugluft.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist im linken Teil ein Ausschnitt aus einem Zylinderblock 1 gezeigt, mit einem Einlasskanal 2 der an einem Ventil 3 endet und Bestandteil des Ansaugtraktes für jeweils einen Zylinder eines Verbrennungsmotors ist. An den Einlasskanal 2 des Zylinderblocks 1 ist ein An­ saugrohr 4 angefügt, das den Zylinderblock 1 mit den wei­ teren Teilen des hier nicht weiter dargestellten Ansaug­ traktes verbindet.
In der Fig. 1 ist eine Drosselklappe 5 gezeigt, die im Ansaugrohr 4 die anzusaugende Luft steuert. Die Drossel­ klappe 5 ist um einen Drehpunkt 6 exzentrisch im Ansaug­ rohr 4 gelagert, wobei der obere Flügel der Drosselklappe 5 in einer buckelartigen Erweiterung 4a drehbar ist und hier den Strömungsweg solange verschließt bis er hinaus­ gedreht wird. Die Drosselklappe 5 ist hier mit einer durchgezogenen Linie im geschlossenen Zustand, mit einer strichpunktierten Linie 5a im teilweise offenen Zustand und in einer gestrichelten Linie 5b im offenen Zustand gezeigt.
In Fig. 2 ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1 gezeigt, bei der eine Drosselklappe 7 um einen exzentrischen Drehpunkt 8 gelagert ist und oben ei­ nen kürzeren und unten einen längeren Drosselklappenflü­ gel aufweist. Die Drosselklappe 7 ist hier mit einer durchgezogenen Linie im geschlossenen Zustand, mit einer strichpunktierten Linie 7a im teilweise offenen Zustand und in einer gestrichelten Linie 7b im offenen Zustand gezeigt.
Bezugszeichenliste
1
Zylinderblock
2
Einlasskanal
3
Ventil
4
Ansaugrohr
4
abuckelartige Erweiterung am Ansaugrohr
4
5
Drosselklappe
5
a,
5
bStellungen der Drosselklappe
5
6
Drehpunkt der Drosselklappe
5
7
Drosselklappe
8
Drehpunkt der Drosselklappe
7
7
a,
7
bStellungen der Drosselklappe
7

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Beeinflussung der Ansaugströmung bei einem Verbrennungsmotor, nach dem aus der internationalen Anmeldung PCT/EP98/00463 hervorgegangenen deutschen Pa­ tent, mit
  • 1. einem in die Ansaugströmung hineinführbaren mechani­ schen Teil (5), das um einen Drehpunkt (6) drehbar gela­ gert ist und mit dem eine Tumbleströmung im jeweiligen Zylinder des Verbrennungsmotors herbeiführbar ist, da­ durch gekennzeichnet, dass
  • 2. der Drehpunkt (6; 8) des als Drosselklappe (5; 7) ausge­ bildeten mechanischen Teils außerhalb des Zylinderblocks (1) für den Verbrennungsmotor in einem Ansaugrohr (4) liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
  • 1. die Drosselklappe (5) exzentrisch zur Mitte des An­ saugrohres (4) liegt, wobei der eine Flügel der Drossel­ klappe (5) aufgrund der Exzentrizität in eine buckelarti­ gen Erweiterung (4a) der Ansaugrohrwand bewegbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
  • 1. der Drehpunkt (8) der Drosselklappe (7) exzentrisch zur Mitte des Ansaugrohres (4) liegt, wobei der eine Flügel der Drosselklappe (7) aufgrund der Exzentrizität kürzer ist als der jeweils andere.
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