DE202016005696U1 - Inlet channel with variable geometry for an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Einlasskanal mit variabler Geometrie (10) für einen Verbrennungsmotor mit Fremdzündung (1) mit mindestens einem Zylinder (4), umfassend eine im Wesentlichen röhrenförmige Wand (10), mit einem Eingang (19) und einem Ausgang (20) für einen Fluidfluss, wobei dem Ausgang (20) mindestens ein ringförmiger Sitz (14) für ein Ansaugventil (12) zugeordnet ist; wobei der Kanal (10) aufweist einen Axialabschnitt am Eingang (21), einen Axialabschnitt am Ausgang (23) und einen mittleren Axialabschnitt (22), wobei der mittlere Axialabschnitt (22) mit einer Längsscheidewand (24) ausgestattet ist, die den Kanal (10) in einen ersten und in einen zweiten, jeweils oberen und unteren, Durchgang (25, 26) aufteilt, wobei der erste Durchgang (25) im Wesentlichen auf die Ausgangsöffnung (20) ausgerichtet ist und der zweite Durchgang (26) im Axialabschnitt am Ausgang (23) des Kanals (10) seitlich in den ersten Durchgang (25) mündet, oberhalb des Ventilsitzes (14) und eine untere Wand (26a) aufweist, die geeignet ist, den Fluss, der durch den zweiten Durchgang (26) fließt, tangential in Richtung der Ausgangsöffnung (20), die bei Betrieb dem zentralen Teil der Brennkammer (6) zugewandt ist, umzuleiten und wobei der Axialabschnitt am Eingang (21) des Kanals (10) mit einem Flussverteiler-Element (30) ausgestattet ist, das geeignet ist: – eine erste und eine zweite Betriebsstellung einzunehmen, in der der von der Eingangsöffnung (19) kommende Fluss zumindest überwiegend in Richtung des ersten Durchgangs (25) und jeweils in Richtung des zweiten Durchgangs (26) geleitet wird, und – eine Vielzahl von Betriebsstellungen zwischen der ersten und zweiten Stellung einzunehmen, wobei jeder Zwischenstellung ein entsprechendes Verhältnis zwischen den Durchflussmengen der Flüsse, die durch den ersten (25) und den zweiten Durchgang (26) fließen, zugeordnet ist.A variable geometry inlet duct (10) for a spark-ignited internal combustion engine (1) having at least one cylinder (4) comprising a substantially tubular wall (10) having an inlet (19) and an outlet (20) for fluid flow at least one annular seat (14) for an intake valve (12) is associated with the outlet (20); the channel (10) having an axial section at the inlet (21), an axial section at the outlet (23) and a central axial section (22), the central axial section (22) being provided with a longitudinal separating wall (24) forming the channel ( 10) in a first and in a second, respectively upper and lower, passage (25, 26), wherein the first passage (25) is substantially aligned with the outlet opening (20) and the second passage (26) in the axial section on Outlet (23) of the channel (10) laterally into the first passage (25) opens, above the valve seat (14) and a lower wall (26 a) which is adapted to the flow which flows through the second passage (26) tangentially directed towards the exit port (20) which, in use, faces the central portion of the combustion chamber (6), and wherein the axial section at the entrance (21) of the passage (10) is equipped with a flow distributor element (30); which is suitable: - a first and e to assume a second operating position, in which the flow coming from the inlet opening (19) is directed at least predominantly in the direction of the first passage (25) and respectively in the direction of the second passage (26), and a plurality of operating positions between the first and second Taking position, each intermediate position is associated with a corresponding ratio between the flow rates of the rivers flowing through the first (25) and the second passage (26).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einlasskanal mit variabler Geometrie für einen Verbrennungsmotor mit Fremdzündung mit mindestens einem Zylinder, wobei der Kanal eine im Wesentlichen röhrenförmige Wand umfasst, die einen Eingang und einen Ausgang für einen Fluidfluss aufweist, wobei dem Ausgang mindestens ein ringförmiger Sitz für ein Ansaugventil zugeordnet ist.The present invention relates to a variable geometry inlet duct for a spark-ignition internal combustion engine having at least one cylinder, the duct comprising a substantially tubular wall having an inlet and an outlet for fluid flow, the outlet having at least one annular seat for an intake valve assigned.

Es ist bekannt, dass es unter einigen Betriebsbedingungen eines Verbrennungsmotors, wie z. B. bei Betrieb unter niedriger Last und niedriger Drehzahl, vorteilhaft ist, die Turbulenz im Inneren der Zylinder mittels Vorrichtungen, die die Geometrie der Einlasskanäle verändern, zu steigern, wie zum Beispiel in US 2014/0165960 A1 und US 6 915 774 B2 beschrieben.It is known that under some operating conditions of an internal combustion engine, such. For example, in low load, low speed operation, it is advantageous to increase turbulence inside the cylinders by means of devices that change the geometry of the intake ports, such as in FIG US 2014/0165960 A1 and US Pat. No. 6,915,774 B2 described.

Die Steigerung der Turbulenz führt zu einer schnelleren und stabileren Verbrennung, wodurch im Allgemeinen eine deutliche Verringerung des Kraftstoffverbrauchs erreicht wird.The increase in turbulence results in faster and more stable combustion, which generally results in a significant reduction in fuel consumption.

Die Steigerung der Turbulenz wird im Allgemeinen durch den Gebrauch von Vorrichtungen erreicht, die eine Steigerung der Bewegungen ermöglichen, die in der Literatur und bei Fachleuten als „Tumble”-Bewegungen bekannt sind, d. h. Makrowirbel, die während der Ansaugphase (wenn das oder die Ansaugventil(e) geöffnet sind), um eine zur Zylinderachse im wesentlichen rechtwinklige Achse erzeugt werden.The increase in turbulence is generally achieved through the use of devices that allow for an increase in the motion known in the literature and in the art as "tumble" movements; H. Macro-vortex created during the intake phase (when the intake valve (s) are open) about an axis substantially perpendicular to the cylinder axis.

Um das Ausmaß der Tumble-Bewegungen zu steigern, muss der Fluidfluss, der aus dem Einlasskanal strömt, so gelenkt werden, dass seine tangentiale Komponente der Geschwindigkeit gegenüber einer zur Zylinderachse rechtwinkligen Achse gesteigert wird.In order to increase the extent of tumble motions, the fluid flow flowing out of the inlet channel must be directed to increase its tangential component of velocity with respect to an axis perpendicular to the cylinder axis.

Folglich ist die Steigerung der Turbulenz immer mit einer Strömungsverringerung des effektiven Durchgangsabschnitts durch die Ansaugventile verknüpft, um die genannten Komponenten der Tangentialgeschwindigkeit zu steigern. Dies führt zu einer Verringerung der „Permeabilität” des Einlasskanals, d. h. des Durchflusskoeffizienten, der die maximale Leistung des Motors einschränkt.Consequently, the increase in turbulence is always associated with a flow reduction of the effective passage section through the intake valves to increase said components of the tangential velocity. This leads to a reduction of the "permeability" of the inlet channel, i. H. the flow coefficient, which limits the maximum power of the motor.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines Einlasskanals mit variabler Geometrie, der im Gegensatz zu den bereits vorgeschlagenen Lösungen, bei hohen Drehzahlen und hohen Lasten des Verbrennungsmotors mit einem maximalen Durchflussfaktor betrieben werden kann, der dem entspricht, der mit einem Einflusskanal, der für Höchstleistungen optimiert wurde, erreicht worden wäre. Unter den Begriffen hohe Drehzahl und hohe Last sind z. B. bei einem Ladermotor Drehzahlen des Motors von größer als 4000 rpm und Lasten mit PME (effektiver Mitteldruck) von größer als 15 bar und bei einem Saugmotor von größer als 8 bar zu verstehen.An object of the present invention is to produce a variable geometry inlet duct which, in contrast to the solutions already proposed, can be operated at high engine speeds and high loads with a maximum flow factor equal to that provided with an inflow duct designed for Maximum performance was optimized would have been achieved. Under the terms high speed and high load are z. B. in a supercharger motor speeds of the engine of greater than 4000 rpm and loads with PME (effective mean pressure) of greater than 15 bar and to understand in a naturally aspirated engine of greater than 8 bar.

Der Durchflusskoeffizient kann in einer Strömungsbank mit einer zwischen stromauf und stromab vorbestimmten Druckdifferenz ΔP bestimmt werden und wird, für einen vorab festgelegten Ventilhub, als das Verhältnis zwischen dem gemessenen Durchfluss und dem mit einem isentropen Fluss in einem Bezugsabschnitt mit demselben ΔP berechneten Durchfluss (der Bezugsabschnitt ist im Allgemeinen die Fläche eines Kreises, der einen gleichen Durchmesser wie die Motorbohrung aufweist) definiert:

Figure DE202016005696U1_0002
worin

mmeasured
der gemessene Durchfluss ist,
AK
die oben genannte Bezugsfläche ist,
P01
der Druck stromauf des Kanals ist,
R
die universelle Gaskonstante ist,
T01
die Temperatur stromauf des Kanals ist,
k
das Verhältnis zwischen der spezifischen Wärme bei konstantem Druck und der spezifischen Wärme bei konstantem Volumen des Fluidflusses ist und
P02
der Druck stromab des Kanals (Zylinderdruck) ist.
The flow coefficient can be determined in a flow bank with a predetermined upstream and downstream pressure difference ΔP and, for a predetermined valve lift, as the ratio between the measured flow and the flow calculated with an isentropic flow in a reference section at the same ΔP (reference section is generally the area of a circle that has the same diameter as the engine bore):
Figure DE202016005696U1_0002
wherein
m measured
the measured flow is,
A K
the above reference surface is,
P 01
the pressure upstream of the channel is
R
the universal gas constant is,
T 01
the temperature is upstream of the channel,
k
the ratio between the specific heat at constant pressure and the specific heat at constant volume of the fluid flow is and
P 02
the pressure is downstream of the duct (cylinder pressure).

In der Regel kann ein Einlasskanal mit hohem Durchflusskoeffizienten einen αk-Wert zwischen 0,13 und 0,18 aufweisen. Typically, a high flow coefficient inlet channel may have an α k value between 0.13 and 0.18.

Das oben genannte Ziel wird erfindungsgemäß durch einen wie anfangs definierten Einlasskanal mit variabler Geometrie erreicht, welcher umfasst
einen Axialabschnitt am Eingang, einen Axialabschnitt am Ausgang und einen mittleren Axialabschnitt,
wobei der mittlere Axialabschnitt mit einer Längsscheidewand ausgestattet ist, die den Kanal in einen ersten und in einen zweiten, jeweils oberen und unteren Durchgang aufteilt; wobei
der erste Durchgang im Wesentlichen auf die Ausgangsöffnung ausgerichtet ist und der zweite Durchgang im Axialabschnitt am Ausgang des Kanals seitlich in den ersten Durchgang mündet, oberhalb des Ventilsitzes und eine untere Wand aufweist, die geeignet ist, den Fluss, der durch den zweiten Durchgang fließt, tangential in Richtung der Ausgangsöffnung, die bei Betrieb dem zentralen Teil der Brennkammer des zugeordneten Zylinders zugewandt ist, umzuleiten und wobei
der Axialabschnitt am Eingang des Kanals mit einem Flussverteiler-Element ausgestattet ist, das geeignet ist im Verhältnis zur Längsscheidewand:

  • – eine erste und eine zweite Betriebsstellung einzunehmen, in der der von der Eingangsöffnung kommende Fluss zumindest überwiegend in Richtung des ersten Durchgangs und jeweils in Richtung des zweiten Durchgangs geleitet wird, und
  • – eine Vielzahl von Betriebsstellungen zwischen der ersten und zweiten Stellung einzunehmen, wobei jeder Zwischenstellung ein entsprechendes Verhältnis zwischen den Durchflussmengen der Flüsse, die durch den ersten und den zweiten Durchgang fließen, zugeordnet ist.
The above object is achieved according to the invention by means of a variable geometry inlet duct as initially defined which comprises
an axial section at the entrance, an axial section at the exit and a central axial section,
the central axial section being provided with a longitudinal septum dividing the channel into first and second, respectively upper and lower passages; in which
the first passage is substantially aligned with the exit port and the second passage in the axial section at the exit of the passage opens laterally into the first passage, above the valve seat and has a bottom wall adapted to flow through the second passage; tangentially in the direction of the outlet opening, which in operation faces the central part of the combustion chamber of the associated cylinder, and wherein
the axial section at the entrance of the channel is equipped with a flow distributor element which is suitable in relation to the longitudinal separation wall:
  • To assume a first and a second operating position, in which the flow coming from the inlet opening is directed at least predominantly in the direction of the first passage and respectively in the direction of the second passage, and
  • To occupy a plurality of operating positions between the first and second positions, each intermediate position being associated with a corresponding ratio between the flow rates of the flows flowing through the first and second passages.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung offenbart, die rein beispielhaften, nicht einschränkenden Charakter hat und sich auf die beigefügten Figuren bezieht, wobeiFurther characteristics and advantages of the invention are disclosed in the following detailed description, which is of a purely exemplary, non-limiting nature and refers to the attached figures, wherein

1 ein teilweiser Querschnitt eines Verbrennungsmotors mit Fremdzündung ist, der mit einem Einlasskanal mit variabler Geometrie gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, der in einem ersten Betriebszustand gezeigt wird; und 1 Figure 4 is a partial cross-section of a spark-ignition internal combustion engine equipped with a variable geometry intake duct according to the present invention shown in a first operating condition; and

die 2 und 3 ähnliche Ansichten wie die in 1 gezeigte sind und den Einlasskanal in zwei anderen Betriebszuständen zeigen.the 2 and 3 Similar views as those in 1 are shown and show the inlet channel in two other operating states.

In den Figuren ist mit 1 insgesamt ein Verbrennungsmotor mit Fremdzündung der an sich bekannten Art bezeichnet, der einen Zylinderblock 2 umfasst, an dem oberhalb ein Kopf 3 befestigt ist.In the figures is with 1 Altogether a combustion engine with spark ignition of the known type referred to, a cylinder block 2 includes, at the above a head 3 is attached.

Mit 4 ist ein Zylinder des Motors bezeichnet, in dem, in einer an sich bekannten Art, ein Kolben oder Stössel 5 beweglich montiert ist.With 4 is a cylinder of the engine referred to, in which, in a manner known per se, a piston or plunger 5 is movably mounted.

Im Zylinder 4, zwischen dem Kolben 5 und dem Kopf 3 ist eine Brennkammer, die mit 6 bezeichnet ist, ausgebildet.In the cylinder 4 , between the piston 5 and the head 3 is a combustion chamber that with 6 is designated formed.

Im Kopf 3 sind ein Einlasskanal 10 und ein Auslasskanal 11 ausgebildet, die geeignet sind, mit der Brennkammer 6 über jeweilige Ventile 12 und 13 in Verbindung gesetzt zu werden, deren Stellung gegenüber der jeweilige zugeordneten Ventilsitze 14 und 15 auf eine an sich bekannte Weise über zwei Nockenwellen 16 und 17 überwacht wird.In the head 3 are an inlet channel 10 and an exhaust duct 11 formed, which are suitable with the combustion chamber 6 via respective valves 12 and 13 to be contacted, their position relative to the respective associated valve seats 14 and 15 in a known manner via two camshafts 16 and 17 is monitored.

Der Einlasskanal 10 umfasst eine im Wesentlichen röhrenförmige Wand 18 mit einem Eingang 19 und einem Ausgang 20, der dem Sitz 14, der dem Ansaugventil 12 zugeordnet ist, entspricht.The inlet channel 10 includes a substantially tubular wall 18 with an entrance 19 and an exit 20 who is the seat 14 , the intake valve 12 is assigned corresponds.

Der Kanal 10 weist einen Axialabschnitt am Eingang 21 und einen Axialabschnitt am Ausgang 23 auf, zwischen denen sich ein mittlerer Axialabschnitt 22 erstreckt.The channel 10 has an axial section at the entrance 21 and an axial section at the exit 23 on, between which there is a central axial section 22 extends.

Der mittlere Axialabschnitt 22 des Einlasskanals 10 ist mit einer feststehenden Längsscheidewand 24 ausgestattet, die den Kanal in einen ersten und in einen zweiten, jeweils oberen und unteren Durchgang 25 und 26 aufteilt.The middle axial section 22 of the intake channel 10 is with a fixed longitudinal septum 24 equipped the channel in a first and in a second, respectively upper and lower passage 25 and 26 divides.

Der erste Durchgang 25 ist im Wesentlichen axial auf die Ausgangsöffnung 20 des Einlasskanals 10 ausgerichtet.The first passage 25 is substantially axially on the exit opening 20 of the intake channel 10 aligned.

Der zweite Durchgang 26 mündet seitlich in den ersten Durchgang 25, in dem Axialabschnitt am Ausgang 23 des Einlasskanals 10, oberhalb des Ventilsitzes 14. The second passage 26 opens laterally into the first passage 25 , in the axial section at the exit 23 of the intake channel 10 , above the valve seat 14 ,

Der zweite Durchgang 26 weist zudem eine gebogene untere Wand 26a auf, die geeignet ist, den Fluss, der durch diesen zweiten Durchgang 26 fließt, in Richtung der Ausgangsöffnung 20, die bei Betrieb dem zentralen Teil der Brennkammer 6 des zugeordneten Zylinders 4 (siehe zum Beispiel 2) zugewandt ist, tangential umzuleiten.The second passage 26 also has a curved lower wall 26a on, which is suitable for the flow passing through this second passage 26 flows, towards the exit opening 20 that operate the central part of the combustion chamber 6 of the associated cylinder 4 (see for example 2 ), tangentially redirect.

Der Axialabschnitt am Eingang 21 des Kanals 10 ist stattdessen mit einem Flussverteiler-Element 30 ausgestattet, das in der gezeigten Ausführungsform mit dem unteren Ende in 27 an das obere Ende der Längsscheidewand 24 angelenkt ist.The axial section at the entrance 21 of the canal 10 is instead with a flow distributor element 30 equipped in the embodiment shown with the lower end in 27 to the upper end of the longitudinal septum 24 is articulated.

Das Flussverteiler-Element 30 ist in der Lage, gegenüber der Scheidewand 24 und der Wand 18 des Kanals 10:

  • – eine erste und eine zweite Betriebsstellung einzunehmen (wie jeweils in den 1 und 2 gezeigt), in der der von der Eingangsöffnung 19 kommende Fluss zumindest überwiegend, und vorzugsweise vollständig, in Richtung des ersten Durchgangs und jeweils in Richtung des zweiten Durchgangs 26 geleitet wird, sowie
  • – eine Vielzahl von Betriebsstellungen zwischen der ersten und zweiten Position einzunehmen (3), wobei jeder Zwischenstellung ein entsprechendes Verhältnis zwischen den Durchflussmengen der Flüsse, die durch den ersten und den zweiten Durchgang 25 und 26 fließen, zugeordnet ist.
The flow distributor element 30 is capable of facing the septum 24 and the wall 18 of the canal 10 :
  • - to occupy a first and a second operating position (as in each case in the 1 and 2 shown), in which of the entrance opening 19 incoming flow at least predominantly, and preferably completely, in the direction of the first passage and in each case in the direction of the second passage 26 is directed as well
  • To assume a plurality of operating positions between the first and second positions ( 3 ), each intermediate position being a corresponding ratio between the flow rates of the rivers passing through the first and second passages 25 and 26 flow, is assigned.

Die Betriebsstellung des Flussverteiler-Elements 30 kann mittels einer verbundenen Aktor-Vorrichtung 40, wie z. B. ein elektrischer Kleinmotor, kontrolliert werden, die durch eine elektronische Steuerungseinheit 50 gesteuert wird, an der eine Vielzahl von elektrischen Sensoren S1, ..., SN zugeordnet sind, die geeignet sind, dieser Steuerungseinheit 50 Signale, die auf die Betriebszustände des Motors 1 hinweisen, zu liefern.The operating position of the flow distributor element 30 can by means of a connected actuator device 40 , such as As a small electric motor, are controlled by an electronic control unit 50 is controlled, to which a plurality of electrical sensors S1, ..., SN are assigned, which are suitable, this control unit 50 Signals related to the operating conditions of the engine 1 point out to deliver.

In 1 ist das Flussverteiler-Element 30 in der Stellung gezeigt, mit der der höchste Wert des Durchflusskoeffizienten erhalten wird (maximale Permeabilität des Einlasskanals 10).In 1 is the flow distributor element 30 shown in the position with which the highest value of the flow coefficient is obtained (maximum permeability of the inlet channel 10 ).

Wenn stattdessen das Flussverteiler-Element 30 in der in 2 gezeigten Betriebsstellung angeordnet wird, wird eine Form des Einlasskanals 10 erhalten, die das Erzeugen von sehr starken Tumble-Bewegungen in der Brennkammer 6 ermöglicht, da der Fluss hauptsächlich in tangentialer Richtung in die Brennkammer 6 eintritt. So ist es möglich, die Turbulenz in der Brennkammer 6 zu steigern, um den Verbrennungsprozess zu verbessern und den Kraftstoffverbrauch des Motors 1 deutlich zu verringern, ohne dass die Leistung dieses Motors beeinträchtigt wird.If instead the flow distributor element 30 in the in 2 is arranged operating position, a shape of the inlet channel 10 obtained generating very strong tumble motions in the combustion chamber 6 allows, as the flow mainly in the tangential direction into the combustion chamber 6 entry. So it is possible the turbulence in the combustion chamber 6 to increase the combustion process and the fuel consumption of the engine 1 significantly lower without affecting the performance of this engine.

Das oben beschriebene System ermöglicht zudem das Flussverteiler-Element 30 in eine Vielzahl von Stellungen zwischen der in den 1 und 2 gezeigten anzuordnen, zum Beispiel in der Stellung gemäß 3, um das Verhältnis zwischen den Durchflussmengen der Flüsse, die durch den oberen Durchgang 25 und den unteren Durchgang 26 des Kanals 10 fließen, zu kontrollieren.The system described above also allows the flow distributor element 30 in a variety of positions between in the 1 and 2 to be shown, for example, in the position according to 3 to the ratio between the flow rates of the rivers passing through the upper passage 25 and the lower passage 26 of the canal 10 flow, control.

Durch angemessene Positionierung des Flussverteiler-Elements 30 ist es möglich, die Turbulenz in der Brennkammer 6 den Bedürfnissen des Motors 1 anzupassen, so dass ermöglicht wird, in allen Betriebspunkten des Motors einen optimalen Kompromiss zwischen Leistung und Kraftstoffverbrauch zu erreichen.By proper positioning of the flow distributor element 30 it is possible to control the turbulence in the combustion chamber 6 the needs of the engine 1 so that it is possible to achieve an optimal compromise between performance and fuel consumption at all operating points of the engine.

Unbeschadet des Erfindungsgrundsatzes können selbstverständlich die Ausführungsformen und die Details der Ausführung weitgehend gegenüber dem was beschrieben und rein beispielhaft, nicht einschränkend gezeigt wurde, geändert werden, ohne deshalb aus den in den beigefügten Ansprüchen definierten Erfindungsbereich zu fallen.Without prejudice to the principles of the invention, it should be understood that the embodiments and details of the embodiment may be varied substantially from what has been described and shown by way of example, not limitation, without thereby falling within the scope of the invention as defined in the appended claims.

Der Einlasskanal umfasst eine röhrenförmige Wand (10), die einen Eingang (19) und einen Ausgang (20) für einen Fluidfluss aufweist, wobei dem Ausgang (20) mindestens ein ringförmiger Sitz (14) für ein Ansaugventil (12) zugeordnet ist.The inlet channel comprises a tubular wall ( 10 ), which has an entrance ( 19 ) and an output ( 20 ) for a fluid flow, wherein the output ( 20 ) at least one annular seat ( 14 ) for an intake valve ( 12 ) assigned.

Der Kanal (10) weist einen Axialabschnitt am Eingang (21), einen Axialabschnitt am Ausgang (23) und einen mittleren Axialabschnitt (22) auf.The channel ( 10 ) has an axial section at the entrance ( 21 ), an axial section at the exit ( 23 ) and a central axial section ( 22 ) on.

Der mittlere Axialabschnitt (22) ist mit einer Längsscheidewand (24) ausgestattet, die den Kanal (10) in einen ersten und in einen zweiten, jeweils oberen und unteren, Durchgang (25, 26) aufteilt.The middle axial section ( 22 ) is with a longitudinal septum ( 24 ), which is the channel ( 10 ) in a first and in a second, respectively upper and lower, passage ( 25 . 26 ).

Der erste Durchgang (25) ist im Wesentlichen auf die Ausgangsöffnung (20) ausgerichtet und der zweite Durchgang (26) strömt im Axialabschnitt am Ausgang (23) des Kanals (10) seitlich in den ersten Durchgang (25), oberhalb des Ventilsitzes (14) und weist eine unteren Wand (26a) auf, die geeignet ist, den Fluss, der durch den zweiten Durchgang (26) fließt, tangential in Richtung der Ausgangsöffnung (20), die bei Betrieb dem zentralen Teil der Brennkammer (6) zugewandt ist, umzuleiten. The first round ( 25 ) is essentially at the exit opening ( 20 ) and the second pass ( 26 ) flows in the axial section at the exit ( 23 ) of the channel ( 10 ) laterally into the first passage ( 25 ), above the valve seat ( 14 ) and has a bottom wall ( 26a ), which is suitable for the flow through the second passage ( 26 ) flows, tangentially in the direction of the exit opening ( 20 ) operating in the central part of the combustion chamber ( 6 ), redirect.

Der Axialabschnitt am Eingang (21) des Kanals (10) ist mit einem Flussverteiler-Element (30) ausgestattet, der geeignet ist:

  • – eine erste und eine zweite Betriebsstellung einzunehmen, in der der von der Eingangsöffnung (19) kommende Fluss in Richtung des ersten Durchgangs (25) und jeweils in Richtung des zweiten Durchgangs (26) geleitet wird, und
  • – eine Vielzahl von Betriebsstellungen zwischen der ersten und zweiten Stellung einzunehmen, wobei jeder Zwischenstellung ein entsprechendes Verhältnis zwischen den Durchflussmengen der Flüsse, die durch den ersten (25) und den zweiten Durchgang (26) fließen, zugeordnet ist.
The axial section at the entrance ( 21 ) of the channel ( 10 ) is connected to a flow distributor element ( 30 ), which is suitable:
  • - occupy a first and a second operating position, in which the one from the inlet opening ( 19 ) coming river in the direction of the first passage ( 25 ) and in each case in the direction of the second passage ( 26 ), and
  • To assume a plurality of operating positions between the first and second positions, each intermediate position having a corresponding relationship between the flow rates of the flows passing through the first 25 ) and the second passage ( 26 ) flow, is assigned.

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  • US 2014/0165960 A1 [0002] US 2014/0165960 A1 [0002]
  • US 6915774 B2 [0002] US 6915774 B2 [0002]

Claims (4)

Einlasskanal mit variabler Geometrie (10) für einen Verbrennungsmotor mit Fremdzündung (1) mit mindestens einem Zylinder (4), umfassend eine im Wesentlichen röhrenförmige Wand (10), mit einem Eingang (19) und einem Ausgang (20) für einen Fluidfluss, wobei dem Ausgang (20) mindestens ein ringförmiger Sitz (14) für ein Ansaugventil (12) zugeordnet ist; wobei der Kanal (10) aufweist einen Axialabschnitt am Eingang (21), einen Axialabschnitt am Ausgang (23) und einen mittleren Axialabschnitt (22), wobei der mittlere Axialabschnitt (22) mit einer Längsscheidewand (24) ausgestattet ist, die den Kanal (10) in einen ersten und in einen zweiten, jeweils oberen und unteren, Durchgang (25, 26) aufteilt, wobei der erste Durchgang (25) im Wesentlichen auf die Ausgangsöffnung (20) ausgerichtet ist und der zweite Durchgang (26) im Axialabschnitt am Ausgang (23) des Kanals (10) seitlich in den ersten Durchgang (25) mündet, oberhalb des Ventilsitzes (14) und eine untere Wand (26a) aufweist, die geeignet ist, den Fluss, der durch den zweiten Durchgang (26) fließt, tangential in Richtung der Ausgangsöffnung (20), die bei Betrieb dem zentralen Teil der Brennkammer (6) zugewandt ist, umzuleiten und wobei der Axialabschnitt am Eingang (21) des Kanals (10) mit einem Flussverteiler-Element (30) ausgestattet ist, das geeignet ist: – eine erste und eine zweite Betriebsstellung einzunehmen, in der der von der Eingangsöffnung (19) kommende Fluss zumindest überwiegend in Richtung des ersten Durchgangs (25) und jeweils in Richtung des zweiten Durchgangs (26) geleitet wird, und – eine Vielzahl von Betriebsstellungen zwischen der ersten und zweiten Stellung einzunehmen, wobei jeder Zwischenstellung ein entsprechendes Verhältnis zwischen den Durchflussmengen der Flüsse, die durch den ersten (25) und den zweiten Durchgang (26) fließen, zugeordnet ist.Inlet channel with variable geometry ( 10 ) for a spark-ignition internal combustion engine ( 1 ) with at least one cylinder ( 4 ) comprising a substantially tubular wall ( 10 ), with an input ( 19 ) and an output ( 20 ) for a fluid flow, wherein the output ( 20 ) at least one annular seat ( 14 ) for an intake valve ( 12 ) assigned; where the channel ( 10 ) has an axial section at the entrance ( 21 ), an axial section at the exit ( 23 ) and a central axial section ( 22 ), wherein the middle axial section ( 22 ) with a longitudinal septum ( 24 ), which is the channel ( 10 ) in a first and in a second, respectively upper and lower, passage ( 25 . 26 ), the first passage ( 25 ) substantially onto the exit opening ( 20 ) and the second pass ( 26 ) in the axial section at the exit ( 23 ) of the channel ( 10 ) laterally into the first passage ( 25 ), above the valve seat ( 14 ) and a lower wall ( 26a ), which is adapted to the flow through the second passage ( 26 ) flows, tangentially in the direction of the exit opening ( 20 ) operating in the central part of the combustion chamber ( 6 ), and redirecting the axial section at the entrance ( 21 ) of the channel ( 10 ) with a flow distributor element ( 30 ), which is capable of: - assuming a first and a second operating position, in which the one from the inlet opening ( 19 ) incoming flow at least predominantly in the direction of the first passage ( 25 ) and in each case in the direction of the second passage ( 26 ), and - to take a plurality of operating positions between the first and second positions, each intermediate position having a corresponding ratio between the flow rates of the flows passing through the first ( 25 ) and the second passage ( 26 ) flow, is assigned. Einlasskanal nach Anspruch 1, wobei das Flussverteiler-Element (30) auf drehbare Weise an die Längsscheidewand (24) angelenkt ist.Inlet duct according to claim 1, wherein the flow distributor element ( 30 ) in a rotatable manner to the longitudinal septum ( 24 ) is articulated. Einlasskanal nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei dem Flussverteiler-Element (30) ein elektrisch gesteuerter Aktor (40) zugeordnet ist, der geeignet ist, die Bewegung zwischen den o. g. Betriebsstellungen zu verursachen.Inlet duct according to one of the preceding claims, wherein the flow distributor element ( 30 ) an electrically controlled actuator ( 40 ), which is suitable to cause the movement between the above-mentioned operating positions. Einlasskanal nach Anspruch 3, wobei die Aktor-Vorrichtung (40) durch eine elektronische Steuerungseinheit (50) gesteuert ist, abhängig von Signalen und Daten, die von Messvorrichtungen (S1, ..., SN) geliefert werden, die bei Betrieb die Betriebszustände des Verbrennungsmotors (1), dem der Einlasskanal (10) zugeordnet ist, anzeigen.Inlet duct according to claim 3, wherein the actuator device ( 40 ) by an electronic control unit ( 50 ) is dependent on signals and data supplied by measuring devices (S1, ..., SN), which in operation the operating conditions of the internal combustion engine ( 1 ), the inlet channel ( 10 ) is assigned.
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