DE2238238C2

DE2238238C2 - Saugleitung einer Kolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2238238C2
Application number: DE2238238A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 7050 Waiblingen Kalbhenn; Karl-Walter Dipl.-Ing. 7056 Beutelsbach Schmidt
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1972-08-03
Filing date: 1972-08-03
Publication date: 1982-10-21
Also published as: FR2194886A1; JPS5847222Y2; GB1423450A; FR2194886B1; JPS5649228U; DE2238238A1; JPS4958210A

Description

Schwingungen der Luftsäule in Saugrohren, die durch das rasche Schließen und Öffnen des Einlaßkanals einer Kolbenbrennkraftmaschine entstehen, können durch abgestimmte Länge und Durchmesser des Saugrohres innerhalb eines bestimmten Drehzahlbereiches in Resonanzschwingungen verwandelt werden, die eine bessere Füllung der Brennkraftmaschine und damit ein höheres Drehmoment ergeben. Um diese Vorteile auch für einen breiteren Drehzahlbereich nutzbar zu machen, ist man teilweise dazu übergegangen, die Schwingungen in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl durch zusätzliche Einlaßöffnungen in der Saugleitung zu beeinflussen.

Die Erfindung bezieht sich deshalb auf eine Saugleitung einer Kolbenbrennkraftmaschine, die in einer stromabwärts vom Lufteintritt liegenden Querebene mit einer ringförmigen Einlaßöffnung für Luft versehen ist. Bei einer bekannten derartigen Saugleitung (FR-PS 12 63 608) weist die ringförmige Einlaßöffnung einen verhältnismäßig großen Öffnungsquerschnitt auf. Die in der Saugleitung strömende Luft übt im Bereich dieser öffnung nur eine geringe Saugwirkung auf die Umgebungsluft aus, so daß die Entstehung entsprechender Resonanzschwingungen beeinträchtigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Saugleitung zu schaffen, die die Ausbildung von Resonanzschwingungen in verschiedenen Drehzahlbereichen fördert und damit die Füllung der Brennkraftmaschine verbessert.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Einlaßöffnung durch Schlitze gebildet ist, deren gesamter Öffnungsquerschnitt kleiner ist als die kleinste freie Querschnittsfläche der Saugleitung. Bei steigender Drehzahl der Kolbenbrennkraftmaschine erhöht sich in der Saugleitung die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, während gleichzeitig der Druck in der Saugleitung absinkt Dadurch wird durch den geringen Öffnungsquerschnitt der verhältnismäßig schmalen Schlitze zunehmend mehr Luft angesaugt so daß ez in dem kürzeren Abschnitt der Saugleitung zwischen den Schlitzen und der Einmündung in den Verbrennungsraum zu den erwünschten Resonanzschwingungen kommt Dabei wird durch die mit der Strömungsgeschwindigkeit anwachsende Wandreibung in dem vor den Schlitzen liegenden Abschnitt der Saugleitung die durch die Schlitze angesaugte Luftmenge noch vergrößert und damit die Bildung der Resonanzschwingungen in dem kürzeren Abschnitt unterstützt Andererseits stören die Schlitze infolge ihres kleinen Öffnungsquerschnittes bei niederen Drehzahlen und geringem Luftdurchsatz nicht die Ausbildung von Resonanzschwingungen über die gesamte Länge der Saugleitung. Die Schlitze zeichnen sich außerdem durch eine einfache und billige Herstellung aus.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Einlaßöffnung durch im Abstand voneinander angeordnete Teilstücke der Saugleitung gebildet, die durch Stützen miteinander verbunden sind. Diese Maßnahmen erlauben die Bildung verschiedenartiger, besonders strömungsgünstiger Schlitze. Weitere vorteilhafte Ausführungen von Saugleitungen gemäß der Erfindung sind in der Beschreibung angegeben.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im folgenden näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 die Saugleitung einer Drehkolbenbrennkraftmaschine teilweise im Längsschnitt, in

Fig.2 einen Querschnitt durch diese Saugleitung nach der Linie H-H der Fig. 1,in

F i g. 3 einen Teil einer Saugleitung mit einer Stellvorrichtung, teilweise im Längsschnitt, in

F i g. 4 eine weitere Ausführung einer Saugleitung im Längsschnitt, in

F i g. 5 einen Querschnitt durch diese Saugleitung nach der Linie V-V der F i g. 4, und in
F i g. 6 und 7 weitere Saugleitungen im Längsschnitt.

Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Saugleitung 11 einer Drehkolbenbrennkraftmaschine, im folgenden kurz Brennkraftmaschine genannt, ragt mit einem Einlauftrichter 12 in einen Luftsammelbehälter 13, der mit einem Luftfilter 14 verbunden ist, und mündet in die Ansaugkammer 15 der Brennkraftmaschine. Die Saugleitung 11 besteht aus einem Saugrohr 16, einem Zwischenrohr 17, in dem eine Drosselklappe 18 gelagert ist, und aus dem Einlaßkanal 19 im Gehäuse 20 der Brennkraftmaschine.

In einer innerhalb des Luftsammelbehälters 13 liegenden Querebene des Saugrohres 16 sind in dieses drei rechteckige Schlitze 21 eingefräst, durch die Luft in das Saugrohr 16 einströmen kann. Stehengebliebene Stege 22 verbinden die vor und nach den Schlitzen 21 liegenden Abschnitte des Saugrohres 16. Ein an die stromabwärtsliegenden Kanten der Schlitze 21 anschließender Profilring dient als Einlauftrichter 23, der das Ansaugen von Luft erleichtert.

Die Länge der Saugleitung 11 vom Einlauftrichter 12 an deren Anfang bzw. vom Einlauftrichter 23 an den Schlitzen 21 bis zu deren Einmündung in die Ansaugkammer 15 ist mit L 1 bzw. mit Ll bezeichnet. Der gesamte Öffnungsquerschnitt der Schlitze 21 ist

kleiner als die kleinste freie Querschnittsfläche der Saugleitung 11.

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine im niederen Orehzahlbereich ist die Länge Ll der Saugleitung 11 bei der Erzeugung von Resonanzschwingungen wirksam. Diese werden, wie es sich gezeigt hat, durch die Schütze 21 nur unwesentlich gestört, da die Strömungsgeschwindigkeiten in der Saugleitung 11 noch verhältnismäßig gering sind. Erst mit einem Anwachsen der Drehzahl und damit der Strömungsgeschwindigkeit in der Saugleitung 11 wird durch den dabei entstehenden Sog Luft in wesentlichen Mengen durch die Schlitze 21 angesaugt Dabei wird durch die mit der Strömungsgeschwindigkeit anwachsende Wandreibung in dem vor den Schlitzen 21 liegenden Abschnitt des Saugrohres 16 die durch die Schlitze 21 angesaugte Luftmenge vergrößert Das Einströmen von Luft durch die Schlitze 21 hat zur Folge, daß der wirksame Bereich der Saugleitung 11 auf die Länge L 2 verkürzt wird, so daß nunmehr in erwünschter Weise der höheren Drehzahl entsprechende Resonanzschwingungen entstehen. Dadurch wird die Ladung der Ansaugkammer 15 erhöht und das Drehmoment der Brennkraftmaschine auch im Bereich höherer Drehzahlen angehoben.

Liegen die der Länge Ll der Saugleitung 11 entsprechenden Oberschwingungen nahe an den der Länge L 2 entsprechenden Grundschwingungen oder deren Oberschwingungen, so ist es möglich, daß auch beide Längen zu Resonanzschwingungen angeregt werden, was ebenfalls zu einer Ladungs- und damit Drehmomenterhöhung in einem großen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine führt.

Die in F i g. 3 gezeigte Vorrichtung hat die Aufgabe, die mit einem Einlauftrichter 24 versehenen Schlitze 25 einer Saugleitung 26 im unteren Drehzahlbereich einer Brennkraftmaschine zu schließen. Dazu ist eine kurze Schiebehülse 27 vor dem Einlauftrichter 24 auf, der Saugleitung 26 gelagert. Die dem Einlauftrichter 24 zugewandte Stirnseite der Schiebehülse 27 ist mit einer ringförmigen Dichtfläche 28 versehen, die bei geschlossenen Schlitzen 25 am Einlauftrichter 24 anliegt. Die Schiebehülse 27 ist durch einen zweiarmigen Hebel 29 mit der Stange 30 eines einfachen Stellmotors 31, z. B. eines Magnetschalters, verbunden. Ein Drehzahlregler 32 beeinflußt den Stellmotor 31 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine in der Weise, daß die Schiebehülse 27 die Schlitze 25 beim Überschreiten einer bestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine öffnet und beim Unterschreiten dieser Drehzahl schließt Dadurch werden im unteren Drehzahlbereich unerwünschte Beeinflussungen der Resonanzschwingungen, die sich bei geöffneten Schlitzen 25 ergeben könnten, mit Sicherheit vermieden. Während so im unteren Drehzahlbereich die gesamte Länge der Saugleitung 26 für die Erzeugung von Resonanzschwingungen maßgebend ist wird die wirksame Länge im oberen Drehzahlbereich um das vor den Schlitzen 25 liegende Stück der Saugleitung 26 verkürzt Damit werden auch hier Resonanzschwingungen der in der Saugleitung 26 befindlichen Luftsäule zur Verbesserung der Füllung über einen größeren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine nutzbar gemacht

Die in Fig.4 und 5 dargestellte Saugleitung 33 besteht aus einem ersten Teilstück 34 und aus einem zweiten Teilstück 35, die durch eine eingelötete, im Querschnitt sternförmige Stütze 36 miteinander verbunden sind. Am Teilstück 35 ist durch Aufweiten ein Einlauftrichter 37 gebildet. Die durch diese Bauart mögliche ringförmige Öffnung 38 erlaubt ein günstiges Einströmen der Luft.

F i g. 6 zeigt eine ähnlich aufgebaute Saugleitung 39 mit einer ringförmigen öffnung 40, die aus einem ersten Teilstück 41 und einem zweiten Teilstück 42, das gegenüber dem ersten Teilstück 41 einen größeren Durchmesser aufweist, mit Hilfe einer Stütze 43 zusammengesetzt ist. Die in F i g. 7 dargestellte Saugleitung 44 mit einer ringförmigen öffnung 45 besteht aus einem ersten Teilstück 46, das mit einer kegeligen Verjüngung in ein zweites Teiistück 47 einmündet, und aus einer Stütze 48. Durch diese Maßnahmen wird die strömungsgünstige Zufuhr von Luft durch die öffnungen 40 bzw. 45 weiter verbessert.

Statt die öffnungen nur in einer Ebene der

Saugleitung anzuordnen, ist es auch möglich, in zwei

oder mehr Ebenen öffnungen anzubringen oder durch Verwendung von Teilstücken zwei oder mehr ringförmige öffnungen zu bilden, die jeweils verschiedene wirksame Rohrlängen ergeben, mit denen sich verschiedene Resonanzschwingungen verwirklichen lassen, die die Füllung und damit das Drehmoment der Brennkraftmaschine über einen weiteren Drehzahlbereich verbessern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche

1. Saugleitung einer Kolbenbrennkraftmaschine, die in einer stromabwärts vom Lufteintritt liegenden Querebene mit einer ringförmigen Einlaßöffnung der Luft versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung durch Schlitze (21) gebildet ist, deren gesamter Öffnungsquerschnitt kleiner ist als die kleinste freie Querschnittsfläche der Saugleitung (11).

2. Saugleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (38) durch im Abstand voneinander angeordnete Teilstücke (34 und 35) der Saugleitung (33) gebildet ist, die durch Stützen (36) miteinander verbunden sind.

3. Saugleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in Strömungsrichtung erste Teilstück (41) der Saugleitung (39) in otas zweite Teilstück (42) einmündet

4. Saugleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in Strömungsrichtung erste Teilstück (46) der Saugleitung (44) mit einer Verjüngung in das zweite Teilstück (47) einmündet

5. Saugleitung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Einlaßöffnung (21) in der Saugleitung (11) mit einem Einlauftrichter (23) versehen ist.

6. Saugleitung nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch mehrere Einlaßöffnungen, die jeweils in verschiedenen Querebenen der Saugleitung angeordnet sind.