DE2450969C2 - - Google Patents

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DE2450969C2
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Ryuichi Yamashita
Hiromitsu Hamamatsu Shizuoka Jp Matsumoto
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Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.
Eine solche Brennkraftmaschine ist aus der DE-OS 14 01 959 bekannt. Bei ihr besteht das Verbindungsleitungssystem aus einem Hauptstrang, der eine erste Verzweigung auf­ weist, die ein Zylinderpaar versorgt. Jede Zweigleitung ist dann noch einmal verzweigt, um die beiden Zylinder dieses Zylinderpaars zu versorgen. Alle Saugleitungen stehen somit notwendigerweise miteinander in kommuni­ zierender Verbindung, was bekannter Maßen im Lastbetrieb der Brennkraftmaschine unschädlich ist und sogar Vorteile bringt, im Teillastbereich, insbesondere aber bei Leerlauf der Maschine höchst unerwünscht ist, da in diesem Betriebs­ zustand der Vergaser in den Ansaugleitungen unabhängig ar­ beiten müssen und eine Ausgleichsströmung des Kraftstoff- Luftgemisches zwischen den Ansaugleitungen vermieden wer­ den muß.
Die US-PS 21 26 649 zeigt nun eine Brennkraftmaschine mit zwei Zylindergruppen, wobei jeder Zylindergruppe eine gemeinsame Ansaugleitung zugeordnet ist. Die bei­ den Ansaugleitungen sind durch eine Verbindungsleitung miteinander verbunden, welche ein Ventil aufweist, das in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoff-Luftgemisches in beiden Ansaugleitungen ver­ stellt wird. Das Ventil hat eine Stellwelle, an deren Enden sich Flügel befinden, die von der Strömung in den Ansaugleitungen beaufschlagt werden. Im Leerlauf hängen diese Flügel nach unten und das Ventil ist geschlossen. Werden die Drosselklappen geöffnet, steigt die Strömungs­ geschwindigkeit und die angeströmten Flügel verschwenken die Stellwelle, die das Ventil öffnet.
Bei Vollast tritt somit ein Druckausgleich in den beiden Ansaugleitungen auf. Bei Leerlauf ist das Ventil geschlos­ sen. Da je 3 Zylinder an einer gemeinsamen Ansaugleitung hängen, treten gegenseitige Druckbeeinflussungen in den jeweiligen Ansaugphasen der Zylinder ein. Um solche ungün­ stigen gegenseitigen Beeinflussungen zu vermeiden, müßte im Sinne des eingangs genannten Standes der Technik je­ dem Zylinder eine eigene Ansaugleitung zugeordnet und je zwei Ansaugleitungen müßten durch eine ventilbestückte Verbindungsleitung miteinander verbunden werden. Da die Ansteuerung der Ventile abhängig von den Strömungsvolu­ mina ist, würden die einzelnen Ventile im Teillastbetrieb zur selben Zeit unterschiedliche Öffnungsquerschnitte ha­ ben. Außerdem wäre die erste Ansaugleitung mit der letzten Ansaugleitung durch Hintereinanderschaltung sämtlicher Verbindungsleitungen und der darin enthaltenen Ventile verbunden. Einmal würden sich unterschiedliche Ausgleichs­ strömungen ergeben, zum anderen wären je nach Motorenbau­ art unterschiedliche Verbindungsleitungen erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei vertretba­ rem Mehraufwand eine einfache und dennoch exakte Regelung der Ausgleichsströmungen zwischen den Ausgangsleitungen im Teillastbetrieb bis auf den Wert 0 bei Leerlauf mög­ lich ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1 durch diesen Kennzeichnungsteil gelöst.
Gemäß der Erfindung werden also für n Ansaugleitungen nur ein Ventil und n Verbindungsleitungen benötigt. Alle Ver­ bindungsleitungen münden in ein- und dasselbe Ventil und dieses Ventil wird im Gegensatz zur US-PS 21 26 649 vom Unterdruck in der Saugleitung und nicht von der Strömungs­ geschwindigkeit geregelt. Die Regelung ist daher wesentlich genauer. Viel bedeutender ist aber, daß das erfindungsge­ mäße Prinzip von der Lage der Ansaugleitungen unabhängig ist, also bei jeder Brennkraftmaschine verwendet werden kann, da die Verbindungsleitungen zu einem beliebigen geeigneten Platz geführt werden können, wo das Ventil anzuordnen ist. Ein- und dasselbe Ventil steuert also die Kommunikation zwischen sämtlichen Ansaugleitungen.
Mit den Merkmalen von Patentanspruch 2 wird eine einfache Abgasrückführung realisiert. Das Ventil braucht lediglich einen zusätzlichen Anschlußstutzen für eine Abgasrückführ­ leitung aufzuweisen, so daß dann eine Öffnung des Ventils gleichzeitig eine Abgasrückführung in die Ansaugleitungen erlaubt. Das Ventil hat somit eine Doppelfunktion.
Anhand der Zeichnung sei die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Brennkraftmaschine,
Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1,
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt der Verbindung der Ansaugleitungen durch Verbindungsleitungen,
Fig. 4 einen schematischen Querschnitt eines Ventils in Offenstellung und
Fig. 5 einen schematischen Querschnitt des Ventils in Schließstellung.
Eine Brennkraftmaschine 10 weist vier Zylinder 11 a, 11 b, 11 c und 11 d, vier Ansaugleitungen 12 a, 12 b, 12 c und 12 d mit Zy­ lindereinlaßöffnungen 15 a, 15 b, 15 c und 15 d, vier Auspuff­ leitungen 14 a, 14 b, 14 c und 14 d mit Zylinderauslaßöffnungen 16 a, 16 b, 16 c und 16 d sowie vier Vergaser 20 a, 20 b, 20 c und 20 d mit Drosselklappen 30 a, 30 b, 30 c und 30 d auf. An jede der Ansaugleitungen 12 a, 12 b, 12 c und 12 d ist eine von vier Verbindungsleitungen 13 a, 13 b, 13 c und 13 d angeschlossen, die zu einem Ventil V führen. Eine Vakuumleitung 12 e verbindet eine Öffnung 12 f, in der Ansaugleitung 12 b mit einer Öffnung 12 g im Ventil V.
An das Auspuffsystem 40 ist mittels Anschluß 44 eine Abgas­ rückführleitung 44 b angeschlossen, die über einen Kühler 45 zu einem Absperrventil 46 und von dort zum Ventil V führt und in einem Anschlußstutzen 206 mündet. Das Absperrventil 46 hat ein von einer Membrane 46 a betätigtes Verschlußglied 46 b, das entsprechend der Stellung der Drosselklappe 30 b (Fig. 3) verstellt wird. Das Absperrventil 46 ist an die Vakuumlei­ tung 12 c angeschlossen, so daß in einem bestimmten Unter­ druckbereich in der Ansaugleitung 12 b das Absperrventil 46 offen ist und eine Abgasrückführung in die vier Ansauglei­ tungen 12 a-12 d bei geöffnetem Ventil V stattfindet. Bei geschlossener Drosselklappe 30 b ist auch das Absperrventil 46 geschlossen.
Das Ventil V enthält ein von einer Feder 200 belastetes Ven­ tilglied 201, das mittels Stange 208 mit einer Membrane 202 verbunden ist, die an der Wandung eines Gehäuses 203 be­ festigt ist. Das Gehäuse 203 enthält eine entlüftete Kammer 204 und eine Vakuumkammer 205. Die Feder 200 hebt das Ven­ tilglied 201 in die Offenstellung. Bei Zunahme des Vakuums in der Vakuumkammer 205 wird das Ventilglied 201 nach unten bewegt und schließt allmählich die Verbindungsleitungen 13 a-13 d an den Mündungen 207 und unterbricht gleichzeitig die Abgasrückführung am Anschlußstutzen 206, von wo das Ab­ gas bei geöffnetem Ventil V in die Verbindungsleitungen 13 a-13 d und damit in die Ansaugleitungen 12 a-12 d einge­ speist wird.
In Fig. 3 sind Mittel zur Begrenzung der Gasströmung in den Verbindungsleitungen 13 a-13 d in Form von Düsen 209 dar­ gestellt, deren Bohrung einerseits klein genug ist, um den Durchstrom von Gasen in Abhängigkeit von kurzen Druckspitzen zu reduzieren und die andererseits groß genug ist, um eine stufenweise Anpassung an Druckveränderungen in den Ansaug­ leitungen 12 a-12 d zu gestatten.

Claims (2)

1. Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, die für jeden Zylinder eine Ansaugleitung mit Ver­ gaser aufweist, wobei alle Ansaugleitungen strom­ ab des Vergasers durch Verbindungsleitungen mit­ einander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß von jeder Ansaugleitung (12 a-12 d) eine eige­ ne Verbindungsleitung (13 a-13 d) abzweigt, daß alle Verbindungsleitungen (13 a-13 d) zu einem ge­ meinsamen Ventil (V) führen, welches eine Anzahl Mündungen (207) gleich der Zahl der Verbindungs­ leitungen (13 a-13 d) sowie ein Ventilglied (201) aufweist, das in seiner federvorbelasteten Of­ fenstellung alle Mündungen (207) miteinander verbindet und das mit einer Betätigungsvorrich­ tung (201-205) verbunden ist, die auf den Unter­ druck in einer (12 d) der Ansaugleitungen (12 a- 12 d) anspricht und mit abnehmendem Druck in die­ ser Saugleitung (12 d) zunehmend in Richtung sei­ ner Schließstellung verstellt wird, die im Leer­ lauf der Brennkraftmaschine erreicht wird und in der alle Mündungen (207) gesperrt sind.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ventil (V) einen Anschluß­ stutzen (206) aufweist, der mit einer Abgasrück­ führleitung (44 b) verbunden ist und bei geöffne­ tem Ventil (V) mit den Mündungen (207) kommuni­ ziert, bei geschlossenem Ventil (V) jedoch gegen­ über den Mündungen (207) abgesperrt ist.
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