DE2645120A1

DE2645120A1 - Sechszylinder-verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE2645120A1
Application number: DE19762645120
Authority: DE
Inventors: Kazuo Inoue; Hiroshi Kogure
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1975-10-08
Filing date: 1976-10-06
Publication date: 1977-04-28
Also published as: AU1771376A; US4329843A; FR2327399B1; SE423830B; SE7611107L; DE2645120C2; CA1059852A; NL165530B; NL165530C; FR2327399A1; GB1566122A; IT1073866B; AU508425B2; NL7611020A

Description

27-8, 6-chome, Jingumae

Shibuya-ku Tokio, 150 Japan

Sechszylinder-Verbrennungskraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Sechszylinder-Verbrennungskraftmaschine mit zwei Gruppen jeweils dreier nebeneinander angeordneter Verbrennungskammern, die jeweils eine Austrittsventilöffnung aufweisen.

Bekanntlich ist es zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Abgasreaktion bei einer Sechszylinder-Verbrennungskraftmaschine günstig, die Abgase aus den Verbrennungskammern möglichst früh zusammenzuführen. In Fig. 1 sind sechs Abgaskanäle b mit Austrittsventilöffnungen a verbunden und in einer Verbrennungskraftmaschine c zusammengeführt. Figur 2 zeigt Abgaskanäle b, die in einer Verbrennungskraftmaschine c zwischen einander benachbarten Gruppen jeweils zweier Verbrennungskammern zusammengeführt sind. Diese Verbindung der Abgaskanäle b ist dann mit einer einzelnen, ihnen gemeinsamen Abgasreaktionskammer d verbunden.

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Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Konfigurationen sind nachteilig, da der jeweils äußerste Abgaskanal b sehr lang ist und eine Abstrahlung von Wärme aus den hindurchgeführten Abgasen verursacht. Dadurch wird die Temperatur der Abgase vor dem Eintritt in eine Abgasreaktionskammer verringert. Ein solcher Temperaturabfall verschlechtert wesentlich die in der Reaktionskammer auftretende Reaktion. Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Abgassysteme haben ferner den Nachteil, daß die gesamte Oberfläche der Abgaskanäle groß ist, wodurch die unerwünschte Abkühlung der Abgase durch Strahlungswärme noch verstärkt wird.

Ferner sind einander benachbarte Verbrennungskammern, deren Abgase zusammengeführt werden, üblicherweise hinsichtlich ihres Zündzeitpunktes unterschiedlich gesteuert. Wie noch beschrieben wird, verschlechtert diese zeitliche Trennung des Zündzeitpunktes auch die Abgastemperatur in der Abgasreaktionskammer .

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist eine Verbrennungskraftmaschine eingangs genannter Art erfindunsgemäß derart ausgebildet, daß die Austrittsventilöffnungen der äußeren Verbrennungskammern einer jeden Gruppe auf der der mittleren Verbrennungskammer dieser Gruppe zugewandten Seite angeordnet sind und daß eine Äbgasreaktionskammervorrichtung vorgesehen ist, die über eine erste bzw. zweite Zusammenführung mit den Austrittsventilöffnungen verbunden ist.

Bei einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel wird der Zündzeitpunkt der Verbrennungskammern der ersten und zweiten Gruppe jeweils dreier benachbarter Verbrennungskammern so gesteuert, daß die Öffnungszeiten aufeinander folgend betätigter Austrittsventile einander teilweise überlappen. Eine solche Zündzeitpunktsteuerung ermöglicht eine

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Aufheizung der kühleren Gase, die aus einer Verbrennungskammer am Ende des Auspuffhubes abgegeben werden, durch die heißeren Gase, die zu Beginn des Auspuffhubes der nächstfolgenden Verbrennungskammer erzeugt werden. Dadurch wird weiterhin eine hohe Abgastemperatur in der Abgasreaktionskammer beibehalten und der darin erhöhte Wirkungsgrad begünstigt.

Bekannte Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen bekannter Abgaskanalsysteme für Sechszylindermaschinen,

Fig. 3 den Querschnitt einer Verbrennungskraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4 den Schnitt IV-IV aus Fig. 3,

Fig. 5 den Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Verbrennungskraftmaschine nach der Erfindung,

Fig. 6 den Schnitt VI-VI aus Fig. 5,

Fig. 7 ein Diagramm zur Darstellung der Zündfolge beider Ausführungsbeispiele der Erfindung,

Fig. 8 ein Diagramm zur Darstellung des Zusammenhanges zwischen den Austrittsventilöffnungszeiten für beide Ausführungsbeispiele der Erfindung und

Fig. 9 und 10 schematische Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Systeme wurden eingangs bereits beschrieben, und es wurden ihre Nachteile erläutert.

In Fig. 3 und 4 ist eine Sechszylinder-Verbrennungskraftmaschine 2 mit sechs Verbrennungskammern 3 dargestellt. Diese Verbrennungskammern sind in zwei Gruppen jeweils dreier benachbarter Verbrennungskammern 3-1» 3-2 und 3-3 bzw. 3-4, 3-5 und 3-6 aufgeteilt.

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Die Austrittsventilöffnungen 4-1 und 4-3 der beiden äußeren Verbrennungskammern 3-1 und 3-3 der ersten Gruppe einander benachbarter Verbrennungskammern sind an den Seiten ihrer jeweiligen Verbrennungskammer angeordnet, die der mittleren Verbrennungskammer 3-2 zugeordnet sind. Dadurch wird die Länge der ersten Abgaszusammenführung aus Abgaskanälen 5-1, 5-2 und 5-3 verringert, verglichen mit den in Fig. 1 und 2 gezeigten Systemen. Ähnlich sind in der zweiten Gruppe dreier benachbarter Verbrennungskammern die Austrittsventilöffnungen der äußeren Kammern 3-4 und 3-6 der mittleren Verbrennungskammer 3-5 zugewandt. Die Abgaskanäle der ersten Gruppe der Verbrennungskammern 5-1, 5-2 und 5-3 sind zusammengeführt und mit der Abgasreaktionskammervorrichtung 6 verbunden. Ähnlich ist eine Zusammenführung aus den Abgaskanälen 5-4, 5-5 und 5-6 gebildet, die mit der Abgasreaktionskammervorrichtung 6 verbunden ist.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind die Abgaskanäle 5-1 und 5-2 miteinander verbunden, bevor sie auf den Abgaskanal 5-3 treffen. Ähnlich sind die Abgaskanäle 5-5 und 5-6 miteinander verbunden, bevor sie auf den Abgaskanal 5-4 treffen. Die Abgasreaktionskammervorrichtung 6 umfaßt zwei separate Anordnungen mit jeweils drei im wesentlichen konzentrischen Reaktionskammern 6a, 6b und 6c, die bezüglich der Abgasströmung hintereinander geschaltet sind. Eine solche Konstruktion führt zu einem relativ kurzen Abstand über die Abgaskanäle, so daß die Zusammenführung der drei Abgaskanäle aus jeder der beiden Gruppen von drei benachbarten Verbrennungskammern eine verringerte Länge und Oberfläche haben kann, so daß die Wärmeabstrahlung gleichfalls verringert ist.

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Bei dem in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel sind alle drei Abgaskanäle aus jeder Gruppe der drei benachbarten Verbrennungskammern innerhalb der Verbrennungskraftmaschine 2 zusammengeführt, bevor sie mit der Abgasreaktionskammervorrichtung 6 verbunden sind. Diese Anordnung ermöglicht eine weitere Verringerung der Länge der Abgaskanäle und ihrer Flächen.

Wie aus Fig. 7 hervorgeht, kann die Zündfolge der Verbrennungskammern durch eine Zündzeitpunktsteuerung derart eingestellt werden, daß die Verbrennungskammern in der Reihen folge 3-2, 3-1 und 3-3 bzw. in der Reihenfolge 3-5, 3-6, 3-4 gezündet werden, wobei bezüglich der Kurbelwellendrehung Phasenintervalle von 120° auftreten. Ferner zeigt Fig. 8 in graphischer Darstellung die Öffnung aufeinander folgend angesteuerter Austrittsventilöffnungen, die durch eine Steuervorrichtung so angesteuert sein können, daß die Ventilöffnungszeiten für die aufeinander folgend gezündeten Verbrennungskammern teilweise einander überlappen, wie es durch die in Fig. 8 schraffiert gezeigten Flächen angedeutet ist.

So wird beispielsweise in der ersten Gruppe dreier benachbarter Verbrennungskammern das Abgas relativ niedriger Temperatur,, welches bei oder nahe dem Ende des Auspuffhubes bei geöffnetem Austrittsventil 4'-2 in den Abgaskanal 5-2 abgegeben wird, mit dem Abgas relativ hoher Temperatur vereinigt, welches in den Abgaskanal 5-1 bei oder nahe dem Beginn des Auspuffhubes bei nachfolgend geöffnetem Austrittsventil 5'-1 abgegeben wird. Auf diese Weise wird eine insgesamt hohe Abgastemperatur beibehalten. Eine ähnliche Überlappung der Ventilöffnungszeiten wird durch entsprechende Steuerung der Austrittsventile 4'-1 und 4^f-3, 4'-5 und 4'-6 sowie 4»-6 und 4'-4 .erreicht.

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In Fig. 9 und 10 sind Abänderungen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 und 6 gezeigt, hierbei sind die Abgaskanäle außerhalb des Maschinenkörpers 2 zusammengeführt.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist Jede der beiden Gruppen jeweils dreier benachbarter Verbrennungskammern mit einer Abgasreaktionskammer versehen. Es sind also zwei derartige Kammern erforderlich. Bei Verbrennungskraftmaschinen, die so aufgebaut sind, daß die beiden Gruppen von drei Verbrennungskammern V-för mig oder horizontal einander gegenüberliegend angeordnet sind, reicht eine einzelne, gemeinsame Abgasreaktionskammer zwischen den beiden Gruppen aus. Hierbei sind die Abgaskanäle einer Jeden Gruppe mit der gemeinsamen Abgas reaktionskammer verbunden.

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Claims

Patentansprüche

y Sechszylinder-Verbrennungskraftmaschine mit zwei Gruppen jeweils dreier nebeneinander angeordneter Verbrennungskammern, die jeweils eine Austrittsventilöffnung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsventilöffnungen (4) der äußeren Verbrennungskammern (3) einer jeden Gruppe auf der der mittleren Verbrennungskammer (3) dieser Gruppe zugewandten Seite angeordnet sind und daß eine Abgasreaktionskammervorrichtung (6) vorgesehen ist, die über eine erste bzw. zweite Zusammenführung (5) mit den Austrittsventilöffnungen (4) verbunden ist.
2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündzeitpunktsteuerung zur Steuerung der Zündfolge der Verbrennungskammern (3) der beiden Gruppen derart vorgesehen ist, daß eine sukzessive Zündung in jeder Gruppe auftritt, und daß eine Austrittsventilbetätigungsvorrichtung zur Öffnung der Austrittsventilöffnungen (4) derart vorgesehen ist, daß die Ventilöffnungszeiten aufeinander folgend betätigter Austrittsventile einander teilweise überlappen.
3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Zusammenführung (5) mit jeweils einer Austrittsventilöffnung (4) verbundene Abgaskanäle (5) aufweisen und daß die drei Abgaskanäle (5) einer jeden Gruppe von jeweils drei Verbrennungskammern (3) innerhalb der Verbrennungskraftmaschine (2) zusammengeführt sind.
4. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasreaktions-

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"ORIGINAL !HSPECTED

kammervorrichtung (6) erste und zweite Abgasreaktionskammern umfaßt, die mit der ersten bzw. zweiten Gruppe von jeweils drei benachbarten Verbrennungskammern (3) über die Zusammenführungen (5) verbunden sind.