DE2905056A1

DE2905056A1 - Ventilgesteuerte kolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2905056A1
Application number: DE19792905056
Authority: DE
Inventors: Kenneth Dean Sperry
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1978-02-21
Filing date: 1979-02-08
Publication date: 1979-08-30
Also published as: US4159011A; GB2015081B; JPS54123614A; GB2015081A; CA1095356A; JPS6131303B2

Description

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Bei ventilgesteuerten Kolbenbrennkraftmaschi- nen der im Gattungsbegriff erfassten Art ( beispielsweise US-PSn 3 154 059 und 3 273 551) ergibt sich in dem das Einlaßventil enthaltenden Einlaßkanal eine gewisse Drosselung des Gasstroms, deren Ausmass von der Größe und Gestalt dieser bauteile abhängt« Es wird daher angestrebt, diese Bauteile möglichst groß zu machen, soweit dies im Rahmen anderer Forderungen zulässig ist, um somit ein möglichst grosses Ansaugvolumen zu gewährleisten,, Eine aus anderen ^runden zweckmässige Bauart führt zu Einlaß— kanälen, die eine scharf abgewinkelte Stromführung ergeben, wobei ein in die Stirnfläche des Zylinders mündender Teil einen drosselnden Querschnitt aufweist, während der zu diesem scharf abgewinkelte ^eil zu einer Seitenwand des Zylinderkopfes oder des Zylinderblocks führt» In diesem Falle ergibt sich eine beträchtliche Drosselung des Stroms im Einlaßkanal.«,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einlaßkanal so auszugestalten, dass sich eine wesentliche Verringerung der Drosselung des Stroms ergibt,,

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst«

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen„

Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung wird der Durchstrom durch den Einlaßkanal verbessert»

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Offenbar ist dies dadurch bedingt, dass stromabwärts des Einsatzes im Einlaßkanal ein Unterdruck entsteht, der die scharfe Umlenkung des Gastroms erleichtert und die gleich massigere Verteilung des Gases über den ringförmigen Ventilspalt bei geöffnetem Einlaßventil bewirkt.

Eine weitere Unterstützung der Un{eO.nkung des Gasstroms wird durch die Ausgestaltung im Bereich der Ventilführung des Einlaßventils erreichte

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispie! der Erfindung dargestellt« Es zeigen

Figo 1 einen '^'eilschnitt durch eine ventilgesteuerte ^oIbenbrennkraftmaschine nach der Erfindung,
Figo 2 einen S_chnitt nach der Linie 2—2 in

Figo 1,
Figo 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in

Figo 2,
Fig. 4 einen S_chnitt nach der Linie 4-4 in

Figo 2,
Fig. 5 einen S_chnitt nach der Linie 5-5 in

Figo 2,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in

Figo 2 und
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 in

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Die dargestellte Kolbenbrennkraftmaschine 10, die zum Einbau in Kraftfahrzeuge geeignet ist, besteht aus einem Zylinderblock 12 mit mehreren Zylindern 14, in denen Kolben 16 verschieblich sind, die in bekannter Weise auf eine nicht dargestellte Kurbelwelle arbeiten,,

Die oberen Enden der Zylinder 16 sind durch einen Zylinderkopf 18 verschlossen, der im -Bereich der Zylinder Ausnehmungen zur Bildung von Brennräumen 20 im Bereich der unteren Wand 21 aufweist, die unter Zwischenlage einer Dichtung 22 auf dem Zylinderblock 12 aufliegto

Im Bereich der Brennräume 20 sind eine Aus~ laßöffnung 24 und eine Einlaßöffnung 26 vorgesehen, die über einen Auslaß- bzw_o Einlaßkanal mit Öffnungen in der Seitenwand 28 des Zylinderkopefes verbunden sind_o

Der Auslaß ist hierbei in üblicher Weise ausgebildete Unterschiedlich ist jedoch der Einlaß ausgebildete Die Auslaßöffnung ist durch ein Auslaßventil 34, die Einlaßöffnung durch ein Einlaßventil 36 gesteuerte Jedes Einlaßventil 36 hat einen Schaft 38 und ist längs seiner Achse 39 in einer Ventilführung 40 in einer oberen Wand 42 des Zylinderkop^fes verschieblich,, Der Schaft 38 trägt unten einen Kopf 44, der einen ringförmigen Ventilsitz 46 in einer unteren Wand 30 des Zylinderkopfs verschließen kann_o Jeder Einlasskanal hat einen den Gasstrom drosseinen Querschnitt kreisförmiger Gestalt aufweisenden ^xeil 48, der zur Achse 39 des Einlaßventils 36 ausgerichtet ist

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und in dem der Ventilsitz 46 liegt. Der Einlaßkanal weist einen zweiten Teil 50 auf, der zur Seitenwand 28 des Zylinderkopfes führt und eine ebene ßodenflache 52 hat_o Dieser ^'eil geht mit einem scharfen Bogen in den ersten Teil 48 über, da er im wesentlichen senkrecht zur Achse 39 des Einlaßventils 36 liegte Die Verbindung zwischen beiden Teilen erfolgt durch eine obere gewölbte Wand 54 und eine untere stärker gewölbte Wand 56β

Im Bereich des zweiten ^Teils 50 des Einlaßkanals sind zwei Einbauten vorgenommen, und zwar im tinteren -bereich der Ventilführung 40 und im Bereich der Bodenfläche 52₀ Die Ventilführung 40 ragt über die Wand 54 hinaus in den Einlaßkanal und stört damit den Gasstrom,, Die stromaufwärtige Seite der Ventilführung ist daher mit einer V—förmigen Leiste 60 versehen_s die stromaufwärts gerichtet ist und sanft in die Wand 54 des Einlaßkanals übergeht,, die Schneide der Leiste 60 teilt den Strom und bewirkt ein verhältnismässig ungestörtes Umströmen der Ventilführung und des freiliegenden Ventilschaftes_o

In dem zweiten "^eil 50 des Einlaßkanals ist ein Einsatz 58 an der Bodenfläche 52 gebildet, der in Querrichtung des Teils 50 in der Mitte zentriert Abstand von dessen Seiten^-wänden hat_e Der Einsatz 58 hat nach oben einwärts geneigte Flankemflachen 62 und 64, so dass er auf der stromaufwärtigen Seite sanft zu einer Rippe ansteigt, deren Höhe etwa ein Viertel bis ein Drittel

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der Höhe des Einlaßkanals beträgt« Die geneigten Flankenflächen enden mit ihren Füssen nahe den Seitenwänden des Einlaßkanals, haben jedoch einen mitteleren Abstand vonein· ander, der etwa der Hälfte der Breite des Einlaßkanals ent·· sprichtc Nach Erreichen der größten Höhe schliesst sich eine kräftig geneigte Fläche 68 auf der Stromabwärtigen Seite des Einsatzes 58 aa, die die Bodenfläche 52 nahe der Verbindung mit dem ersten ^eil 48 des Einlaßkanals erreich; Der Abstand von diesem von der Achse des Einlaßventils gemessen entspricht etwa dem halben Durchmesser des drosselnden Querschnitts des ersten ^eils 48_O

Versuche haben gezeigt, dass durch diese Ausbildung des Einlaßkanals ein erhöhter Luftsrom beim Einlaßhub der Brennkraftmaschine durchgesetzt werden kann_e Eine Vergrösserung um bis zu 15$ bei voll geöffnetem Einlaßventil konnte gemessen werden,, Durch die Ausbildung des Einsatzes 58 bewirkt der stromabwärts von diesem erzeugt Unterdruck eine bessere Umlenkung des Luftstroms, der sich der scharf gekrümmten Wand 56 anpasst ,wodurch der Strömungsquerschnitt besser ausgenutzt wird. Ausserdem dürfte hierdurch auch ein gleichmässigerer Z_us-fcrom zum Ventilspalt erzielt werden, der somit ebenfalls einen grösseren luftdurchsatz aufweist_o

Diese Vorteile werden hierbei mit einfachsten und daher billigen Maßnahmen erzielt.

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Claims

Patente:.*^ 2SQ5056

Dipl.-Ing. K. vfoltftei

Boliv"ira':!o* 9

8.Februar 1979 W-w-3312

G-eneral Motors Corporation, Detroit , Michigan, V₀St₀A₀

Ventilgesteuerte Kolbenbrennkraftmaschine

Patente η s prüche :

1J Ventilgesteuerte Kolbenbrennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Einlasskanal aus einem Teil (48) mit im wesentlichen kreisförmigen drosselndem Querschnitt in Richtung der Achse (39) des Einlaßventils (36) und einem Teil (50) mit einer ebenen Bodenfläche (52) besteht, der im wesentlichen senkrecht zur Achse des Einlaßventils liegt und scharf abgewinkelt in den ersten ^eil übergeht, wobei die Verbindung durch eine obere gewölbte Wand (54) und eine untere stärker gewölbte Wand (56) erfolgt, und dass in dem Teil (50) ein den Strom beeinflussender Einsatz (58) vorgesehen ist, der senkrecht zum Strömungsweg zur Mitte der Bodenfläche (52) zentriert eine geringere Breite als der ^eil (50) aufweist und auf der stromaufwartigen Sei-

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te sanft bis zu einer Höhe (66) ansteigt, die etwa ein Viertel bis ein -Drittel der Höhe des Teils (50) entsprich und danach mit einer stark geneigten Fläche (68) zur Bodenfläche bis kurz vor deren Verbindung mit dem ersten Teil (48) abfällt.

2o Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (58) geneigte Seitenflanken (42₉46) aufweist und eine etwa der halben Breite des Teils (50) des Einlasskanals entsprechende Breite hat, und dass das stromabwärtige Ende des Einsatze einen Abstand von der Verbindung mit dem ersten T_en (48) hat, der etwa die Hälfte des IXSXXSXfiäX Durchmessers des drosselnden Querschnitts des Teils (48) hat_o

3. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ^entilführung (40) des Einlaßventils (36) innerhalb des Einlaßkanals eine stromaufwärts gerichtete Leiste (60) aufweist, die sanft in die obere gewölbte Wand (54) der Verbindung zwischen den beiden Teilen (48 und 50) des Einlaßkanals übergeht und eine den Strom teilende Schneide hat«.

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