DE2911555A1

DE2911555A1 - Mehrzylinder-verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE2911555A1
Application number: DE19792911555
Authority: DE
Inventors: Toshimichi Akagi; Tomoo Tadokoro
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1978-03-24
Filing date: 1979-03-23
Publication date: 1979-09-27
Also published as: JPS564735B2; JPS54126817A; DE2911555C2; US4502435A

Description

1891ο

T0YÜ KOGYO CO., LTD. Aki-gun, Hiroshima-ken (3apan)

Mehrzylinder-Verbrennungsmotor

Die Erfindung betrifft einen flehrzylinderl/erbrennungsmotor, insbesondere einen derartigen Flntor, in dem jeder Zylinder mit einem Primär- und einem Sekundär-Einlaßkanal in Verbindung steht.

Eo ist bekannt, daß in' einem Verbrennungsmotor die aus dem brsnnbaren Gemisch bestehende Ladung bei einer Drehzahl abnahm--· i-r.ri im Leerlauf abnimmt, wobei ein Drosselventil so weit geschlossen wird, daß eine stabile Verbrennung nicht γπεϊπγ aufrechterhalten werden kann und häufig Fehlzündungen auftreten. Diese unstabile Verbrennung oder Fehlzündungen führe-'n zu einer unerwünschten Erhöhung des Gehalts an schädlichen unverbrannten Bestandteilen, wie CO und HC, im Abgas.

Zur Lösung dieses Problems, ist beispielsweise in der US-PS 3 578 116 und der JGbmS Sho 52-18342 schon vorgeschlagen worden, eine Einrichtung zum Sperren der zu einigen der Zylinder führenden Einlaßkanäle vorzusehen, so daß das Gemisch nur den übrigen Zylindern zugeführt wird. Ein ähnlicher Vorschlag ist in der US-PS 2 114 655 enthalten.

In der JGbmS Shu 52-18342 wird ein Zweizylinder-Verbrennungsmotor vorgeschlagen, in dem zwei Einlaßkanäle mit je einem Zylinder und durch einen Verbindungskanal miteinander verbunden sind. Stromabwärts von dem Verbindungskanal

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enthält der eine Einlaßkanal ein Absperrventil. Uenn dieses geschlossen ist, gelangt das über beide Einlaßkanäle zugeführte Gemisch nur in den einen Zylinder, ueil der Verbindungskanal das Gemisch aus dem mit dem Absperrventil versehenen EinlaSkanal dem andern Einlaßkanal zuführt. In dieser Anordnung muß der Uerbindungskanal in der Nähe des Absperrventils angeordnet sein, damit sich in dessen Bereich kein flüssiger Brennstoff ansammeln kann.

In einem Mehrzylindermotar, in dem voneinander unabhängige Einlaßkanäle zu verschiedenen Zylindern führen, müssen die Einlaßkanäle ebenfalls miteinander in Verbindung stehen, damit die den einzelnen Zylindern zugeführten Gemischströme nicht zu stark pulsieren und der Kraftstoff in den zu den einzelnen Einlaßkanälen führenden Kraftstoffkanälen kontinuierlich strömt. Uenn zum Abschwächen der Pulsierens des Gemisches der vorstehend genannte Uerbindungskanal verwendet wird, muß dieser in der Nähe des Drosselventils angeordnet sein, ueil sonst der Uerbindungskanal dazu führt, daß sich die Ströme in den Einlaßkanälen gegenseitig stören und Leistungsverluste auftreten.

Es kann daher wünschenswert sein, den Uerbindungskanal zwar in der Nähe des Drosselventils, aber stromabwärts von ihm anzuordnen, und das Absperrventil in geringem Abstand stromabwärts von dem Uerbindungskanal vorzusehen. Eine derartige Anordnung führt jedoch zu einem weiteren Problem, weil in der Praxis sowohl das Drosselventil als auch das Absperrventil über mechanische Gestänge betätigt werden, die einander stören, uenn diese Ventils nahe beieinander angeordnet sind.

In einem Flotor mit einem sogenannten Zweikanal-Einlaßsystem, in dem für jeden Zylinder ein Primär- und ein Sekundär-Einlaßkanal vorgesehen sind, ist es schwierig, im Leerlauf oder bei einer Drehzahlabnahme eine gleichmäßige

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Verteilung des Gemisches oder des Kraftstoffes auf die Zylinder zu gewährleisten. Uenn einer der Sekundär-Einlaßkanäle durch das darin angeordnete Drosselventil nicht einwandfrei abgesperrt uird oder uenn die Drosselventil-e in den Sekundär-Einlaßkanälen in der Schließstellung nicht gleichmäßig eingestellt sind, uird das Gemisch oder der Kraftstoff nicht gleichmäßig auf die Zylinder verteilt.

Dieses Problem kann man lösen, indem man jeden Primär-Einlaßkanal mit dem zugehörigen Sekundär-Einlaßkanal verbindet. Dabei muß die Anordnung dieser Verbindung relativ zu dem Absperrventil aber sehr sorgfältig gewählt werden, weil die Verbindung sonst die Wirkung des Absperrventils aufhebt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines für einen Mehrzylindermotor bestimmten Einlaßsystems mit Einlaßkanälen, die zu je einem Zylinder führen, und mit einer Einrichtung, welche die Einlaßkanäle miteinander verbindet und Gemisch von einem Einlaßkanal zu einem anderen führen kann, ohne daß sich die Kanäle gegenseitig stören.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht ferner in der Schaffung eines für einen Verbrennungsmotor bestimmten Zweikanal-Einlaßsystems, dessen Einlaßkanalpaare mit Mitteln versehen sind, die eine gleichmäßige Gasverteilung auf die Zylinder gewährleisten.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einesfür einen Verbrennungsmotor bestimmten % Zweikanal-Einlaßsystems, in dem zwischen dem Primär- und dem Sekundär-Einlaßkanal eine Verbindung vorgesehen ist, die eine gleichmäßige Gasverteilung auf die Zylinder gewährleistet und so angeordnet ist, daß sie die Funktion des Absperr-

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ventils nicht beeinträchtigt.

Zur Lösung dieser und anderer Aufgaben schafft die Erfindung einen Mehrzylinder-Verbrennungsmator, zu dessen Zylindern je ein Primär- und sin Sekundär-Einlaßkanal führen, in denen je ein Drosselventil angeordnet ist, wobei die Primär- Ei nlaßk anale durch eine stromabwärts von ihren Drosselventilen angeordnete, erste Verbindung und durch eine stromabuärts von der ersten Verbindung angeordnete, zweite Verbindung miteinander verbunden sind und in mindestens einem Primär-Einlaßkanal stromabwärts von der zweiten Verbindung ein Absperrventil angeordnet ist, das zwischen einer Qffen- und einer Schließstellung bewegbar und im Leerlauf und bei einer Drehzahlabnahme geschlossen ist, um die Zufuhr von Gas zu dem Zylinder, zu dem der das Absperrventil enthaltende Primär-Einlaßkanal führt, abzusperren. Um jede gegenseitige Störung der Einlaßkanäle zu vermeiden, hat die zweite Verbindung vorzugsweise eine beträchtlich kleinere QuerschnittsflMche als die ernte Verbindung. Damit das Gemisch gleichmäßig auf die Zylinder verteilt wird, kann jeder Primär- Ein-IaOkanjl auch mit dem Sekundär-Einlaßkanal verbunden sein, der zu demselben Zylinder führt. Dabei soll diese Verbindung bei dem mit dem Absperrventil versehenen Primär-Einlaßkanal vorzugsweise stromabwärts von dem Absperrventil angeordnet sein, damit dessen Funktion durch die letztgenannte Verbindung nicht beeinträchtigt wird.

Die Erfindung schafft somit für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor ein Einlaßsystem, in dem zu jedem Zylinder sin Primär- und ein Sekundär-Einlaßkanal führen, die mit je einem Drosselventil versehen sind. Die Prirnär-Einlaßkanäle sind miteinander durch eine erste Verbindung mit relativ großer Querschnittsfläche und durch eine stromabwärts von der ersten Verbindung angeordnete, zweite Verbindung mit relativ kleiner Querschnxttsfläche verbunden. Einer der Primär- Einlaßkanäle enthält ein Absperrventil, das in geringem Abstand stromabwärts von der zweiten Verbindung angeordnet

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ist und im Leerlauf oder bei einer Drehzahlabnahme geschlossen ist, so daß dann das Gemisch vollständig dem an den anderen Primär-Einlaßkanal angeschlossenen Zylinder zugeführt wird. Jeder Primär-Einlaßkanal ist mit dem zu demselben Zylinder führenden Sekundär-Einlaßkanal stromabwärts von den Drosselventilen durch einen Verbindungskanal verbunden, der bsi dem mit dem Absperrventil versehenen Primär-Einlaßkanal stromabwärts von diesem angeordnet ist, so daß er dessen Funktion nicht beeinträchtigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung uird

nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 im Querschnitt ein Einlaßsystem gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie IH-III in Fig. 1.

Das in den Zeichnungen dargestellte Einlaßsystem für einen Zweizylindermotor mit den Zylindern 2E und 3E besitzt einen Vergaser 1, der durch ein Isolierstück 16 mit einem Anschlußstück 17 verbunden ist. Durch den Vergaser 1, das Isolierstück 16 und das Anschlußstück 17 führen die Primär-Einlaßkanäle 2P und 3P und die Sekundär-Einlaßkanäle 2S und 3S. Die Kanäle 2P und 25 bilden ein zu dem Zylinder 2E führendes Einlaßkanalpaar. Die Kanäle 3P und 3S bilden ein zu dem Zylinder 3E führendes Einlaßkanalpaar. In Fig. 3 erkennt man, daß in den Kanälen 3P und 35 je ein Drosselventil 3T bzw. 3TS angeordnet ist. Diese Drosselventile werden in der bei Zweikanal-Vergasern üblichen Ueise betätigt. Gemäß Fig. 2 ist der Primär-Einlaßkanal 2P mit einem Drosselventil

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2T versehen. Der Sekundär-Einlaßkanal 2S für den Zylinder 2E ist ähnlich uie der Kanal 3Ξ mit einem nicht gezeigten Drosselventil v/ersehen.

In dem Isolierstück 16 ist ein Uerbindungskanal 5a vorgesehen, der die Primär-Einlaßkanäle 2P und 3P stromabuärts von den Drosselventilen 2T und 3T miteinander verbindet. Stromabuärts von dem Uerbindungskanal 5a ist in dem Anschlußstück 17 ein zweiter Uerbindungskanal 5b vorgesehen. Der Primär-Einlaßkanal 2P enthält in geringem Abstand stromabuärts von dem Uerbindungskanal 5b ein Absperrventil 15. Der Uerbindungskanal 5a hat eine größere Querschnittsfläche als der Uerbindungskanal 5b.

Der Primär- und der Sekundär-Einlaßkanal 2P

und 23, die zu dem Zylinder 2E führen, sind miteinander durch einen Kanal 6 verbunden. Der Primär- und der Sekundär-Einlaßkanal 3P bzu. 3S, die zu dem Zylinder 3E führen, sind durch einen Kanal 7 miteinander verbunden. Der Kanal 6 ist in dem Anschluöstück 17 stromabuärts von dem Absperrventil angeordnet. Der Kanal 7 uird von einer Nut oder Uertiefung gebildet, die in dem Anschlußstück 17 in dessen an dem Isolierstück 16 anliegender Flache ausgebildet ist. Deder Primär-Einlaßkanal ist daher mit dem zu demselben Zylinder führenden Sekundär-Einlaßkanal stromabuärts von den Drosselventilen verbunden.

In dem Uergaser 1 ist ein Luft-Überströmkanal 11 vorgesehen, der an seinem einen Ende stromaufuärts von den Drosselventilen 2T und 3T in die Primär-Einlaßkanäle 2P und 3P und an seinem anderen Ende in einen in dem Isolierstück 16 ausgebildeten Flischraum mündet. Dieser im Querschnitt kreisförmige Mischraum 8 ist durch je einen Kanal 9 bzu. mit den Primär-Einlaßkanälen 2P und 3P verbunden. In dem Uergaser 1 ist ferner ein Langsamlauf-Kraftstoffkanal 18 ausgebildet, der am einen Ende über Langsamlauf-Uerbindungskanäle

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19 mit dem Primär-Einlaßkanälen und am anderen Ende durch eine Leerlauf düse 12 mit dem Luft-Überströmkanal 11 Verbunden ist. Zum Regulieren der durch die Leerlaufdüse 12 tretenden Kraftstoffmenge ist eine Einstellschraube 2o vorgesehen. Eine in dem Luftüberströmkanal 11 vorgesehene, weitere Einstellschraube 21 ermöglicht ein Regulieren der überströmenden Luftmenge. Es ist ferner ein Kanal 13 zum Umwälzen von durchgeblasenem Gas vorgesehen. Dieser Kanal 13 mündet in den Mischraum 8 auf der Seite, die der Mündung des Luft-Überströmkanals 11 in dem Mischraum 8 gegenüberliegt. Der Kanal 13 enthält ein Belüftungsventil 14, das von bekannter Art sein kann. Der Mischraum 8 dient zum innigen Vermischen des von der Leerlaufdüse 12 kommenden Kraftstoffs und der von dem Kanal 11 kommenden Luft. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel unterstützt die Führung des durchgeblasenen Gas und der aus dem Kanal 11 austretenden Luft in einander entgegengesetzten Richtungen die Zerstäubung des Kraftstoffes. Unter der Wirkung des in den Primär-Einlaßkanälen 2P und 3P herrschenden Ansaugdruckes wird das in dem Mischraum 8 erzeugte Gemisch über die Kanäle 9 und 1o gleichmäßig auf die Primär-Einlaßkanäle verteilt. Plan kann aber den Mischraum 8 auch weglassen und den Luftüberströmkanal direkt mit den Primär-Einlaßkanälen 2P und 3P verbinden.

In der vorstehend beschriebenen Anordnung kann man das Absperrventil 15 derart mit dem Drosselventil 2T in dem Primär-Einlaßventil 2P verbinden, daß das Ventil 15 beim Leerlauf und bei einer Drehzahlabnahme geschlossen ist. Man kann auch eine geeignete Einrichtung vorsehen, die im Leerlauf oder bei einer Drehzahlabnahme das Absperrventil 15 schließt. Bei geschlossenem Absperrventil 15 tritt ein be-< trächtlicher Teil des Gases, das zum größten Teil aus dem Mischraum 8 über den Kanal 9 in den Primär-Einlaßkanal 2P gelangt, über den im Querschnitt größeren Kanal 5a in den Primär-Einlaßkanal 3P. Uenn sich dabei auf dem Absperrventil 15 oder auf der Kanaluandung im Bereich des Absperrventils 15 flüssiger Kraftstoff ansammelt, uird er längs der schrägen

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Flache des Absperrventils 15 Und durch dan im Querschnitt kleineren Kanal 5b in den Primärkanal 3P geleitet, so■daß die Wahrscheinlichkeit einer Ansammlung von flüssigem Kraftstoff im Bereich des Absperrventils 15 sehr gering ist. Es hat sich gezeigt, daß ein befriedigendes Ergebnis erzielt werden kann, wenn das Verhältnis der Querschnittsflache des ersten Verbindungskanals 5b zu der des zweiten Verbindungskanals 5a zwischen i/5 und 1/15 liegt und daß dieses Verhältnis vorzugsweise i/io beträgt. Auf diese Weise wird das in dem Vergaser 1 erzeugte Kraftstoff-Luft-Gemisch vollständig dem Prim'-'r-Einlaßkanal 3P zugeführt. Infolgedessen wird die dem Zylinder 3E zugeführte Ladung vergrößert und können Fehlzündungen verhindert werden. Obwohl der zweite Verbindungskanal 5b im beträchtlichen Abstand stromabwärts von den Drosselventilen 2T und 3T· angeordnet ist, ermöglicht er wegen seiner relativ kleinen Querschnittsfläche keine bedenkliche gegenseitige Störung der Primär-Einlaßkanäle 2P und 3P. Der im Querschnitt größere Verbindungskanal 5a kann so nahe bei den Drosselventilen 2T und 3T angeordnet sein, daß JEide gegenseitige Störung der Primär-Einlaßkanäle 2P und 3P vermieden wird.

Die Verbindungskanäle 6 und 7 sollen verhindern, daß bei falscher Einstellung der Drosselventile in den Sekundär-Einlaßkanälen der Kraftstoff oder das Gemisch ungleichmäßig auf die Zylinder verteilt wird. In der dargestellten Anordnung ist der Kanal 6 stromabwärts von dem Absperrventil 15 an den Primär-Einlaßkanal 2P angeschlossen. Da die Kanäle 6 und 7 die Ansaugdrücke in den Sekundär-Einlaßkanälsn 2S und 3S ausgleichen sollen, müssen sie über die Kanäle 5a und 5b auf einer möglichst kurzen Strecke miteinander verbunden sein. Ferner müssen die Verbindungskanäle 5a und 5b in die stromaufwärtigen Teile der Einlaßkanäle münden· Daher müssen die Verbindungskanäle 5a und 5b, die Kanäle 6 und 7 und das Absperrventil 15 in dem Isolierstück 16 oder

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in der Nähe desselben in dem Anschlußstück 17 vorgesehen sein.. In der dargestellten Ausführungsform ist der erste l/erbindungskanal 5a in dem Isolierstück 16 und sind der zweite Verbindungskanal 5b, die Kanäle 6 und 7 und das Absperrventil 15 in dem Anschlußstück 17 angeordnet. Sie können aber ebenfalls in dem Isolierstück 16 angeordnet werden, wenn dieses genügend dick ist. In der dargestellten Ausführungsform ist der Kanal 6 stromabwärts von dem Absperrventil 15 vorgesehen, so daß bei geschlossenem Ventil 15 die Verbindung zwischen den Kanälen 6 und 7 unterbrochen ist und kein brennbares Gemisch über den Kanal 6 und den Sekundär-EinlaBkanal 23 in den Zylinder 2E gelangen kann.

Beim Betrieb im unteren Lastbereich bei offenem Absperrventil 15 ist der Sekundär-Einlaßkänal 25 für den Zylinder 2E mit dem anderen Sekundär-Einlaßkanal 3S durch den Kanal 6, den Primär-Einlaßkanal 2P, den ersten und den zweiten Verbindungskanal 5a und 5b, den anderen Primär-Einlaßkanal 3P und den Kanal 7 verbunden. Auf unterschiedliche Einstellungen der Drosselventile in den Sekundär-Einlaßkanälen 23 und 33 zurückführende Unterschiede zwischen den in niesen geführten Mengen werden durch die Verbindung zwischen diesen Kanälen ausgeglichen. Infolgedessen sind die Primär-Einlaßkanale 2P und 3P im wesentlichen gleichen Ansaugdrücken ausgesetzt, so daß der Kraftstoff oder das Kraftstoff-Luft-Gemisch und das durchgeblasene Gas auf die Primär-Einlaßkanäle 2P und 3P gleichmäßig verteilt werden.

Beim Betrieb im oberen Lastbereich sind die Drosselventile in den Primär- und in den Sekundär-Einlaßkanälen offen, so daß die Funktion dieser Kanäle durch die Kanäle 5a, 5b, 6 und 7 nicht beeinflußt wird.

Da das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung im Rahmen des Erfindungsgedankens abgeändert werden kann, ist die Erfindung auf Einzelheiten dieses Ausführungsbeispiels nicht eingeschränkt.

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4.

Leerseite

Claims

Patentansprüche:

f 1. j Rehrzylinder-Verbrennungrmotnr, dadurch gek ennzcichnsi, ":r-il3 zu seinen Zylindern je ein Primer- und ein !jokun J"r-Einlnükanal führen, in denen je ein Oro 3 π el ventil angeordnet in!:., -:inG die Prim'dr-Einlaükan'^:le durch eine stromi!b'j"rtr yen ihren Drosselventilen angeordnete, erste Verbin- -unn uiT": durch oina :-tr.prnabw"rts von der ersten Verbindung -ingepr "-!nets, zweite Verbindung miteinander verbunden sind und JnC in mindestens einen Prinv'-r-EinlaOkanal stromabwärts von -.if>r zueiton Verbindung ein Absperrventil angeordnet ir.t, dan Z'jirchnn räner Offen- und einer Schließstellung- bewegbar und i'T. LtTtTl'-juf bei einer Qrehzahlabnahrne geschlossen ist, um die Zufuhr von " : zu μ Vyiindur, zu dem der das Absperrventil enfch.nl tsnde Frinrir-CinldOkan-il Führt, abzusperren.
2. i'-lehrzylindar-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, >:'ur tii gekennzeichnet, d aC die zweite Verbindung eine ue-"E-nt-lich kleiner, /.ucrschn ί btsf l'-ichs hat alc die erste Verbin Jung.
"1, Fiehrzylinder-Verbronnungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Prirn-'r-EinlaCkanal durch pinen VerbindungskanaJ mit dem zu demselben Zylinder führenden Gckund"'r-EiniaSkanal verbunden ist.
4. Fiehrzylinder-Verbronnungsrnotor nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daO der das Absperrventil enthaltende Prim'lr-EinlaGkanal mit dem zu demselben Zylinder führenden Sekundür-Einlaßkanal durch einen Verbindungskanal verbunden int, der stromabwärts von dem Absperrventil in den PrimHr-Einlaßknnal mündet.
5. Fiehrzylinder-Verbrennungsmotor nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, da3 die ^uerschnittsfl'lche der zweiten Verbindung 1/5 bis l/l5 der ^uerschnittsflache der ersten Verbin Jung betragt.

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ORIGINAL