DE2931431C2

DE2931431C2 - Ansaugsystem für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2931431C2
Application number: DE2931431A
Authority: DE
Inventors: Kazunori Toyota Aichi Kawabata; Katsuhiko Motosugi; Hiroshi Takahashi; Shuhei Toyoda
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-08-10
Filing date: 1979-08-02
Publication date: 1984-07-05
Also published as: JPS589249B2; US4262639A; GB2029507A; DE2931431A1; GB2029507B; JPS5525541A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansaugsystem für Mehrzylinder-Brennkraftniaschinen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Insbesondere bei einem Otto-Motor ist zur Erzielung einer großen Ausgangsleistung unter Realisierung eines hohen volumetrische!! Wirkungsgrads bei Betrieb mil hoher Drehzahl und großer Belastung die Form der Ansaugleitungsquerschnitte und der llinlalikanale so gestalte;, daß sie der Strömung einen möglichst kleinen Widerstand entgegensetzt. Mit einer derartigen Formgebung der Ansaugleitung und der HinlaMkanälc wird die Brenngeschwindigkeit bei Betrieb der Brennkraftmaschine mit hoher Drehzahl und hoher Last zwar zufriedenstellend erhöht, da in der Brennkammer des Motors quasi von selbst eine sehr große Turbulenz erzeugt wird. Bei Betrieb desselben Motors bei geringer Drehzahl kann allerdings keine ausreichend starke Turbulenz in der Brennkammer erzeugt werden, so daß die Brenngeschwindigkeit in diesem Betriebszustand nicht auf einem erwünschten hohen Wert gehalten werden kann.
Zur Erzeugung größerer Turbulenzen im Brennraum

ίο einer bei niedriger Drehzahl arbeitenden Brennkraftmaschine ist es bekannt, im Brennraum eine erzwungene Wirbelbewegung dadurch zu erzeugen, daß der Einlaßkanal im Bereich des Mündungsabschnitts in den Brennraum schraubenlinienförmig ausgebildet wird, oder daß das Einlaßventil mit einer Wirbelbewegung erzeugenden Rippe oder dergleichen versehen wird. Weil allerdings mit derartigen Konstruktionslösungen der Strömungswiderstand, der dem Gemisch bei der Einspeisung in den Zylinder entgegengesetzt wird, erhöhl ist, ergibt sich der Nachteil, daß der volumetrische Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine abfällt, wenn die Brennkraftmaschine bei hoher Drehzahl und unter starker Belastung arbeitet.
Zur Verbesserung des Wirkungsgrads der Brennkraftmaschine über dem gesamten Drehzahlbereich wird deshalb in der älteren Patentanmeldung P 29 18 898.5 ein Ansaugsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen, bei dem die Einlaßkanäle über ein Kopplungsleitungssystem aus Stichleitungen und einer gemeinsamen Kopplungsleitung untereinander verbunden sind. Durch die vorgegebene Zündfolge der Brennkraftmaschine treten in den Einlaßkanälen zu verschiedenen Zeiten Überdrücke und Unterdrücke auf, die durch das Zurückblasen des Gemischs in die Einlaßkanäle und die Strömungsbeschleunigungen beim Ansaugtakt verursacht werden. Diese Druckunlerschiede werden unter Zuhilfenahme des Kopplungsleitungssystems dazu herangezogen, der Gemischströmung zu bzw. in dem Zylinder, der gerade den Einlaßtakt ausführt, eine effektive und lang anhallende Drallbewegung zu geben. Die Gemischströmung in diesem Einlaßkanal wird dabei in unmittelbarer Nähe des Einlaßventils stark verwirbelt, wodurch die Brenngeschwindigkeit des Gemischs auch beim Betrieb der Brennkraftmaschine bei geringer Drehzahl und geringer Last stark erhöht wird. Die den Einlaßkanälen vorgeschalteten Ventileinrichtungen haben den vorteilhaften Effekt, daß die über das Kopplungsleitungssystem in Verbindung stehenden Volumina des Ansaugsystems

so mit der Motorbelastung variiert werden können, so daß die Druckdifferenz zwischen zwei miteinander gekoppelten Einiaßkanälen z. B. bei Teillast verhältnismäßig lange aufrecht erhalten wird, wodurch Ansaugluft bzw. Gemisch über die Stichleitungen mit hoher Geschwindigkeil und über einen möglichst langen Zeitraum hinweg in den betreffenden Einlaßkanal eingeblasen wird. Auf diese Weise erfolgt eine besonders kräftige und lang anhaltende Verwirbelung des angesaugten Gemischs im Brennraum. Da die Ventileinrichtungen mit

W) der Belastung der Brennkraftmaschine betätigt werden, sind die untereinander gekoppelten Volumina des Ansaiigsystem«. dann klein, wenn — bei Betrieb der Brennkraftmaschine bei niedriger Drehzahl und bei geringer Belastung — eine möglichst hohe Zwnngsverwirbelung

tv> des Gemischs im Brennraum erforderlich ist. Bei Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine erfolgt hingegen eine weitgehend ungehinderte und möglichst verlustlreie Strömung durch das Ansaugsystem, so daß der

volumetrische Wirkungsgrad in diesem Betriebspunkt auf einem ausreichend hohen Niveau gehalten wird. Mit dem vorgeschlagenen Ansaugsystem erfolgt somit eine drehzahlabhängige Anpassung des Verwirbelungseffekts in den Brennkammern, wobei die Überschneidung der Ventilöffnungszeiten zusäztlich positiv verwertet wird. Darüberhinaus verbleibt für die Gestaltung der Kopplungsleitungen und für die Führung der Stichkanäle bei einfacher Herstellbarkeit ein sehr großer Freiraum und durch die den Mündungsstellen der Stkhkanäle vorgeschaltete Ventileinrichtung wird darüberhinaus die Möglichkeit für eine zeitliche Steuerung des Druckaufbaus im Ansaugsystem eröffnet.

Die oben angesprochene Variation der über das Kopplungsleitungssystem miteinander in Verbindung stehenden Volumina ist prinzipiell vorteilhaft, da auf diese Weise gerade im Leerlaufbetrieb eine äußerst gute Verwirbelung der Einlaßstrcmung unmittelbar ftromauf des Einlaßventils erzeugt werden kann. Andererseits ergibt sich aber durch die zur Erzielung dieser Charakteristik erforderliche Anordnung der Ventileinrichtungen beispielsweise in Form von Drosselklappen der Nebeneffekt daß sich der Unterdruck in den Einlaßkanälen in verschiedenen Betriebszuständen des Motors, d. h. bei verschiedenen Drosselklappenstellungen mit stark unterschiedlichen Geschwindigkeiten ändert. So ändert sich z. B. der Unterdruck im Einlaßkanal dann sehr stark, wenn die Ventileinrichtung nur wenig geöffnet ist. Für den Fall aber, daß die Ventileinrichtung bereits relativ weit geöffnet ist, ändert sich der Unterdruck im Einlaßkanal bei Veränderung der Ventilstellung nur noch geringfügig. Diese Charakteristik des vorgeschlagenen Ansaugsystems ist in F i g. 11 mit der gestrichelten Linie angedeutet. Dies bedeutet aber wiederum, daß die in den Zylinder eingespeiste Luftmenge dann stark verändert wird, wenn die Ventileinrichtungen nur wenig geöffnet sind und auf ein öffnungs- oder Schließsignal ansprechen müssen. Wenn in diesem Fall beispielsweise das Gaspedal niedergedrückt wird, so ändert sich der Unterdruck in den Einlaßkanälen mit einer sehr großen Geschwindigkeit, was zur Folge hat, daß der Lauf der Brennkraftmaschine durch einen dadurch hervorgerufenen kurzzeitigen Luftüberschuß instabil werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das Ansaugsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß die von der Brennkraftmaschine abgegebene Leistung beim Niederdrücken des Gaspedals d. h. bei Erhöhung der Brennstoffmenge sanft ansteigt und daß dennoch bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine bei geringer Last eine starke Turbulenz in der Brennkammer unabhängig von der Motordrehzahl und bei großer Drehzahl und bei großer Last der Brennkraftmaschine ein hoher volumetrischer Wirkungsgrad sichergestellt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch das erfindungsgemäß vorgesehene weitere Kopplungsleitungssystem aus der gemeinsamen Verbindungsleitung und den hiervon abzweigenden Zweigleitungen wird die Druckbeeinflussung der jeweiligen Einlaßkanäle untereinander größer, so daß die Veränderung des Mittelwerts des in einem Einlaßkanal erzeugten Unterdrucks bei Veränderung des Öffnungsgrads der Ventileinrichtungen bzw. Drosselklappen kleiner wird, was mit der durchgezogenen Linie in Fig. 11 dargestellt ist. Es gelingt somit erfindungsgemäß, den Unterdruck im Einlaßkanal bei Veränderung der öffnungsstellung der Ventileinrichtung bzw. Drosselklappe nahezu konstant zu halten, so daß die oben angesprochenen Instabilitäten des Motorbetriebs nicht mehr auftreten. Weil die Stichkanäle nach wie vor in unmittelbarer Nahe des Ginlaßventilkopfs in die jeweiligen Einlaßkanä!: münden, wird weiterhin eine sehr gute Verwirbelung des Gemischs erzielt, so daß die eingangs beschriebenen Vorteile des den Gegenstand der älteren Patentanmeldung P 29 18 898.5 bildenden Ansaugsjstems nicht aufgegeben werden müssen. Es ergibt sich sogar der zusätzliche Vorteil, daß die zusätzlichen Zweigleitungen sogar zur Unterstützung der Gemischaufbereitung und -verwirbelung herangezogen werden können. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird sogar die Möglichkeit eröffnet, jeden der Einlaßkanäle an einer Stelle um das entsprechende Einlaßventil mit einer schraubenförmigen Gestaltung zu versehen, ohne daß eine Gefahr besteht, daß der volumetrische Wirkungsgrad klein wird, wenn der Motor mit hoher Drehzahl bei hoher Last betrieben wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ansiaugsystems sind Gegenstand der Unteransprüche. So gelingt es beispielsweise mit den Merkmalen des Unteranspruchs4 im Einlaßkanal bereits vor der Mündungsstelle der Zweigleitungen eine stabile Wirbelbewegung zu erzeugen, die dazu beiträgt, daß der Wirbel in der Brennkammer verstärkt wird.

Die Merkmale des Unteranspruchs 6 führen zu dem folgenden vorteilhaften Effekt: Wenn das Einlaßventil öffnet, wird unverbranntes Gas in den Einlaßkanal zurückgeblasen und es steigt infolgedessen der Druck im Einlaßkanal kurzzeitig an. Durch die Anordnung der Ventileinrichtungen an einer Stelle nahe des Einlaßventils kann dieser höhere Druck über eine längere Zeit aufrecht erhalten werden. Es ist daher möglich, das Gemisch aus dem Kopplungsleitungssystem über eine lange Zeit mit hoher Geschwindigkeit in den Einlaßkanal auszusprühen, der dem Zylinder zugeordnet ist, der gerade den Saugtakt ausführt.

Die Ausgestaltung gemäß Unteranspruch 7 ermöglicht insbesondere in Verbindung mit den Merkmalen der Unteransprüche 2 bzw. 3 eine vorteilhafte Beeinflussung und Abstimmung der in den Stichkanälen und in der Kopplungsleitung auftretenden Strömungen sowie eine optimale Anpassung di_ r Drallströmung im Einlaßkanal an jeweils vorliegende Brennraumgestaltungen der Brennkraftmaschine, ohne daß dadurch die erfindungsgemäße Wirkung des zusätzlichen Kopplungsleitungssystems beeinträchtigt wird.

so Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht einer Ausführungsform des Ansaugsystems,

F i g. 2 eine Schnittansicht des Ansaugsystems gemäß Fig. 1, bei einer Schnittführung entlang H-II (in Fig. 1), Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-1II in F i g. 2,
F i g. 4 eine der F i g. 1 ähnliche Draufsicht einer ande-

bo ren Ausfiihrungsform des Ansaugsystems,

F i g. 5 eine der F i g. 2 ähnliche Schnittansicht des in der F i g. 4 dargestellten Ansaugsystems,

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in F i g. 5, I- i g. 7 eine den F i g. 1 und 4 ähnliche Draufsicht einer

b5 weiteren Ausfuhrungsform des Ansaugsystems,

F i g. 8 eine Draufsicht einer vierten Ausführungsform des Ansaugsystenis,

F i g. 9 eine den F i g. 2 und 5 ähnliche Schnittansicht

bei einer Schnittführung längs der Linie IX-IX in F i g. 8, ner sind vier Zweigleitungen 32a, 326, 32c, 32c/, die in

Fig. 10 eine graphische Darstellung, aus der die einer Verbindung mit der gemeinsamen Verbindungs-Druckveränderung im Einlaßkanal an einer Stelle im leitung 31 stehen und eine Querschnittsfiäche aufweisen, Bereich der hinteren Fläche des Ventilkopfes des Ein- die kleiner ist als die der Gemischkanalzweige 17,18,19, laßventiles ersichtlich ist, und 5 20, im Zylinderkopf 9 ausgebildet. Wie in F i g. 2 gezeigt,

Fig. i 1 eine graphische Darstellung, aus der die Ver- sind die öffnungen der Zweigleitungen 32a, 326, 32c, änderung des Mittelwerts des im Einlaßkanal an der 32c/ an den Innenwänden der Einlaßkanäle 5a, 56, 5c, 5c/ Einlaßkanalmündung erzeugten Vakuums bzw. Unter- an einer Stelle ausgebildet, die stromab der Drosseldrucks ersichtlich ist. klappen 21,22,23,24 in der Nähe von diesen gelegen ist.

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Motorblock,2a,2b,2c,2d 10 Fig. 10 zeigt die Druckveränderung in den Einlaßkaden ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Zylinder, 3a, 36, nälen5a, 56,5c, 5d. In Fig. 10 bezeichnet die Abszisse θ 3c, 3d die Einlaßventile, 4a, 4b, 4c, 4c/ die Auslaßventile, den Kurbelwinkel, während die Ordinate Pden Druck in 5a, 5b, 5c, 5d die Einlaßkanäle und 6a, 66, 6c, 6c/ die der Einlaßöffnung im Bereich der hinteren Fläche des Auslaßkanäle. In F i g. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 7 Ventilkopfes des Einlaßventils angibt (nachfolgend Eineinen Zylinderblock, 8 einen Kolben, der im Zylinder- 15 laßöffnungsdruck genannt). Ferner gibt jede der Beblock 7 hin- und herbewegbar ist, 9 einen Zylinderkopf, zugslinien A, B, C, D den Atmosphärendruck an. Darder am Zylinderblock 7 befestigt ist und 10 eine Brenn- über hinaus bezeichnen in F i g. 10 die Krümmungslinien kammer. E, F, G und H die Veränderungen des Einlaßöffnungs-

Die Zündkerze (nicht dargestellt) ist in der Brenn- drucks in den Einlaßkanälen 5a, 56,5c bzw. 5c/, während kammer 10 angeordnet. 20 die Pfeile /, /, K und L die Öffnungsdauer der Einlaßven-

Nach den Fig. 1 und 2 ist ein Vergasergehäusepaar tile 3a, 36, 3c bzw. 3d angeben. Bezugnehmend auf die 11,12 am Motorblock 1 befestigt, und es sind Vergaser- Druckveränderung im ersten Zylinder gemäß F i g. 10 körper 13, 14 mit veränderlicher Venturieinrichtung in wird der Einlaßöffnungsdruck im Bereich Aides Kurbeiden Vergasergehäusen 11 bzw. 12 angeordnet. Die bei- winkeis unmittelbar nach öffnung des Einlaßventils poden Ansaugleitungen bzw. Gemischkanäle 15,16, die in 25 sitiv, und es wird dann ein Unterdruck im Einlaßkanal den Vergasergehäusen 11, 12 angeordnet sind, teilen des ersten Zylinders im Bereich N des Kurbelwinkels sich in vier Ansaugrohr- bzw. Gemischkanalzweige 17, erzeugt, bei dem sich der Kolben nach unten bewegt. 18, 19 bzw. 20, und jeder der Gemischkanalzweige 17, Anschließend wird der Einlaßöffnungsdruck im Bereich 18,19, 20 ist mit einem der Einlaßkanäle 5a, 5b, 5c bzw. Odes Kurbelwinkels wieder positiv, wenn sich der KoI-5c/ verbunden. Ventileinrichtungen in Form von Dros- 30 ben nach oben zu bewegen beginnt. Die Veränderung seiklappen 21,22,23, 24 der Vergaser 13,14 sind in den des Einlaßöffnungsdrucks in den anderen Zylindern ist entsprechenden Gemischkanalzweigen 17, 18, 19 bzw. gleich derjenigen im ersten Zylinder. Demnach wird hin-20 angeordnet und an einer gemeinsamen Drosselklap- sichtlich des Bereichs P des Kurbelwinkels des ersten penachse25befestigt. Anstelle der Befestigung an einer und des zweiten Zylinders gemäß Fig. 10 ein Untergemeinsamen Drosselklappenachse 25 können die 35 druck in der Einlaßöffnung des ersten Zylinders erzeugt, Drosselklappen 21, 22, 23, 24 miteinander über (nicht und es ist gleichzeitig der Einlaßöffnungsdruck des dargestellte) Verbindungsglieder verbunden sein, so daß zweiten Zylinders positiv. Aus F i g. 10 geht ferner herdas Öffnen sämtlicher Drosselklappen 21, 22, 23, 24 vor, daß hinsichtlich des Bereichs Q des Kurbelwinkels gleichzeitig gesteuert wird. Wie in F i g. 2 dargestellt, des zweiten und des vierten Zylinders ein Unterdruck in umfaßt der Vergaserkörper 13 einen beweglichen Saug- 40 der Einlaßöffnung des zweiten Zylinders erzeugt und kolben 26, eine bewegliche Nadel 27 und eine Meßdüse gleichzeitig der Einlaßöffnungsdruck des vierten Zyün-28. Der Saugkolben 26 bewegt sich in bekannter Weise ders positiv wird. Im Bereich R des Kurbelwinkels des nach oben und nach unten, so daß der Unterdruck, wel- dritten und des vierten Zylinders wird ein Unterdruck in ches im zwischen Saugkolben 26 und Drosselklappe 22 der Einlaßöffnung des vierten Zylinders erzeugt und angeordneten Gemischkanai 15 hervorgerufen wird, 45 gleichzeitig der Einlaßöffnungsdruck des dritten Zylinkonstant gehalten wird. ders positiv, während im Bereich S des Kurbelwinkels

Ein gemeinsamer sich in Längsrichtung des Motor- des ersten und des dritten Zylinders ein Unterdruck in blocks 1 erstreckende Kopplungsleitung 29 mit einer der Einlaßöffnung des dritten Zylinders erzeugt und Querschnittsfläche, die kleiner ist als die der Gemisch- gleichzeitig der Einlaßöffnungsdruck des ersten Zylinkanalzweige 17,18,19,20, ist unter den Drosselklappen 50 ders positiv wird. Betrachtet man zuerst den Gemisch-21. 22. 23. 24 angeordnet. Ferner sind vier Stichkanäje strom in der gemeinsamen Kopplungsleitung 29 beim 30a, 3Qb, 30c, 30c/, die in einer Verbindung mit der ge- ersten Zylinder und beim zweiten Zylinder gemäß meinsamen Kopplungsleitung 29 stehen und eine Quer- F i g. 10, wird demnach in der ersten Hälfte des Einlaßschnittsfläche aufweisen, die kleiner ist als die der Ge- takts des ersten Zylinders das Gemisch im Einlaßkanal mischkanalzweige 17,18,19,20, im Zylinderkopf 9 aus- 55 5b des zweiten Zylinders in den Einlaßkanal 5a des ergebildet; die Stichkanäle 30a, 30b, 30c, 3Od öffnen sich in sten Zylinders über die den Stichkanal 306, die Koppdie Einlaßkanäle 5a, 56,5c, 5c/an einer Stelle in der Nähe lungsleitung 29 und den Stichkanal 30a infolge des der hinteren Flächen der Ventilköpfe der entsprechen- Druckunterschieds zwischen dem Unterdruck im Einden Einlaßventile 3a, 3b, 3c bzw. 3d. Die öffnungen der laßkanal 5a und dem positiven Druck bzw. Überdruck Stichkanäle 30a, 306,30c, 30c/ sind zu den Ventilspalten 60 im Einlaßkanal 56 gespeist In gleicher Weise wird, hingerichtet, die zwischen den entsprechenden Einlaß- wenn sich der zweite Zylinder im Einlaßtakt befindet, ventilen 3a, 36,3c bzw. 3d und deren Ventilsitzen ausge- das Gemisch im Einlaßkanal 5c/des vierten Zylinders in bildet sind, wenn die Einlaßventile 3a, 36, 3c bzw. 3d den Einlaßkanal 56 des zweiten Zylinders über den ergeöffnet sind. Ferner ist eine zusätzliche gemeinsame sten Stichkanal 3Od die Kopplungsleitung 29 und den sich in Längsrichtung des Motorblocks 1 erstreckende 65 Stichkanal 306 gespeist Unterliegt der vierte Zylinder Verbindungsleitung 31 mit einer Querschnittsfläche, die dem Einlaßhub, wird das Gemisch im Einlaßkanal 5c des kleiner ist als die der Gemischkanalzweige 17,18,19,20, dritten Zylinders in den Einlaßkanal 5c/ des vierten Zyüber den Drosselklappen 21,22,23,24 angeordnet Fer- linders über den Stichkanal 30c, die gemeinsame Kopp-

lungsleitung 29 und den Stichkanal 30c/ eingespeist, und es wird, wenn der dritte Zylinder dem Einlaßtakt ausgesetzt ist, das Gemisch im Einlaßkanal 5a des ersten Zylinders in den Einlaßkanal 5c des dritten Zylinders über den Stichkanal 30a, die gemeinsame Kopplungsleitung 29 und den Stichkanal 30c eingespeist. Wie vorstehend erwähnt, wird infolge des Druckunterschieds zwischen den Einlaßöffnungsdrücken in den Einlaßkanälen 5a, 5b, 5c, 5c/das Gemisch aus den Stichkanälen 30a, 306, 3Oc^-, 30c/des Zylinders, der jeweils dem Einlaßtakt ausgesetzt ist, in die Einlaßkanäle 5a, 56,5c bzw. 5c/ mit einer hohen Geschwindgikeit gespritzt. In gleicher Weise wird aufgrund des Druckunterschieds zwischen den Einlaßöffnungsdrücken in den Einlaßkanälen 5a, 5b, 5c, 5d das

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Ausführungsform, da ein großer Druckunterschied zwischen den Einlaßöffnungsdrücken in den Einlaßkanälen selbst dann hervorgerufen wird, wenn der Motor mit hoher Drehzahl und hoher Last betrieben wird, eine beträchtliche Gemischmenge aus dem Stichkanal 306 und der Zweigleitung 326 ausgespritzt. Selbst bei Ausbildung einer schraubenförmigen Einlaßöffnung besteht demzufolge keine Gefahr, daß der volumetrische Wirkungsgrad zu klein wird, wenn der Motor mit hoher Drehzahl bei hoher Last betrieben wird.

F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Ansaugsystems bei der ein einziger Vergaserkörper 34 mit veränderlicher Venturieinrichtung und einem Aufbau wie der Vergaserkörper 13 gemäß F i g. 2 in einem Ver-

Einlaßkanäle 5a, 56, 5c bzw. 5c/ mit einer hohen Geschwindigkeit eingespritzt.

Im Betrieb werden die in den Vergaserkörpern 13,14

Gemisch aus den Zweigleitungen 32a, 326, 32c, 32c/des 15 gasergehäuse 33 angeordnet ist, der zwei Gemischkanä-Zyünders, der einem Einlaßtakt ausgesetzt ist. in die Ie 35.36 besitzt. Die gemeinsame Verbindungsleitung 3!

ist mit dem Vergaserkörper 34 über eine Brennstoffspeiseleitung 37 einerseits und andererseits mit einer Auslaßleitung 39 über eine Speiseleitung 38 für Umgebildeten Gemische in die Einlaßkanäle 5a, 56, 5c, 5c/ 20 wälzabgas (nachfolgend als EGR-Gas bezeichnet) verüber die Gemischkanäle 15 bzw. 16 eingeleitet. Unter bunden. Während des Leerlaufvorgangs wird der Leerder Annahme, daß der zweite Zylinder 26 im Einlaßtakt laufbrennstoff in die gemeinsame Verbindungsleitung arbeitet, wird das Gemisch aus dem Stichkanal 306 und 31 gespeist. Da das Gemisch immer gezwungen wird, in der Zweigleitung 326 in die Einlaßöffnung 56 mit einer der gemeinsamen Verbindungsleitung 31 zu strömen,

wird die Vergasung des

großen Geschwindigkeit wie vorstehend erwähnt eingespritzt. Da die öffnung des Stichkanals 306 zum Ventilspalt, der zwischen dem Einlaßventil 36 und dessen Ventilsitz bei geöffnetem Einlaßventil 36 ausgebildet ist, hingerichtet ist, gelangt das aus dem Stichkanal 306 gespritzte Gemisch durch den vorgenannten Ventilspalt und von dort in die Brennkammer 10 mit einer hohen Geschwindigkeit. Demzufolge bewirkt das in die Brennkammer 10 strömende Gemisch eine durch den Pfeil W in F i g. 1 dargestellte Wirbelbewegung in der Brenn-

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in die gemeinsame Verbindungsleitung 31 eingeleiteten Brennstoffs unterstützt. Da der in die gemeinsamen Verbindungsleitung 31 eingespeiste Brennstoff gleichmäßig auf die Zylinder verteilt wird, kann ferner ein stabiler Leerlaufbetrieb des Motors sichergestellt werden. Andererseits wird bei einer Einspeisung des EGR-Gases in die gemeinsame Verbindungsleitung 31 das EGR-Gas gleichmäßig auf die Zylinder verteilt. Demzufolge kann eine stabile Verbrennung sichergestellt werden, während die Menge an

kammer 10. Aufgrund dieser Wirbelbewegung wird die 35 Schadstoffen im Abgas herabgesetzt wird.

Brenngeschwindigkeit beträchtlich erhöht, und es kann In den F i g. 8 und 9 ist ein weiteres Ausführungsbei

spiel des Ansaugsystems dargestellt, bei der eine Einlaßleitung 40 an einem Motorblock 1 befestigt, während ein

Vergaser 42 mit einer Drosselklappe 41 an der Einlaß

eine stabile Verbrennung erzielt werden.

Wie den Fig.2 und 3 zu entnehmen ist, hat, da der
Druck in einem gegebenen Einlaßkanal sich in den anderen Einlaßkanal über die gemeinsame Kopplungslei- 40 leitung 40 fest angebracht ist. Die Einlaßleitung 40 umtung 29 und die gemeinsame Verbindungsleitung 31 aus- faßt Leitungszweige 43,44,45,46, die mit den Einlaßkabreitet, der Druck in einem gegebenen Einlaßkanal ei- näien 5a, 56,5c bzw. 5c/ verbunden sind, denen Ventileinnen großen Einfluß auf den Unterdruck im anderen Ein- richtungen in Form von Drosselklappen 47,48,49,50 in laßkanal. Demzufolge wird, wie dies in ausgezogener den Leitungszweigen 43, 44, 45 bzw. 46 vorgeschaltet Linie in F i g. 11 gezeigt ist, die Veränderung des Mittel- 45 sind, die an einer gemeinsamen Drosselklappenwelle 51 werts des im Einlaßkanal erzeugten Unterdrucks bei befestigt sind. Wie in Fig.9 gezeigt, ist ein an einer Veränderung des Öffnungsgrades der Drosselklappe Drosselklappenachse 52 der Drosselklappe 41 befestigklein bzw. kleiner, ter Arm 53 mit einem Arm 54 verbunden, der an der In den F1 g. 4 bis 6 ist eine weitere Ausführungsform gemeinsamen Drossclklappenwelle 51 über ein Verbindes Ansaugsystems dargestellt. Bei dieser ist, wie in den 50. dungsglied 55 befestigt ist. so daß die Ventileinrichtun-F i g. 5 und 6 gezeigt, die zusätzliche Verbindungsleitung gen in Form der Drosselklappen 47, 48, 49, 50 sich allmählich öffnen, wenn die Drosselklappe 41 des Vergasers allmählich geöffnet wird. Bei dieser Ausführungsform folgt die Veränderung des im Einlaßkanal erzeugten Drucks an einer Stelle in der Nähe der hinteren Fläche des Ventilkopfes des Einlaßventiles den Kurvenverläufen gemäß Fig. 10. Da das Gemisch aus den Stichkanälen 30a, 306,30c, 3Od und den Zweigleitungen 32a. 326, 32c, 32c/ in die Brennkammer 10 mit hoher

31 uiiier den Drosselklappen 21, 22,23, 24 angeordnet.
Ferner ist jeder der Einlaßkanäle 5a, 56, 5c, 5c/ schraubenförmig gestaltet und die Stichkanäle 30a, 306, 30c,
3Od und die Zweigleitungen 32a, 326, 32c, 32c/ münden 55
derart in die Einlaßkanäle 5a, 56, 5c bzw. 5c/, daß die
Öffnung der Zweigleitung 326 tangential in die Innenwand des schraubenförmigen Einlaßkanals 56 übergeht,
wobei sich die Wand in Umfangsrichtung um die Achse
des Einlaßventils 3b erstreckt Ferner ist die öffnung ω Geschwindigkeit eingespritzt wird, kann eine kräftige des Stichkanals 306 an der Innenwand des Auslasses des Wirbelbewegung erzeugt werden, schraubenförmigen Einlaßkanals 56 an einer Stelle in Wie aus den F i g. 1,2.4,5. 7,8 und 9 erkennbar, wird

der Nähe der hinteren Fläche des Ventilkopfes des Ein- durch die Anordnung der Drosselklappen 21,22, 23,24 laßventils 36 ausgebildet Bei dieser Ausführungsform an den Auslässen der Gemischkanalzweige 17,18,19,20 wird die Strömungsgeschwindigkeit des Gemisches, das 65 und durch die Anordnung der Ventileinrichtungen in in Wirbelbewegung im schraubenförmigen Einlaßkanal Form der Drosselklappen 47,48,49,50 an einer Stelle in 56 strömt durch das Gemisch erhöht welches aus der der Nähe der Einlasse der Einlaßkänäle 5a, 5b, 5c, 5dder Zweigleitung 326 gespritzt wird. Ferner wird bei dieser Überdruck der durch Zurückblasen des Gemisches in

die Einlaßkanäle verursacht wird, über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten. Da die Druckdifferenz zwischen dem Überdruck und dem Unterdruck die an den Mündungsstellen der Stichkanäle 30a, 30i>, 3Oc₁3Od und der Zweigleitungen 32a, 326, 32c, 32d wirkt, auf einem hohen Niveau langzeitig aufrechterhalten wird, ist es folglich möglich, eine extrem starke Wirbelbewegung in der Brennkammer 10 hervorzurufen, wobei ferner, wie vorstehend erwähnt, der Vermischungsvorgang des Gemisches verbessert und gleichzeitig Brennstoff auf alle Zylinder gleichmäßig verteilt wird.

Dabei kann durch Verbinden eines jeden Einlaßkanals mit der gemeinsamen Kopplungsleitung über die entsprechenden Stichkanäle und mit der gemeinsamen Verbindungsleitung über die entsprechenden Zweigleilungen die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine mit der Betätigung des Gaspedals sanft erhöht werden. Weil es weiterhin möglich ist, eine starke Wirbelbewegung in der Brennkammer hervorzurufen, kann ferner ! die Brenngeschwindigkeit unabhängig von der Motor-

' drehzahl bei einem Betrieb des Motors unter geringer

> Last erhöht werden, während ein großer Volumenwir-

^l( kungsgrad gewährleistet ist, wenn der Motor bei hoher

(^J Drehzahl und großer Last betrieben wird.

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'}' Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Ansaugsystem für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, mit mehreren, je einem Zylinder zugeordneten Ansaugleitungen aus Ansaugrohr und zum Einlaßventil nach unten gekrümmtem Einlaßkanal, sowie einer gemeinsamen Kopplungsleitung, von der für jeden Zylinder ein gesonderter Stichkanal abzweigt, der durch den Zylinderkopf führend unmittelbar stromauf des jeweiligen Einlaßventils in den Einlaßkanal mündet, dem eine Ventileinrichtung vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Kopplungsleitung (29) eine weitere gemeinsame Verbindungsleitung (31) vorgesehen ist, von der für jeden Zylinder (2a bis 2d) jeweils eine Zweigleitung (32a bis 324) abzweigt, die stromauf des jeweiligen Stichkanals (30a bis 3Oc(J in den Einlaßkanal (5a bis 5d) mündet.

2. Ansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (31) sowie die Kopplungsleitung (29) jeweils Querschnittsflächen aufweisen, die kleiner sind als die der Einlaßkanäle (5a bis 5d).

3. Ansaugsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Zweigleitungen (32a bis 32d) sowie jeder der Stichkanäle (30a bis 3Od) jeweils Querschnittsflächen aufweisen, die kleiner sind als die der Einlaßkanäle (5a bis 5d).

4. Ansaugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung einer jeden Zweigleitung (32a bis 32d) tangential mit einer inneren Wand des entsprechenden Einlaßkanals (5a bis 5d) verbunden ist, wobei sich die Wand in Umfangsrichtung um eine Achse des entsprechenden Einlaßventils (3a bis 3d)erstreckt.

5. Ansaugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen (21 bis 24; 47 bis 50) auf einer gemeinsamen Welle (25) angeordnet sind.

6. Ansaugsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ventileinrichtung (21 bis 24; 47 bis 50) in der Nähe des Einlaßventils (3.·) bis 3d) angeordnet ist.

7. Ansaugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ansaugleitung eine Drosselklappe (41) angeordnet ist und die Ventileinrichtungen (47 bis 50) mit der Drosselklappe (41) wirksam verbunden sind, um den Öffnungsgrad der Ventileinrichtungen (47 bis 50) entsprechend einer Zunahme des Öffnungsgrades der Drosselklappe (41) zu erhöhen.