DE2949790A1

DE2949790A1 - Frischgasleitungssystem fuer kolbenverbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2949790A1
Application number: DE19792949790
Authority: DE
Inventors: Gyula Dr Cser; Fritz Dipl Ing Spinnler
Original assignee: Autoipari Kutato Intezet
Current assignee: Autoipari Kutato Intezet
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1979-12-11
Publication date: 1980-07-10
Also published as: AT380539B; IT7983503A0; BR7908345A; HU182843B; FR2444810A1; JPS5587822A; SE442044B; DE2949790C2; JPS598645B2; SE7910432L; US4353211A; FR2444810B1; ATA789179A; ES487056A1; IT1166332B; GB2038942B; GB2038942A

Description

Frischgasleitungssystem für Kolbenverbrennungsmotoren

Die Erfindung betrifft einen Kolbenverbrennungsmotor mit einem das Laden der Zylinder unter Ausnutzung der Gasschwingungen verbessernden Frischgasleitungssystem.

Die Leistung beziehungsweise der Mitteldruck von Kolbenverbrennungsmotoren werden grundlegend von der Menge der in den Zylinder gelangenden frischen Ladung beeinflußt. Bei den Otto-Motoren gelangt die frische Ladung in Form von aus Luft und Treibstoff gebildetem Frischgas während des Saugtaktes durch die Ansaugöffnung in den Zylinder. Bei den Dieselmotoren enthält das während des Saugtaktes durch die Ansaugöffnung in den Zylinder eintretende Frischgas im allgemeinen Treibstoff nicht oder nur in einer so geringen Menge, daß das sich ergebende Luft-Treibstoff-Mischungsverhältnis für eine Selbstzündung unzureichend ist. Der noch fehlende Treibstoffanteil oder die Gesamtmenge des Treibstoffes gelangt erst am Ende des Kompressionstaktes in das Frischgas im Zylinder, wodurch die frische Ladung entsteht. Daher wird hier unter dem Begriff des durch die Ansaugöffnung des Zylinders eintretenden "Frischgases" je nach dem System und der Funktionsweise des Motors entweder Luft oder ein Luft-Treibstoff-Gemisch verstanden.

Zur Erhöhung des Mitteldruckes der Motoren sind unter anderem Verfahren bekannt, bei denen die Gasschwingungen, die in dem an die Ansaugöffnungen des Motors angeschlossenen Frischgasleitungssystem auftreten, zur Vergrößerung der frischen Ladung der Zylinder, zur Intensivierung des Ladens, ausgenutzt werden. Die durch die diskontinuierliche Saugwirkung des Motorzylinders erregte Frischgasschwingung kann besonders vorteilhaft in Frischgasleitungssystemen ausgenutzt werden,

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bei denen höchstens vier Zylinder des Motors, deren Saugtakte sich nicht wesentlich überlagern, mit einem gemeinsamen Resonatorbehälter verbunden sind und sich an diesen Resonatorbehälter wenigstens ein Resonanzrohr anschließt. Das aus dem Resonatorbehälter und dem Resonanzrohr bestehende akustische Schwingsystem weist eine bestimmte Eigenschwingungszahl auf. Wenn die Eigenschwingungszahl des Systems mit der Frequenz der diskontinuierlichen Saugwirkung übereinstimmt oder annähernd übereinstimmt, können die von der periodischen Saugwirkung der Zylinder erregten Gasschwingungen in hohem Maße verstärkt und zur Steigerung des Ladens der Zylinder ausgenutzt werden. Die Verbrennungsmotoren saugen jedoch die für das Frischgas notwendige Luft im allgemeinen nicht unmittelbar aus der umgebenden Atmosphäre an, sondern an die Frischgasleitung ist ein Luftfilter, fallweise auch eine besondere Ladevorrichtung angeschlossen. In diesen Fällen ist es erforderlich, zwischen das Resonanzrohr und das Filterelement des Luftfilters oder zwischen das Resonanzrohr und die Ladevorrichtung ein die Schwingungen des Frischgases dämpfendes Volumen einzubauen, einesteils, damit die drosselnde Wirkung der Frischgasschwingungen die in dem akustischen Schwingsystem auftretenden Gasschwingungen nicht hemmt, zum anderen, damit die Gasschwingungen die Funktion der Ladevorrichtung oder des Luftfilters nicht stören. Derartige Frischgasleitungssysteme sind zum Beispiel in der HU-PS 161 323 und der US-PS 3 796 048 beschrieben. Bei diesen bekannten Lösungen bilden der 1., 2. und 3. Zylinder beziehungsweise der 4., 5. und 6. Zylinder eines 6-Zylinder-Reihenmotors je eine Gruppe, und innerhalb dieser Gruppen überlagern sich die Saugtakte der einzelnen Zylinder nicht. Die Ansaugöffnungen der zu einer Gruppe gehörenden Zylinder sind mit einem gemeinsamen Resonatorbehälter verbunden, und an jeden Resonatorbehälter schließt sich ein Resonanzrohr an. Die Resonanzrohre sind durch einen gemeinsamen Dämpfungsbe-

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hälter miteinander verbunden. Die Frischluft einleitende öffnung des Dämpfungsbehälters steht über ein Verbindungsrohr mit der Druckseite der Ladevorrichtung in Verbindung.

Infolge der üblichen Zündfolge 1-5-3-6-2-4 der 6-Zylindermotoren und der bekannten Zündabstände folgen innerhalb jeder Zylindergruppe die Saugtakte der Zylinder in Abständen von 240° (als Drehwinkel der Motorwelle ausgedrückt) aufeinander. Gleichzeitig sind die Saugtakte der beiden Zylindergruppen um 120°, d.h. um genau eine halbe Phase, gegeneinander versetzt.

Dadurch sind auch die Frischgasschwingungen, die in den zu den einzelnen Zylindergruppen gehörenden akustischen Schwingsystemen auftreten um eine halbe Phase gegeneinander verschoben. Wenn demnach im Resonatorbehälter der einen Zylindergruppe eben das Maximum der Druckschwingung vorliegt, tritt bei der anderen Gruppe das Druckminimum ein. Ähnlich ist die Situation auch an den auf der Seite des Dämpfungsbehälters liegenden Eintrittsöffnungen der Resonanzrohre: wenn an der Eintrittsöffnung des einen Resonanzrohres eben die größte Frischgasgeschwindigkeit in Richtung der Zylindergruppe herrscht, tritt an der Eintrittsöffnung des zu der anderen Zylindergruppe gehörenden Resonanzrohres gerade die größte entgegengerichtete Geschwindigkeit, d.h. eine in Richtung des Dämpfungsbehälters verlaufende Geschwindigkeit auf. Die durch die Frischgasschwingungen verursachten instationären Massenströme gleichen sich daher im Dämpfungsbehälter aus. An der Frischgas einleitenden öffnung des Dämpfungsbehälters bildet sich dadurch eine dem Frischgasverbrauch des Motors entsprechende stationäre Frischgasgeschwindigkeit aus, und im Dämpfungsbehälter entsteht ein stationäres Druckniveau. Dieses stationäre Druckniveau schafft die Randbedingungen, die für die in dem

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akustischen Schwingsystem auftretenden Frischgasschwingungen notwendig sind, während der sich an der Frischgas einleitenden öffnung des Dämpfungsbehälters einstellende stationäre Massenstrom die stationäre Funktion des Turboladers und deren guten Wirkungsgrad gewährleistet. Für den beschriebenen Ausgleich, die Schwingungsdämpfung, ist schon ein ganz kleines Dämpfungsvolumen ausreichend, da hier die Größe des Volumens beim Ausgleich keine wesentliche Rolle spielt. Die sich ergebenden Konstruktionsvorteile sind leicht einzusehen: die Anordnung eines kleinen Dämpfungsvolumens neben dem Motor bereitet keine Schwierigkeiten.

Grundlegend anders ist die Situation bei Motoren, bei denen jeder einzelnen Zylindergruppe ein eigener Dämpfungsbehälter zugeordnet, d.h. an einen Dämpfungsbehälter nur ein einziges, eine Zylindergruppe speisendes Resonanzrohr angeschlossen ist. Derartige Verbrennungsmotoren sind die Ein-, Zwei-, Drei- und Vierzylindermotoren, ferner alle Mehrzylindermotoren, bei denen aus Konstruktionsgründen das Anschließen von mehr als einem Resonanzrohr an einen Dämpfungsbehälter nicht möglich oder nicht zweckmäßig ist. Bei diesen Motoren entstehen infolge der Frischgasschwingungen, welche in dem die jeweilige Zylindergruppe speisenden Resonatorbehälter und dem Resonanzrohr, d.h. in dem akustischen Schwingsystem, auftreten,in dem zu der Zylindergruppe gehörenden Dämpfungsbehälter instationäre Saugwirkungen, d.i. ein pulsierender Massenstrom. Damit sich in dem Dämpfungsbehälter trotz des instationären Absaugens ein relativ stationäres Druckniveau, und an der Frischgas einleitenden öffnung des Dämpfungsbehälters eine relativ stationäre Frischgasgeschwindigkeit einstellen können, muß das Volumen des Dämpfungsbehälters sehr groß gewählt werden. Es beträgt das 30- bis 50-fache des Gesamthubraumes des Motors und kann daher fallweise mehr als 100 Liter ausmachen. Derartig große

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Dämpfungsbehälter sind natürlich schwer unterzubringen, daher können bei den genannten Motoren Frischgasleitungssysteme der beschriebenen Art nicht angewendet werden.

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten und die praktische Anwendung ausschließenden Mangel durch Schaffung eines Kolbenverbrennungsmotors, bei dem auch dann, wenn das Volumen des Dämpfungsbehälters klein ist, in jedem der den einzelnen Zylindergruppen des Motors zugeordneten Dämpfungsbehälter ein hinreichend stationäres Druckniveau entsteht.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Kolbenverbrennungsmotor mit einem das Laden der Zylinder unter Ausnutzung der Gasschwingungen verbessernden Frischgasleitungssystem, bei dem die Ansaugöffnungen der aus höchstens vier Zylindern, deren Saugtakte sich nicht wesentlich überlagern, gebildeten Zylindergruppe mit einem die Zylindergruppe mit Frischgas versorgenden gemeinsamen Speise-Resonatorbehälter verbunden sind und der Speise-Resonatorbehälter über ein Speiseresonanzrohr mit einem der Zylindergruppe zugeordneten und mit einer Frischgas einleitenden öffnung versehenen Dämpfungsbehälter in Verbindung steht.

Das Wesen der Erfindung besteht insbesondere darin, daß an den Dämpfungsbehälter mittels eines ausgleichenden Resonanzrohres ein geschlossener Resonatorbehälter angeschlossen ist und dieser mit dem ausgleichenden Resonanzrohr zusammen ein akustisches Schwingsystem bildet, welches von den Gasschwingungen des aus dem Speise-Resonatorbehälter und dem Speiseresonanzrohr bestehenden akustischen Schwingsystems erregt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Kolbenverbrennungsmotors ist die Eigenschwingungszahl des aus dem

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geschlossenen Resonatorbehälter und dem ausgleichenden Resonanzrohr bestehenden akustischen Schwingungssystems annähernd gleich der Eigenschwingungszahl des aus dem Speise-Resonatorbehälter und dem Speiseresonanzrohr bestehenden akustischen Schwingsystems.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegen sich die in den Dämpfungsbehälter mündenden Querschnitte des ausgleichenden Resonanzrohres und des Speiseresonanzrohres gegenüber; ihre Achsen fallen zweckmäßig in eine Gerade.

Es ist ferner zweckmäßig, den Dämpfungsbehälter aus einem bereits eine andere Funktion ausübenden Behälter, z.B. dem Gehäuse des Luftfilters, auszubilden.

Bevorzugt ist ferner eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kolbenverbrennungsmotors, bei der die Frischgas einleitende öffnung des Dämpfungsbehälters an die Druckseite einer Ladevorrichtung angeschlossen ist. In diesem Falle ist es zweckmäßig, wenn als Ladevorrichtung ein Auspuffgasturbinen-Turbolader vorgesehen ist. Ferner ist es vorteilhaft, den Ladeluftkühler im Dämpfungsbehälter anzuordnen. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Dämpfungsbehälter als Ladeluftraum des Ladeluftkühlers ausgebildet.

Bei dem erfindungsgemäßen Kolbenverbrennungsmotor wird durch die periodische Saugwirkung der zu einer Gruppe gehörenden Zylinder das in dem ebenfalls zu dieser Gruppe gehörenden Speise-Resonatorbehälter und Speiseresonanzrohr strömende Frischgas zu Schwingungen erregt. Die Frischgasschwingungen verbessern das Laden des Motors in günstiger Weise; gleichzeitig rufen sie in dem der Zylindergruppe zugeordneten Dämpfungsbehälter ein diskontinuierliches Absaugen hervor.

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Dadurch entstehen im Dämpfungsbehälter Druckschwankungen. Bereits durch im Dämpfungsbehälter auftretende Druckschwankungen sehr geringer Amplitude wird das an den Dämpfungsbehälter angeschlossene, aus dem ausgleichenden Resonanzrohr und dem sich an dieses anschließenden geschlossenen Resonatorbehälter bestehende akustische Schwingsystem erregt, und zwar in dem Sinne, daß sich durch die Wirkung eines im Dämpfungsbehälter eintretenden augenblicklichen Druckanstieges das System mit Frischgas füllt und im geschlossenen Resonatorbehälter der Frischgasdruck ansteigt. In der zweiten Hälfte des Schwingungsprozesses, wenn im Dämpfungsbehälter eben ein augenblicklicher Druckabfall eintreten müßte, strömt das Frischgas aus dem geschlossenen Resonatorbehälter durch das ausgleichende Resonanzrohr in den Dämpfungsbehälter zurück. In dem Augenblick also, in dem das Speiseresonanzrohr das Frischgas mit der größten Geschwindigkeit aus dem Dämpfungsbehälter absaugt, kommt über das ausgleichende Resonanzrohr Frischgas mit der größten Geschwindigkeit in den Dämpfungsbehälter an, gleicht dadurch das diskontinuierliche Absaugen aus und hält die im Dämpfungsbehälter auftretenden Druckschwankungen innerhalb akzeptierbarer Grenzen. Dadurch ist gleichzeitig auch das relativ gleichmäßige Einströmen durch die Frischgas einleitende öffnung des Dämpfungsbehälters gewährleistet. Die ausgleichende Wirkung des aus dem geschlossenen Resonatorbehälter und dem ausgleichenden Resonanzrohr gebildeten akustischen Schwingsystems ist über den gesamten Drehzahlbereich des Motors nutzbar, wenn die Eigenschwingungszahl dieses akustischen Schwingsystems annähernd gleich der Eigenschwingungszahl des aus dem Speise-Resonatorbehälter und dem Speiseresonanzrohr gebildeten akustischen Schwingsystems ist. Besonders gut ist die ausgleichende Wirkung dann, wenn die in den Ausgleichsbehälter mündenden Querschnitte des Speiseresonanzrohres und des ausgleichenden Resonanzrohres einander gegenüberliegend angeordnet sind

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und ihre Achsen in eine Linie fallen. In diesem Falle wird die kinetische Energie des aus dem Speiseresonanzrohr austretenden Frischgases unmittelbar zur Erregung des aus dem ausgleichenden Resonanzrohr und dem geschlossenen Resonatorbehälter bestehenden akustischen Schwingsystems genutzt/ wodurch die Strömungsverluste des Systems bedeutend vermindert werden können. Ein ähnlicher Vorteil ergibt sich in dem Moment, wo das Speiseresonanzrohr das Frischgas eben mit der größten Geschwindigkeit aus dem Dämpfungsbehälter absaugt, weil die kinetische Energie des aus dem ausgleichenden Resonanzrohr eben mit der größten Geschwindigkeit austretenden Frischgases im Falle einander gegenüberliegender Resonanzrohrmündungen unmittelbar im Speiseresonanzrohr genutzt werden kann. Wie aus den bisherigen Ausführungen folgt, treten im Dämpfungsbehälter durch die Wirkung der nichtstationären Strömung kaum Druckschwankungen auf und die Frischgasschwingungen verlaufen zwischen den beiden akustischen Schwingsystemen, d.h. zwischen dem Speise- und dem Ausgleichssystem.

Die Erfindung wird mit Hilfe der Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Vierzylindervariante des erfindungsgemäßen Kolbenverbrennungsmotors im Längsschnitt, und

Fig. 2, 3, 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsformen in ähnlicher Darstellung.

Der in Fig. 1 gezeigte Viertakt-Vierzylinder-Verbrennungsmotor 1 hat einen Zündabstand von 180°, d.h. die Saugtakte der Zylinder 2 des Motors 1 überlagern sich nicht wesentlich. Daher können die Ansaugöffnungen 4 der aus den Zylindern 2 gebildeten Zylindergruppe an einen gemeinsamen Speise-Resonator-

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behälter 6 angeschlossen werden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Ansaugöffnungen 4 der Zylinder 2 nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung einer Saugleitung 5 mit dem gemeinsamen Speise-Resonatorbehälter 6 verbunden. Natürlich können die Ansaugöffnungen 4 auch unmittelbar mit dem Speise-Resonatorbehälter 6 verbunden werden. An den Speise-Resonatorbehälter 6 schließt sich ein Speiseresonanzrohr 7 an, welches mit dem der Zylindergruppe zugeordneten Dämpfungsbehälter 8 verbunden ist. Der Dämpfungsbehälter 8 hat eine Frischgas einleitende öffnung 9. Das Speiseresonanzrohr 7 kommuniziert mit dem Dämpfungsbehälter 8 über den Querschnitt 10. An den Dämpfungsbehälter 8 ist ein ausgleichendes Resonanzrohr 11 angeschlossen, und zwar bei der dargestellten Ausführung dergestalt, daß sich der in den Dämpfungsbehälter 8 mündende Querschnitt 13 des ausgleichenden Resonanzrohres 11 und der ebenfalls in den Dämpfungsbehälter 8 mündende Querschnitt 10 des Speiseresonanzrohres 7 einander gegenüberliegen und ihre Achsen in eine Linie fallen. An das ausgleichende Resonanzrohr 11 schließt sich ein geschlossener Resonatorbehälter 12 an. Das aus dem ausgleichenden Resonanzrohr 11 und dem geschlossenen Resonatorbehälter 12 bestehende akustische Schwingsystem hat annähernd die gleiche Eigenschwingungszahl wie das aus dem Speise-Resonatorbehälter 6 und dem Speiseresonanzrohr 7 bestehende akustische Schwingsystem. Letzteres wird von den periodisch saugenden Kolben 3 bzw. Zylindern 2 des Motors 1 erregt. Die dadurch entstehenden Frischgasschwingungen werden von dem Motor 1 zur Verbesserung des Ladens der Zylinder 2 genutzt. Durch die Wirkung der Frischgasschwingungen bildet sich in dem Speiseresonanzrohr 7 eine Frischgasströmung alternierender Richtung aus, was zur Folge hat, daß in einem bestimmten Abschnitt der Schwingung aus dem Dämpfungsbehälter 8 durch die Eintrittsöffnung 10 des Speiseresonanzrohres 7 Frischgas mit hoher Geschwindigkeit abgesaugt

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wird, während in der zweiten Halbperiode der Schwingung Frischgas mit hoher Geschwindigkeit zurückströmt. Bei dieser Rückströmung nun strömt der aus der öffnung 10 des Speiseresonanzrohres 7 austretende Frischgasstrahl durch die dieser öffnung

10 gegenüberliegend und auf der gleichen gedachten Achse angeordnete öffnung 13 des ausgleichenden Resonanzrohres 11 in dieses ein. Dadurch, daß die Rohrquerschnitte 10 und einander gegenüberliegend angeordnet sind und ihre Achsen in eine Linie fallen, wird die kinetische Energie des Frischgases unmittelbar zur Erregung des aus dem ausgleichenden Resonanzrohr 11 und dem geschlossenen Resonatorbehälter bestehenden akustischen Schwingsystems genutzt. Dabei füllt sich der geschlossene Resonatorbehälter 12 mit Frischgas hohen Druckes. In dem folgenden Abschnitt der Frischgasschwingungen, wenn durch die öffnung 10 des Speiseresonanzrohres 7 das Frischgas mit immer größerer Geschwindigkeit in Richtung des Speise-Resonatorbehälters 6 strömt, beginnt das in dem geschlossenen Resonatorbehälter 12 angesammelte Frischgas durch die Wirkung seines eigenen Druckes ebenfalls mit immer größerer Geschwindigkeit durch die öffnung 13 des ausgleichenden Resonanzrohres 11 in den Dämpfungsbehälter 8 zu strömen. Auch hier wird die kinetische Energie des Frischgases, welches aus dem in den Dämpfungsbehälter 8 mündenden Querschnitt 13 des ausgleichenden Resonanzrohres

11 austritt, unmittelbar genutzt, und zwar zum Erzeugen der Strömung in dem Speiseresonanzrohr 7. Dadurch läuft die durch die Schwingungen des Frischgases verursachte instationäre Strömung im wesentlichen zwischen den beiden akustischen Schwingsystemen ab, d.h. zwischen dem aus dem Speise-Resonatorbehälter 6 und dem Speiseresonanzrohr 7 gebildeten und dem aus dem ausgleichenden Resonanzrohr 11 und dem geschlossenen Resonatorbehälter 12 gebildeten System. Durch die Frischgas einleitende öffnung 9 des Dämpfungsbehälters 8 tritt das Frischgas daher mit annähernd stationärer Ge-

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schwindigkeit quer zur Achse der Resonanzrohre 7, 11 ein, d.h. an der öffnung 9 herrschen eine stationäre Geschwindigkeit und im Dämpfungsbehälter 8 ein annähernd konstanter Druck. Letzterer gewährleistet die Bedingungen, welche für die in dem Speisesystem ablaufenden Frischgasschwingungen notwendig sind, während die sich an der Frischgas einleitenden öffnung 9 einstellende, annähernd konstante Geschwindigkeit die Vorbedingungen ist für die bestimmungsgemäße Funktion der an die Frischgas einleitende öffnung 9 angeschlossenen sonstigen Vorrichtungen, z.B. des in Fig. 1 nicht dargestellten Luftfilters. Da bei dem beschriebenen Ausgleich der Frischgasschwingungen das Volumen des Dämpfungsbehälters 8 keine wesentliche Rolle spielt, kann der Dämpfungsbehälter 8 innerhalb der durch sonstige strömungstechnische Anforderungen bestimmten Grenzen beliebig klein dimensioniert werden. Dadurch fallen die Konstruktionsschwierigkeiten beim Anordnen des Dämpfungsbehälters 8 fort; ein kleiner Dämpfungsbehälter kann bequem in dem neben dem Motor befindlichen Raum untergebracht werden. Ferner ist dadurch die Möglichkeit gegeben, den Dämpfungsbehälter 8 aus einem Behälter auszubilden, der bereits eine andere Funktion hat. Aus Fig. 2 ist eine Ausführungsform ersichtlich, bei der der Dämpfungsbehälter 8a aus dem Gehäuse 17 des Luftfilters ausgebildet ist, in welches die entsprechend Fig. 1 angeordneten Resonanzrohre 7, 11 etwas hineinragen.

In Fig. 3 ist eine Vierzylinder-Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kolbenverbrennungsmotors gezeigt, bei der die Frischgas einleitende öffnung 9 des Dämpfungsbehälters 8 an die Druckseite 15 einer Ladevorrichtung 14 angeschlossen ist. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die Ladevorrichtung ein Auspuffgasturbinen-Turbolader; die Verbindung erfolgt über ein Verbindungsrohr 16, welches wie bei den anderen Ausführungsformen auch, quer zu den

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Resonanzrohren 7, 11 verläuft. Statt mit dem Turbolader kann die Frischgas einleitende öffnung 9 des Dämpfungsbehälters natürlich auch mit der Druckseite 15 einer anderen Ladevorrichtung 14 verbunden sein. In jedem Falle sind durch die sich an der Frischgas einleitenden öffnung 9 einstellende annähernd konstante Frischgasgeschwindigkeit günstige Bedingungen für die Funktion der Ladevorrichtung 14 gegeben.

Werden zwischen der Ladevorrichtung 14 und der Frischgas einleitenden öffnung 9 des Dämpfungsbehälters 8 sonstige Konstruktionen, z.B. der in Fig. 3 nicht dargestellte Ladeluftkühler angebracht, so wird auch deren Funktion von der stationären Geschwindigkeit des Frischgases günstig beeinflußt. In dem Frischgasleitungssystem können selbstverständlich auch weitere, zur Funktion des Motors notwendige Teile angebracht werden, z.B. bei Otto-Motoren Benzineinspritz- oder Vergasungsvorrichtungen, ferner ein zur Regelung der abgesaugten Frischgasmenge erforderliches Flatterventil.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors gezeigt, bei dem der Ladeluftkühler 18 in dem Dämpfungsbehälter 8b angeordnet ist. Dies ist besonders bei Verwendung von Luft-Wasser-Wärmeaustauschern vorteilhaft.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Dämpfungsbehälter 8c als Ladeluft-Austrittsraum des Ladeluftkühlers 18a ausgebildet ist. Diese Lösung ermöglicht vor allem bei Luft-Luft-Wärmeaustauschern eine kompakte Anordnung.

Die in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Ausführungsformen arbeiten auf die gleiche Weise wie die Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, haben die geraden Resonanzrohre 7, 11 gleichgroße Querschnitte und die unterein-

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ander gleich dimensionierten Resonatorbehälter 6, 12 verlaufen senkrecht zu den Resonanzrohren 7, 11, die in der Längsmitte der Resonatorbehälter 6, 12 in diese einmünden.

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Claims

PATFN^tmNWÄ". TE

zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt Dipl.-tng. Hans-Martin Viering · Dipl.-Ing. Rolf Jentschura · Steinsdorfstraße 6 ■ D-8000 München

Anwaltsakte 3607 München, den 11. Dezember 1979

Autoipari Kutato Intezet, Budapest / UNGARN

Frischgasleitungssystem für Kolbenverbrennungsmotoren

ANSPRÜCHE

Kolbenverbrennungsmotor mit einem das Laden der Zylinder unter Ausnutzung der Gasschwingungen verbessernden Frischgasleitungssystem, bei dem die Ansaugöffnungen der aus höchstens vier Zylindern, deren Saugtakte sich nicht wesentlich überlagern, gebildeten Zylindergruppe mit einem die Zylindergruppe mit Frischgas versorgenden gemeinsamen Speise-Resonatorbehälter verbunden sind und der Speise-Resonatorbehälter über ein Speiseresonanzrohr mit einem der Zylindergruppe zugeordneten und mit einer Frischgas einleitenden öffnung versehenen Dämpfungsbehälter in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Dämpfungsbehälter (8, 8a, 8b, 8c) mittels eines ausgleichenden Resonanzrohres (11) ein geschlossener Resonatorbehälter (12) anschließt und dieser mit dem ausgleichenden Resonanzrohr (11) zusammen

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Steinsdorlstraße 6 Telex: 5 212 306 jepa d Postscheck München 3067 26-801

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ORIGINAL INSPECTED

ein akustisches Schwingsystem bildet, welches von den Gasschwingungen des aus dem Speise-Resonatorbehälter (6) und dem Speiseresonanzrohr (7) bestehenden akustischen Schwingsystems erregt wird.
2. Kolbenverbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschwingungszahl des aus dem geschlossenen Resonatorbehälter (12) und dem ausgleichenden Resonanzrohr (11) bestehenden akustischen Schwingungssystems annähernd gleich der Eigenschwingungszahl der aus dem Speise-Resonatorbehälter (6) und dem Speiseresonanzrohr (7) bestehenden akustischen Schwingsystemes ist.
3. Kolbenverbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Dämpfungsbehälter (8) mündenden Querschnitte (13 und 10) des ausgleichenden Resonanzrohres (11) und des Speiseresonanzrohres (7) einander gegenüberliegend, vorzugsweise mit in eine Linie fallenden Achsen, angeordnet sind.
4. Kolbenverbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsbehälter (8a) aus einem Behälter sonstiger Zweckbestimmung, zum Beispiel aus dem Gehäuse (17) des Luftfilters, ausgebildet ist.
5. Kolbenverbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischgas einleitende öffnung (9) des Dämpfungsbehälters (8) an die Druckseite (15) einer Ladevorrichtung (14) angeschlossen ist.
6. Kolbenverbrennungsmotor nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladevorrichtung (14) ein Auspuffgasturbinen-Turbolader ist.

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7. Kolbenvorbrennungsmotor nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeluftkühler (18) in dem Dämpfungsbehälter (8b) angeordnet ist.
8. Kolbenverbrennungsmotor nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsbehälter (8c) als Ladeluftraum des Ladeluftkühlers (18a) ausgebildet ist.

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