DE2949790C2

DE2949790C2 - Kolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2949790C2
Application number: DE2949790A
Authority: DE
Inventors: Gyula Dr. Budapest Cser; Fritz Dipl.-Ing. Liestal Spinnler
Original assignee: AUTOIPARI KUTATO INTEZET BUDAPEST HU
Current assignee: AUTOIPARI KUTATO INTEZET BUDAPEST HU
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1979-12-11
Publication date: 1983-11-10
Also published as: JPS5587822A; IT1166332B; ES487056A1; GB2038942B; HU182843B; IT7983503A0; AT380539B; DE2949790A1; GB2038942A; JPS598645B2; SE442044B; FR2444810B1; ATA789179A; BR7908345A; US4353211A; FR2444810A1; SE7910432L

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kolbenbrennkraftmasohine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Leistung bzw. der Mitteldruck von Kolbenbrennkraftmaschinen 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 Brennstoff gebildetem Frischgas während des Saugtaktes durch die Einlaßöffnung in den Zylinder. Bei den Dieselmotoren enthält das während des Saugtaktes durch die Einlaßöffnung in den Zylinder eintretende Frischgas im allgemeinen Brennstoff nicht oder nur in einer so geringen Menge, daß das sich ergebende Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis für eine Selbstentzündung unzureichend ist. Der noch fehlende Brennstoffanteil oder die Gesamtmenge gelangt erst am Ende des Kompressionstaktes in das Frischgas im Zylinder, wodurch die frische Ladung entsteht. Daher wird hier unter dem Begriff des durch &o die Einlaßöffnung des Zylinders eintretenden »Frischgases« je nach dem System und der Funktionsweise der Brennkraftmaschine entweder Luft oder ein Luft-Brennstoff-Gemisch verstanden.

Zur Erhöhung des Mitteldruckes von Kolbenbrenn- &5 kraftmaschinen sind unter anderem Verfahren bekannt, bei denen die Gasschwingungen, die in dem an die Einlaßöffnungen der Zylinder der Brennkraftmaschine angeschlossenen Frischgasleitungssystem auftreten, zur Vergrößerung des Liefergrades ausgenutzt werden. Die durch die diskontinuierliche Saugwirkung jedes Zylinders erregte Frischgasschwingung kann besonders vorteilhaft in Frischgasleitungssystemen ausgenutzt werden, bei denen höchstens vier Zylinder des Motors, deren Ansaugtakte einander 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 Frischgas-Schwingungssystem weist eine bestimmte Eigenschwingungszah! auf. Wenn die Eigenschwingungszahl des Systems mit der Frequenz der diskontinuierlichen Saugwirkung übereinstimmt, können die von der periodischen Saugwirkung der Zylinder erregten Gasschwingungen in hohem Maße verstärkt und zur Erhöhung des Liefergrades der Zylinder ausgenutzt werden. Die Kolbenbrennkraftmaschinen saugen jedoch die fpr 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 Frischgas-Schwingungssystem 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 DE-OS 19 35 155 und der AT-PS 3 30 506 beschrieben. Bei diesen bekannten Lösungen bilden der 1., 2. und 3. Zylinder bzw. der 4., 5. und 6. Zylinder einer 6-Zylinder-Reihenbrennkraftmaschine je eine Gruppe, und innerhalb dieser Gruppe überlagern einander die Saugtakte der einzelnen Zylinder nicht. 'Die Einlaßöffnungen der zu jeder Gruppe gehörenden Zylinder sind über Saugkanäle, deren bevorzugte Länge, ausgedrückt in Metern, kleiner als der Quotient als 1500 und der Nenndrehzahl der Brennkraftmaschine sein soll, mit einem gemeinsamen Resonatorbehälter verbunden und an jeden Resonatorbehäiter schließt sich ein Resonanzrohr an. Die Resonanzrohre sind durch einen gemeinsamen Dämpfungsraum miteinander verbunden. Die Frischgas-Zuleitungsöffnung des Dämpfungsraumes steht über ein Verbindungsrohr mit der Druckseite einer Ladevorrichtung in Verbindung.

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

Dadurch sind auch die Frischgasschwingungen, die in den zu den einzelnen Zylindergruppen gehörenden Schwingungssystemen 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 Dämpfungsraumes liegenden Eintrittsöffnungen der Resonanzrohre:

si f.'

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 zu dem Dämpfungsraum hin verlaufende Strömung auf. Die durch die Frischgasschwingungen verursachten instationären Massenströme gleichen sich daher im Dämpfungsraum aus. Aa der Frischgas-Zuleitungsöffnung des Dämpfungsraumes bildet sich dadurch eine dem Frischgasverbrauch der Maschine entsprechende stationäre Frischgasgeschwindigkeit aus, und im Dämpfungsraum entsteht ein stationäres Druckniveau, durch welches die Randbedingungen geschaffen werden, die für die in dem Schwingungssystem auftretenden Frischgasschwingungen notwendig sind, während der sich an der Frischgas-Zuleitungsöffnung 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 Volumen des Dämpfungsraumes 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 der Brennkraftmaschine bereitet keine Schwierigkeiten.

Grundlegend anders ist die Situation bei Kolbenbrennkraftmaschinen, bei denen jeder einzelnen Zylindergruppe ein eigener Dämpfungsraum zugeordnet, d. h. an einem Dämpfungsraum nur ein einziges, eine Zylindergruppe speisendes Resonanzrohr angeschlossen ist. Derartige Kolbenbrennkraftmaschinen sind die Ein-, Zwei-, Drei- und Vierzylindermotoren, ferner alle Mehrzylindermotoren, bei denen aus Konstruktionsgründen das Anschließen von mehr als einem Resonanzrohr an einen Dämpfungsraum nicht möglich oder nicht zweckmäßig ist Bei diesen Brennkraftmaschinen entstehen infolge der Frischgasschwingungen, welche in dem die jeweilige Zylindergruppe speisenden Resonatorbehälter und dem Resonanzrohr, d. h. in dem Schwingungssystem, auftreten, in dem zu dei Zylindergruppe gehörenden Dämpfungsraum instationäre Saugwirkungen, d. i. ein pulsierender Massenstrom. Damit sich in dem Dämpfungsraum trotz des instationären Absaugens ein relativ stationäres Druckniveau, und an der Frischgas-Zuleitungsöffnung des Dämpfungsraumes eine relativ stationäre Frischgasgeschwindigkeit einstellen können, muß das Volumen des Dämpfungsraumes sehr groß gewählt werden. Es beträgt das 30- bis 50fache des Gesamthubraumes der Kraftmaschine und kann daher fallweise mehr als 100 Liter ausmachen. Derartig große Dämpfungsräume sind natürlich schwer unterzubringen. Daher können bei den genannten Motoren Frischgassysteme der beschriebenen Art nicht angewendet werden.

Es ist auch entsprechend der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 2 bekannt (FR-PS 12 63 608), daß Auspuffsleitungssystem und das Frischgasleitungssystem einer Kolbenbrennkraftmaschine als Resonanzsy= stern aus mehreren kaskadenartig hintereinander geschalteten Helmholtz-Resonatoren jeweils aus einem Resonanzrohr und einem Resonatorbehälter auszubilden, von denen das erste Resonanzrohr von den an die Auslaß-bzw. Einlaßöffnungen der Zylinder angeschlossenen Rohren gebildet ist und die in ihren Abmessungen eemäß einer bestimmten Abmessungsregel ausgelegt sind, durch welche die gegenseitigen Abmessungsverhältnisse der Resonatoren des Resonanzsystems festgelegt sind. Dadurch soll der störende Einfluß von Druck- und Schallschwingungen beseitigt werden, die aufgrund der Periodizität der Gasströmung entlang ihres Strömungsweges durch die sich periodisch öffnenden und schließenden Auslaß- bzw. Einlaßventile angeregt werden. Solche Druck- und Schallschwingungen breiten sich bei hohen Frequenzen und mit Schallgeschwindig-

iii keit aus. Im Falle eines Frischgasleitungssystems weist einer der Resonatorbehälter, der daher in seinen Abmessungen ebenfalls entsprechend der Abmessungsregel an die der übrigen Resonatorteile des Resonanzsystems angepaßt sein muß, die Frischgaszuleitungsöffnung auf. Die an diesen Resonatorbehälter an der den Zylindern abgewendeten Seite angeschlossenen Resonatoren werden bei diesem bekannten Resonanzsystem von dem in die Zylinder zu überführenden Frischgas nicht durchströmt, so daß in diesen Resonatoren von der Frischgasströmung ungestörte Gasschwingungen unter nahe bei den Idealbegingungen e^;-c>es akustischen Resonators liegenden Bedingungen angeregt werden können und dadurch unabhängig von der Anzahl der an das Resonanzsystem angeschlossenen Zylinder, ob deren Ansaugtakte einander nun überlagern oder nicht, möglichst gute Strömungsbedingungen für das Frischgas in jedem Saugtakt der angeschlossenen Zylinder herbeigeführt werden können. Wenn aber an dieses bekannte Frischgasleitungssystem nur bis zu vier Zylinder angeschlossen werden, die mit ihren Ansaugtakten einander nicht wesentlich überlagern, so ist durch den bekannten Vorschlag das Problem nicht gelöst, bei Auslegung des die Frischgas-Zuleitungsöffnung aufweisenden Resonatorbehälters auf ein nur kleines Dämpfungsvoiumen in diesem Druckschwankungen aufgrund der aufeinander folgenden diskontinuierlichen Saugwirkungen der Zylinder zu unterdrücken, was aber zur Erzielung einer Erhöhung des Liefergrades bzw. Mitteldruckes der Zylinder erforderlich ist.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, bei einer Kolbenbrennkraftmaschine mit einem Frischgasleitun^ssystem der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art den Liefergrad bzw. Mitteldruck durch Schaffung eines hinreichend stationäreil Druckni-

♦5 veaus in dem die Frischgas-Zuleitungsöffnung aufweisenden Dämpfungsraum zu erhöhen, obwohl dessen Volumen nur klein ist.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 2.

Bei der erfindungsgemäßen Kolbenbrennkraftmaschine wird durch die r^eri°d'^scr|e Saugwirkung der Zylindi- der an das Frischgasleitungssystem angeschlossenen Zylindergruppe das in dem Speiseresonatorbehälter und de:.i Speiseresonanzrohr sirömende Frischgas zu Schwingungen erregt. Die Frischgasschwingungen führen zu diskontinuierlichen Saugwirkungen in dem der Zylindergruppe zugeordneten Dämpfungsraum. Dadurch werden im Dämpfungsraum Druckschwankungen erregt. Bereits durch im Dämpfungsraum auftretende Druckschwankungen sehr geringer Amplitude wird das an den Därupfungsraum angeschlossene, aus dem Volumen des Ausgleichsresonanzrohres und des sich an dieses anschließenden geschlossenen Ausgleichsresonatorbehälters bestehende Schwingungssystem erregt, und zwar in dem Sinne, daß sich durch die Wirkung eines im Dämpfungsraum

auftretenden augenblicklichen Druckanstieges das Ausgleichsresonanzsystem mit Frischgas füllt und in dem geschlossenen Ausgleichsresonatorbehälter der Frischgasdruck ansteigt. In der zweiten Hälfte des Schwingungsprozesses, wenn im Dämpfungsraum eben ein augenblicklicher Druckabfall eintreten müßte, strömt das Frischgas aus dem Ausgleichsresonatorbehälter durch das Ausgleichsresonanzrohr in den Dämpfungsraum zurück. In dem Augenblick also, in dem das Speiseresonanzrohr das Frischgas mit der größten Geschwindigkeit aus dem Dämpfungsraum absaugt, kommt über das Ausgleichsresonanzrohr Frischgas mit der größten Geschwindigkeit in dem Dämpfungsraum an, gleicht dadurch die diskontinuierliche Saugwirkung in dem Dämpfungsraum aus und hält daher die im Dämpfungsraum auftretenden Druckschwankungen innerhalb akzeptierbarer Grenzen. Dadurch ist gleichzeitig auch das relativ gleichmäßige Einströmen des Frischgases durch die Frischgas-Zuleitungsöffnung des Dämpfungsraumes gewährleistet. Gleichzeitig führt die in den Dämpfungsraum eintretende Druckwelle zur Verstärkung der Frischgasströmung durch das Speiseresonanzrohr und den Speiseresonatorbehälter in den jeweiligen Zylinder, so daß dessen Mitteldruck bzw. Liefergrad erhöht wird.

Die ausgleichende Wirkung des aus dem geschlossenen Ausgleichsresonatorbehälter und dem Ausgleichsresonanzrohr gebildeten Schwingungssystem ist über den gesamten Drehzahlbereich des Motors nutzbar, wenn die Eigenschwingungszahl dieses Schwingungssystems annähernd gleich der Eigenschwingungszahl des aus dem Speiseresonatorbehälter und dem Speiseresonanzrohr gebildeten Schwingungssystems 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 und ihre Achsen in einer Linie tauen, in diesem FaIi wird die kinetische Energie des aus dem Speiseresonanzrohr austretenden Frischgases unmittelbar zur Erregung des aus dem Ausgleichsresonanzrohr und dem geschlossenen Ausgleichsresonatorbehälter bestehenden Schwingungssystems genutzt, wodurch die Strömungsverluste des Systems bedeutend vermindert werden können. Ein ähnlicher Vorteil ergibt sich in dem Moment, in dem das Speiseresonanzrohr das Frischgas eben mit der größten Geschwindigkeit aus dem Dämpfungsraum absaugt, weil die kinetische Energie des aus dem Ausgleichsresonanzrohr 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 Dämpfungsraum kaum Druckschwankungen aufgrund der Wirkung der nichtstationären Strömung auf und die Frischgasschwingungen entstehen praktisch ausschließlich in den Schwingungssystemen, d.h. dem Speise- und dem Ausgleichsresonanzsystem.

Da somit der Dämpfungsraum bei der erfindungsgemäßen Kolbenbrennkraftmaschine nur ein kleines Volumen aufzuweisen braucht, ergibt sich durch die Erfindung der besondere Vorteil, den Dämpfungsraum durch einen Behälter sonstiger Zweckbestimmung ausbilden zu können, wie dem Gehäuse des Luftfilters oder, wenn die Frischgas-Zuleitungsöffnung an die Druckseile einer Ladevorrichtung wie einen Abgasturbinen-Turbolader angeschlossen ist, durch den Ladeluftraum des Ladeluftkühlers.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine ausführungsgemäße Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit dem Frischgasleitungssystem s im Längsschnitt und

F i g. 2, 3, 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsformen in ähnlicher Darstellung.

Die in Fig. 1 gezeigte Viertakt-Vierzylinder-Brennkraftmaschine 1 hat einen Zündabstand von 180°, d.h.

ίο die Saugtakte der Zylinder 2 der Maschine 1 überlagern sich nicht wesentlich. Daher können die Einlaßöffnungen 4 der aus den Zylindern 2 gebildeten Zylindergruppe an einen gemeinsamen Speiseresonatorbehälter 6 angeschlossen werden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Einlaßöffnungen 4 der Zylinder 2 unter Zwischenschaltung einer Saugleitung 5 mit dem gemeinsamen Speiseresonatorbehälter 6 verbunden. Jedoch können die Einlaßöffnungen 4 auch unmittelbar mit dem Speiseresonatorbehälter 6 verbunden werden.

An den Speiseresonatorbeha'lter 6 schließt sich ein Speiseresonanzrohr 7 an, welches mit dem der Zylindergruppe zugeordneten Dämpfungsraum 8 verbunden ist. Der Dämpfungsraum 8 hat eine Frischgas-Zuleitungsöffnung 9. Das Speiseresonanzrohr 7 kommuniziert mit dem Dämpfungsraum 8 über den Querschnitt 10. An den Dämpfungsraum 8 ist ein Aubgiciuiisresunanzrohr 11 angeschlossen, und zwar bei der dargestellten Ausführung dergestalt, daß der in den Dämpfungsraum S mündende Querschnitt 13 des Ausgleichsreson-

JO anzrohres 11 und der in den Dämpfungsraum 8 mündende Querschnitt 10 des Speiseresonanzrohres 7 einander gegenüberliegen und inre Achsen in eine Linie fallen. An das Ausgleichsresonanzrohr IS schließt sich ein geschlossener Ausgleichsresonatorbehälter 12 an.

Das aus dem Ausgleichsresonanzrohr 11 und dem geschlossenen Ausgleichsresonatorbehälter 12 bestehende Schwingungssystem hat annähernd die gleiche Eigenschwiüguiigszah! wje das aus dem Spciscrcsons torbehälter 6 und dem Speiseresonanzrohr 7 bestehende Schwingungssystem. Letzteres wird von den periodisch saugenden Kolben 3 bzw. Zylindern 2 der Brennkraftmaschine 1 erregt. Die dadurch entstehenden Frischgasschwingungen führen zur Verbesserung des Mitteldruckes bzw. Liefergrades der Zylinder 2. 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 Dämpfungsraum 8 durch den Eintrittsquerschnitt 10 des

so Speiseresonanzrohres 7 Frischgas mit hoher Geschwindigkeit abgesaugt wird, während in der -»weiten Halbperiode der Schwingung Frischgas mit hoher Geschwindigkeit zurückströmt. Bei dieser Rückströmung nun strömt der aus dem Querschnitt 10 des

Speiseresonanzrohres 7 austretende Frischgasstrahl durch den dieser Öffnung 10 gegenüberliegend und auf der gleichen gedachten Achse angeordneten Querschnitt 13 des Ausgleichsresonanzrohres 11 in dieses ein. Dadurch, daß die Rohrquerschnitte 10 und 13 einander gegenüberliegend angeordnet sind und ihre Achsen in eine Linie fallen, wird die kinetische Energie des Frischgases unmittelbar zur Erregung des aus dem Ausgleichsresonanzrohr 11 und dem geschlossenen Ausgleichsresonatorbehälters 12 bestehenden Schwingungssystems genutzt Dabei füllt sich der geschlossene Ausgleichsresonatorbehälter 12 mit Frischgas hohen Druckes. In dem folgenden Abschnitt der Frischgasschwingungen, wenn durch den Querschnitt 10 des

Speiserescnanzrohres 7 das Frischgas mit immer größerer Geschwindigkeit in Richtung zu dem Speiseresonatorbehälter 6 hinströmt, beginnt das in dem geschlossenen Auscleichsresonatorbehälter 12 angesammelte Frischgas durch die Wirkung seines eigenen Druckes ebenfalls mit immer größerer Geschwindigkeit durch den Querschnitt 13 des Ausgleichsresonanzrohres 11 in der Oämpfungsraum 8 zu strömen. Auch hier wird die kinetische Energie des Frischgases, welches aus dem in dem Dämpfungsraum 8 mündenden Querschnitt 13 des Ausgleichsresonanzrohres 11 austritt, unmittelbar genutzt, u id zwar zum Verstärken der Strömung in dem Speiseresonanzrohr 7. Dadurch läuft die durch die Schwingung des Frischgases verursachte instationäre Strömung im wesentlichen zwischen den beiden Schwingungssystemen ab, d.h. zwischen dem aus dem Speiseresonatorbehälter 6 und dem Speiseresonanzrohr

7 gebildeten und dem aus dem Ausgleichsresonanzrohr und dem Ausgleichsresonatorbehälter 12 gebildeten System. Durch die Frischgas-Zuleitungsöffnung 9 des Dämpfungsraumes 8 tritt das Frischgas daher mit annähernd stationärer Geschwindigkeit quer zur Achse der Resonanzrohre 7, 11 ein, d. h. an der Zuleitungsöffnung 9 herrschen eine stationäre Geschwindigkeit und im Dämpfungsraum S ein annähernd konstanter Druck. Letzterer gewährleistet die Bedingungen, welche für die in dem Frischgasleitungssystem ablaufenden Frischgasschwingungen notwendig sind, während die sich an der Frischgas-Zuleitungsöffnung 9 einstellende, annähernd konstante Geschwindigkeit die Vorbedingung ist für die bestimr ungsgemäße Funktion der an die Zuleitungsöffnung 9 angeschlossenen sonstigen Vorrichtungen, z. B. des in Fig. 1 nicht dargestellten Luftfilters. Da bei dem beschriebenen Ausgleich der Frischgasschwingungen das Volumen des Dämpfungsraumes 8 keine wesentliche Rolle spielt, kann der Dämpfungsraum 8 innerhalb der durch sonstige strömungstechnische Anforderungen bestimmten Grenzen beliebig klein dimensioniert werden. Dadurch fallen die Konstruktionsschwierigkeiten bei Anordnen des den Dämpfungsraum 8 aufnehmenden Dämpfungsbehälters fort; ein kleiner Dämpfungsbehälter kann bequem in dem neben der Maschine befindlichen Raum untergebracht werden. Ferner ist dadurch die Möglichkeit gegeben, den Dämpfungsraum

8 in einem Behälter auszubilden, der bereits eine andere Funktion hat. Aus Fig. 2 ist eine Ausführungsform ersichtlich, bei der der Dämpfungsraum 8a in dem Gehäuse 17 des Luftfilters ausgebildet ist, in welches die entsprechend Fig. 1 angeordneten Resonanzrohre7,11

etwas hineinragen.

In Fig.3 ist eine Vierzylinder-Ausführungsform der Kolbenbrennkraftmaschine gezeigt, bei der die Frischgas-Zuleitungsöffnung 9 das Dämpfungsraumes 8 an die Druckseite 15 einer Ladevorrichtung 14 angeschlossen ist. Bei der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform ist die Ladevorrichtung ein Abgasturbinen-Turbolader; die Verbindung erfolgt über ein Verbindungsrohr 16. welches, wie bei den anderen Ausführungsformen auch, quer zu den Resonanzrohren 7, U verläuft. Statt mit dem Turbolader kann die Frischgas-Zuleitungsöffnung 9 des Dämpfungsraumes 8 auch mit der Druckseite 15 einer anderen Ladevorrichtung 14 verbunden sein. In jedem Falle sind durch die sich an der Frischgas-Zuleitungsöffnung 9 einstellende annähernd konstante Frischgasgeschwindigkeit günstige Bedingungen für die Funktion der Ladevorrichtung 14 gegeben.

Werden zwischen der Ladevorrichtung 14 und der Frischgas-Zuleitungsöffnung 9 des Dämpfungsraumes 8 sonstige Konstruktionen, z. B. tier in F i g. 3 nicht dargestellte Ladeluftkühler angebracht, so wird auch deren Funktion von der stationären Geschwindigkeit des Frischgases günstig beeinflußt. In dem Frischgasleitungssystem können auch weitere, zur Funktion der Brennkraftmaschine notwendige Teile angebracht werden, z. B. bei Otto-Brennkraftmaschinen Benzineinspritz- oder Vergasungsvorrichtungen, ferner ein zur Regelung der abgesaugten Frischgasmenge erforderliches Flatterventil.

In Fig.4 ist eine Ausführungsform der Brennkraftmaschine gezeigt, bei der der Dämpfungsraum 86 in dem Ladeluftkühler 18 angeordnet ist. Dies ist besonders bei Verwendung von Luft-Wasser-Wärmeaustauschern vorteilhaft.

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

Die in den F i g. 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, U gleichgroße Querschnitte und die «5 untereinander gleich dimensionierten Resonatorbehälter 6, 12 verlaufen senkrecht zu den Resonanzrohren 7, 11, die in der Längsmitte der Resonatorbehälter 6,12 in diese einmünden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kolbenbrennkraftmaschine mit einem Frischgasleitungssystem, in welchem durch durch die diskontinuierliche Saugwirkung der Zylinder (2) der Brennkraftmaschine (1) Gasschwingungen erzeugt werden, bei welchem die Einlaßöffnungen (4) einer Zylindergruppe aus höchstens vier, mit ihren Ansaugtakten einander nicht wesentlich überlagernden Zylindern (2) direkt an einen gemeinsamen Speiseresonatorbehälter (6) angeschlossen sind, der über ein Speiseresonanzrohr (7) mit einem Dämpfungsraum (8, 8a, Sb, Sc) verbunden ist, der eine Frischgas-Zuleitungsöffnung (9) aufweist und der über ein Ausgleichsresonanzrohr (11) mit einem υ geschlossenen Ausgleichsresonatorbehälter (12) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungssystem aus den periodisch sich öffnenden Räumen der Zylinder (2) der Zylindergruppe bis zu dem Ausgleichsresonanzsystem aus Ausgleiejiresonanzbehälter (12) und Ausgleichsresonanzrohr (11) und dem Speiseresonanzsystem aus Speiseresonatorbehälter (6) und Speiseresonanzrohr (7) derart phasenmäßig abgestimmt sind, daß die diskontinuierliche Saugwirkung der Zylindergruppe im Dämpfungsraum (8, 8a, Sb, Sc) durch eine gleichzeitig in diesen aus dem Ausgleichsresonanzsystem (11,12) eintretende Druckwelle kompensierbar ist.

2. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welchem die in dem Dämpfungsraum (8) mündenden Querschnitte (13 und 10) des Ausgleichsresonanzrohres (11$ und de, Speiseresonanzrohres (7) einander gegenüberliegend mit in eine Linie fallenden Achsen angeordnet rnd, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte des Ausgleichsresonanzrohres (11) und des Speiseresonanzrohres (7) gleich groß sind.