DE3029643C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansaugsystem für Brenn­ kraftmaschinen mit einem Zylinder, das einen mit einem Dros­ selventil versehenen Hauptansaugkanal sowie einen Hilfsan­ saugkanals aufweist, der stromab des Drosselventils abzweigt und dessen Strömungsquerschnitt kleiner als der des Hauptan­ saugkanal ist und der im Zylinderkopf in einer zur Zylin­ derachse rechtwinkligen Ebene verläuft sowie eine nahe der Ansaugöffnung in den Hauptansaugkanal mündende, zur Zylin­ derachse versetzte und zum Brennraum gerichtete Mündung hat.

Ein derartiges Ansaugsystem ist aus der DE-OS 28 50 703 be­ kannt. Bei diesem System weisen der Haupt- sowie der Hilfs­ ansaugkanal durchgehend jeweils einen im wesentlichen glei­ chen Strömungsquerschnitt auf und werden jeweils von einem eigenen Drosselventil geregelt.

Des weiteren wurde durch die DE-OS 28 16 341 ein Ansaug­ system bekannt, bei dem ein Hilfsansaugkanal in gleichwerti­ ger Anordnung wie ein Hauptansaugkanal mit der Hauptleitung im Vergaser verbunden ist.

Bei beiden Systemen steht im Ansaugtakt der Brennkraftma­ schine nur jeweils die durch die Ansaugkanäle angesaugte Ge­ mischmenge zur Verfügung, so daß in manchen Betriebszustän­ den, insbesondere bei einem Anlassen der Brennkraftmaschine, Schwierigkeiten auftreten können.

Im Hinblick auf den Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Ansaugsystem für eine Einzylinder-Brennkraftmaschine derart weiterzubilden, daß im Brennraum des Zylinders eine hohe Turbulenz und eine rasche Ladung erreicht werden, so daß eine gute Verbrennung und somit ein wirkungsvoller sowie wirtschaftlicher Betrieb der Brennkraftmaschine zu erzielen sind.

Diese Aufgabe wird bei einem Ansaugsystem der eingangs ange­ gebenen Gattung dadurch gelöst, daß zwischen dem Drosselven­ til und der Ansaugöffnung des Brennraumes eine mit dem Hauptansaugkanal über ein Einwegventil verbundene Speicher­ kammer angeordnet ist, deren Volumen zwei- bis neunmal grö­ ßer ist als das Kanalvolumen zwischen dem Drosselventil und der Ansaugöffnung, und daß der Hilfsansaugkanal von der Speicherkammer ausgeht.

Durch dieses Ansaugsystem wird bei geschlossenem Einlaßven­ til zwischen dem Hauptansaugkanal und dem Brennraum im Zy­ linder eine Füllung der Speicherkammer mit einem Vorrat an Luft-Kraftstoffgemisch erreicht, der dann im nächsten An­ saugtakt mit in den Brennraum eintritt und das vom Hauptan­ saugkanal zuströmende Gemisch zu einer Verwirbelung im Brennraum bringt. Durch diese Verwirbelung wird eine rasche Flammenausbreitung im Brennraum begünstigt, was eine stabile Verbrennung und einen wirkungsvollen sowie wirtschaftlichen Betrieb der Brennkraftmaschine zum Ergebnis hat. Dies ist vor allem der schnellen Füllung der Speicherkammer, wenn der Druck in dieser niedriger wird als der Ansaugdruck, zuzu­ schreiben.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ansaugsystem einer Brennkraftmaschine mit einem Zylinder;

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Am Zylinder 1, in dem ein Kolben 2 hin- und hergeht, ist ein Zylinderkopf 3 befestigt, der zusammen mit dem Kolben 2 ei­ nen Brennraum 4 begrenzt. Das Ansaugsystem umfaßt einen Hauptansaugkanal 6, der über eine Ansaugöffnung 6 a, der ein Einlaßventil 5 zugeordnet ist, in den Brennraum 4 mündet. Im Zylinderkopf 3 ist des weiteren ein Auslaßkanal 8 mit einer Auslaßöffnung 8 a, die von einem Auslaßventil 7 geregelt wird, ausgebildet.

Der Hauptansaugkanal 6 ist mit einem Vergaser 10 verbunden, und enthält ein Drosselventil 11, das die zuströmende Ge­ mischmenge regelt. Zwischen dem Drosselventil 11 und der An­ saugöffnung 6 a ist in den Hauptansaugkanal 6 ein Zwischen­ stück 9 mit einer zum Hauptansaugkanal gleichen Bohrung ein­ gefügt. Dieses Zwischenstück 9 bildet eine Speicherkammer 14, deren Volumen zwei bis neunmal größer ist als das Volu­ men des Kanalabschnitts zwischen dem Drosselventil 11 und der Ansaugöffnung 6 a. Wenn beispielsweise das Volumen dieses Abschnitts des Hauptansaugkanals 150 cm³ beträgt, dan soll sich das Volumen der Speicherkammer 14 auf annähernd 600 cm³ belaufen.

Die Speicherkammer 14 steht über eine Öffnung 15, der ein Einwegventil 16 zugeordnet ist, mit dem Hauptansaugkanal 6 in Verbindung. Dieses Einwegventil 16 läßt nur eine Strömung in die Speicherkammer 14 zu, von der ein Hilfsansaugkanal 12 mit einem Einlaß 14 a ausgeht, der über eine Mündung 12 a mit dem Brennraum 4 nahe der Ansaugöffnung 6 a verbunden ist.

Die Strömungsrichtung aus der Mündung 12 a verläuft durch die Ansaugöffnung 6 a in den Brennraum 4 hinein. Der Hilfsansaug­ kanal 12 hat einen Strömungsquerschnitt, der im Verhältnis zum Strömungsquerschnitt des Hauptansaugkanals 6 klein ist. Beispielsweise ist der Querschnitt des Hilfsansaugkanals 12 nur ¹/₅ des Querschnitts des Hauptansaugkanals 6.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird ein Kraftstoff- Luftgemisch im Vergaser 10 erzeugt und am Drosselventil 11 vorbei in den Hauptansaugkanal 6 eingeführt. Ein Teil des Gemischs tritt dabei durch die Öffnung 15 in die Speicher­ kammer 14 ein. Sobald das Einlaßventil 5 am Beginn des An­ saughubes geöffnet wird, wird stromab vom Drosselventil 11 ein Unterdruck im Hauptansaugkanal 6 erzeugt, wogegen in der Speicherkammer 14 höherer Druck aufrechterhalten wird, wo­ durch das in der Speicherkammer 14 befindliche Gemisch durch den Hilfsansaugkanal 12 in den Brennraum 4 gesaugt wird. Da die Mündung 12 a des Hilfsansaugkanals 12 einen kleinen Quer­ schnitt besitzt, wird das Gemisch durch die Mündung 12 a mit relativ hoher Geschwindigkeit ausströmen, so daß es die vom Hauptansaugkanal kommende Gemischströmung durchquert, wo­ durch Strömungsturbulenzen erzeugt werden. Wie die Fig. 2 deutlich zeigt, ist die Ausströmrichtung aus der Mündung 12 a des Hilfsansaugkanals 12 gegenüber der Mitte des Brennraumes 4 versetzt. Dadurch erzeugt die Strömung aus der Mündung 12 a des Hilfsansaugkanals starke Wirbel um die Zylinderachse. Die Turbulenzen und die Wirbel führen im Brennraum zu einer raschen Ausbreitung der Flamme und somit zu einer stabilen Verbrennung, was einen wirkungsvollen und ökonomischen Be­ trieb der Brennkraftmaschine zum Ergebnis hat.

Sobald das Einlaßventil 5 geschlossen wird, wird die Ge­ mischströmung in dem Brennraum 4 unterbrochen. Da jedoch im Hauptansaugkanal 6 und in der Speicherkammer 15 weiterhin ein Unterdruck aufrechterhalten bleibt, strömt weiter Ge­ misch am Drosselventil 11 vorbei in den Abschnitt des Haupt­ ansaugkanals 6, der sich stromab vom Drosselventil 11 befin­ det. Das Gemisch wird dann durch die Öffnung 15 und am sich öffnenden Einwegventil 16 vorbei sowie durch den Hilfsan­ saugkanal 12 in die Speicherkammer 14 gesaugt, in der es für den nächsten Ansaugtakt zur Verfügung steht.

Da die Speicherkammer 14 und der Hauptansaugkanal 6 mit Ge­ misch vom gleichen Vergaser 10 versorgt werden, ergibt sich der Vorteil einer gleichmäßigen Regelung des Kraftstoff- Luftgemisches und der Gemischströmung.

Claims (1)

1. Ansaugsystem für Brennkraftmaschinen mit einem Zylinder, das einen mit einem Drosselventil versehenen Hauptansaugkanal sowie einen Hilfsansaugkanal aufweist, der stromab des Drosselventils abzweigt und dessen Strömungsquerschnitt kleiner als der des Hauptansaugkanals ist und der im Zylinderkopf in einer zur Zylinderachse rechtwinkligen Ebene verläuft sowie eine nahe der Ansaugöffnung in den Hauptansaugkanal mündende, zur Zylinderachse versetzte und zum Brennraum gerichtete Mündung hat, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drosselventil (11) und der Ansaugöffnung (6 a) des Brennraumes (4) eine mit dem Hauptansaugkanal (6) über ein Einwegventil (16) verbundene Speicherkammer (14) angeordnet ist, deren Volumen zwei- bis neunmal größer ist als das Kanalvolumen zwischen dem Drosselventil (11) und der Ansaugöffnung (6 a) und daß der Hilfsansaugkanal (12) von der Speicherkammer (14) ausgeht.