DE3124461A1 - Mehrzylindrige kolbenbrennkraftmaschine mit resonanzaufladung - Google Patents

Mehrzylindrige kolbenbrennkraftmaschine mit resonanzaufladung

Info

Publication number
DE3124461A1
DE3124461A1 DE19813124461 DE3124461A DE3124461A1 DE 3124461 A1 DE3124461 A1 DE 3124461A1 DE 19813124461 DE19813124461 DE 19813124461 DE 3124461 A DE3124461 A DE 3124461A DE 3124461 A1 DE3124461 A1 DE 3124461A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resonance
pipe
internal combustion
combustion engine
piston internal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19813124461
Other languages
English (en)
Inventor
Rudolf Dipl.-Ing. 6844 Altach Ellsensohn
Bernhard Dipl.-Ing. 9320 Arbon Wetzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saurer AG
Original Assignee
Adolph Saurer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adolph Saurer AG filed Critical Adolph Saurer AG
Publication of DE3124461A1 publication Critical patent/DE3124461A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10308Equalizing conduits, e.g. between intake ducts or between plenum chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/008Resonance charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/02Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
    • F02B27/0226Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
    • F02B27/0268Valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
    • F02M35/10026Plenum chambers
    • F02M35/10045Multiple plenum chambers; Plenum chambers having inner separation walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1816Number of cylinders four
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1824Number of cylinders six
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/20Multi-cylinder engines with cylinders all in one line
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

Lttaiweber & Zimmermann Roeenthal 7 / If. Aufg. D- 8000 München 2
22. Juni 1981
AKTIENGESELLSCHAFT ADOLPH SAURER/ ARBON (SCHWEIZ)
"MEHRZYLINDRIGE KOLBENBRENNKRAFTMASCHINE MIT RESONANZAUFLADUNG"
S180-P14-Länder
27.5.1981
"MEHRZYLINDRIGE KOLBENBRENNKRAFTMASCHINE MIT RESONANZAUFLADUNG"
Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Kolbenbrennkraftmaschine mit Resonanzaufladung.
Als Resonanzaufladung werden im Zusammenhang mit mehrzylindrigen Kolbenbrennkraftmaschinen einlasseitige Anordungen mit einem auf Resonanz abgestimmten Frischgasschwingungssystem bezeichnet, welches Resonanzrohre und gegebenenfalls Resonanzbehälter umfasst. Diese bilden dabei ein Schwingungssystem mit gut definierbarer Eigenschwingungszahl. Das
Prinzip der Resonanzaufladung kann dabei für sich allein oder in Verbindung mit einer Turboaufladung als sogenannte kombinierte Aufladung angewendet werden. Wird die schwingungsfähige Anordnung zwischen Turbolader oder Luftzufuhr-
be-
rohr und Zylinder geschaltet und durch die Kolberiwegung im Betri'eb der Maschine während der aufeinanderfolgenden Ansaugperioden mit einer dieser Eigenschwingungszahl nahekommenden Frequenz erregt, so tritt Resonanz auf und es entstehen verstärkte Druckschwingungen, durch welche der Auffüllungsgrad der Zylinder unter Einwirkung der schwingungsbedingten augenblicklichen Ueberdrücke bei Einlassventilschluss im Vergleich mit Brennkraftmaschinen ohne eine
solche Resonanzaufladung in einem gewünschten Drehzahlbereich erheblich verbessert werden kann. Nähere Ausführungen darüber sind in der MTZ Motortechnische Zeitschrift Nr. 3 9 (1978) Seiten 447 bis 451 veröffentlicht.
Bei in der Fachwelt bekannten einlasseitigen Anordnungen dieser Art ist jeder Zylinder der Brennkraftmaschine über ein langes und dünnes Ansaugrohr mit einem Ausgleichbehälter, in den alle diese gleichlangen Ansaugrohre münden, verbunden. Der Ausgleichbehälter steht seinerseits über eine Verbindungsleitung mit dem Turbolader oder dem Luftzufuhrrohr nach dem Luftfilter in Verbindung. Diese Anordnung ergibt eine dynamische Aufladung mit überlagertem Resonanzbereich, wobei die Ansaugrohre als Resonanzrohr fungieren.
Diese bekanntenAnordnungen haben den schwerwiegenden Nachteil, dass sich bei hoher Motordrehzahl ein erhöhter Breniistoffverbrauch infolge der durch die langen und dünnen Resonanzrohre erzeugten Drosselung ergibt. Dazu kommt, als weiterer Nachteil dieser Anordnungen, deren grosser Platzbedarf und hoher baulicher Aufwand.
Aus dem DE-Gm 17 23 349 ist weiter eine ähnliche einlassseitige Anordnung bei einer Maschine mit Turboladung und
312U61
erhöhter Aufladung durch Frischgasschwingungen bei tiefer Drehzahl bekannt. Hierbei münden zwei, höchstens drei Zylinder mit genügend Zündabstand jeweils in einen Behälter von dem ein als Resonanzrohr wirkendes Rohr zum Turbolader führt. Durch besonders lange Ausgestaltung der Resonanzrohre soll die Resonanzschwingungsdauer des Frischgaszufuhrsystems mit der Ansaugdauer der betreffenden Zylinder bei tiefer Motordrehzahl in eine gewünschte Uebereinstimmung gebracht werden.
Eine davon abweichende einlasseitige Anordnung ist durch die DE-PS 19 35 155 und die DE-OS 22 45 732 bekanntgeworden. Die Einlassöffnungen der Zylinder jeweils einer Gruppe von höchstens vier Zylindern, deren Saugperioden sich nicht oder wenig überdecken, sind über verhältnismässig kurze Saugkanäle an einen Resonanzbehälter angeschlossen. Zwischen jedem dieser Resonanzbehälter und einem Ausgleichbehälter sind Resonanzrohre angeordnet und der Ausgleichbehälter ist über ein Verbindungsrohr mit der Druckseite des Turboladers verbunden. Dabei ist vorgeschrieben, dass das Volumen jedes Resonanzbehälters grosser als die Hälfte, jedoch kleiner als das Zehnfache des Gesamthubvolumens des bzw. der am Resonanzbehälter angeschlossenen Zylinders bzw. Zylinder ist, und dass die Länge jedes Resonanzrohres grosser als
das Achtfache des Durchmessers eines Kreises ist, dessen Fläche gleich der des Durchflussquerschnitts des betreffenden Resonanzrohres ist.
Auch die beiden letztgenannten bekannten Anordnungen sind durch die Vielzahl der Rohre und Behälter konstruktiv sehr aufwendig und erfordern viel des, besonders bei Fahrzeugen, ohnehin begrenzten Raumes.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kolbenbrennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, welche unter Beibehaltung der Vorteile der bereits bekannten Konstruktionen diese Vorteile mit einem wesentlich geringeren baulichen Aufwand und einem ebenfalls erheblich geringeren Platzbedarf realisiert und welche leicht abzustimmen ist.
Ausgehend von einer mehrzylindrigen Kolbenbrennkraftmaschine mit Resonanzaufladung, bei welcher die Ausnutzung der Schwingungen der Frischgase in der Einlassleitung mittels eines auf Resonanz abgestimmten Mehrfachsystems aus Resonanzbehältern erfolgt, wobei höchstens vier Zylinder mit sich folgenden, höchstens wenig überschneidenden Ventilsteuerzeiten, an einen Resonanzbehälter angeschlossen sind,
31
besteht die Lösung der gestellten Aufgabe nach der Erfindung darin, dass ein einziges Resonanzrohr jeweils direkt zwei Resonanzbehälter verbindet, und dass in einen der Resonanzbehälter ein Prischgaszuleitungsrohr mündet, dessen Eigenschwingungszahl ausserhalb der Uesonanzschwingungszahl des Resonanzrohr-Resonanzbehälter-Schwingungssystems liegt.
Die bauliche Vereinfachung und die Raumeinsparung einer solchen Anordnung gegenüber den eingangs genannten bekannten Konstruktionen ist vornehmlich darin zu sehen, dass der Ausgleichbehälter und/oder mindestens ein Resonanzrohr wegfallen. Gegenüber einer Anordnung wie sie beispielsweise die bereits genannte DE-PS 19 35 155 und DE-OS 22 45 732 zeigen, bei welchen für eine 6-Zylindermaschine neben zwei Resonanzbehältern für jeweils drei Zylinder zwei Resonanzrohre und ein Ausgleichbehälter erforderlich sind, erfädert die Ausbildung nach der vorliegenden Erfindung keinen Ausgleichbehälter und nur ein Resonanzrohr zur Verbindung der beiden Resonanzbehälter.
Eine besonders kompakte und materialsparende Ausführung ergibt sich gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform
dadurch, dass eine Trennwand im Frischgaskollektor diesen in die zwei Resonanzbehälter aufteilt, und dass das diese verbindende Resonanzrohr als Kanal in diesen Kollektor
an
integriert ist, Wobei dieser Kanal zwischen einer/der einen Gehäusewandung des Kollektors entlanglaufenden und die Trennwand durchsetzenden Wandung und der Gehäusewandung gebildet ist.
Die einfache erfindungsgemäss vorgeschlagene Konstruktion ermöglicht ausserdem mit einfachen und entsprechend wirtschaftlich vertretbaren Mitteln einen weiteren Nachteil der bekannten Konstruktionenzubeseitigen, welcher in deren Starrheit begründet ist. Dadurch, dass diese bekannten Konstruktionen ihre wünschenswerte Wirkung nur in einem begrenzten Bereich entfalten können, sind sie für Maschinen mit einem breiten Arbeitsdrehzahlberexch weniger geeignet. Zwar ist es bekannt, dass dieser Nachteil durch eine Verstellbarkeit des Schwingungssystems zu beheben wäre, die Lösung dieser Aufgabe scheiterte aber bisher an den vielen Teilen der bekannten Schwingungssysteme und der damit begründeten baulichen Komplikation.
Mit einer erfindungsgemäss ausgebildeten Kolbenbrennkraftmaschine kann dies nun gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung dadurch erreicht werden,.dass die aktive Länge
-ΠΓ-
des die Resonanzschwingungszahl des Schwingungssystems beeinflussenden einzigen Resonanzrohres veränderbar ist.
Beispielsweise kann hierzu das Resonanzrohr mit mindestens einer Oeffnung versehen werden, die z.B. durch ein Vont.il verschlossen gehalten ist. Bei Betätigung des Ventils wird die betreffende Oeffnung freigegeben und die aktive Länge des Resonanzrohres entsprechend vorändert.
Bei der Anwendung des Erfindungsgedankens auf niohrzylindrige Kolbenbrennkraftmaschinen mit Turboaufladung gelangen Druckschwingungen aus dem Resonanzaufladesystem zum Verdichter des Turboaufladers und können denselben zum "Pumpen" anregen.
Diese Erscheinung kann gemäss einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung in Anwendung auf abgasturboaufgeladene Motoren leicht durch eine Ausbildung des Frischgaszufuhrsystems behoben werden, bei welcher die Eigenschwingungszahl dieses Frischgaszufuhrsystems, bestehend aus dem Frischgaszuleitungsrohr, dem Resonanzbehälter, in welchen dieses mündet, dem Verdichter des Turboaufladt rs, dem Luftzufuhrrohr zu diesem, einem Luftfilter und dessen Zufuhrrohr, kleiner ist, als die Resonanzschwingungszahl des Resonanzrohr-Resonanzbehälter-Schwingungssystems.
Bei Anwendung des Erfindungsprinzipes auf Motoren mit Turboaufladung und Ladeluftkühlung besteht eine vorteilhafte Ausbildung darin, einen der Resonanzbehälter als Ladeluftkühler auszubilden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert:
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch einen 6-Zylinder-Dieselmotor mit kombinierter Aufladung im Schnitt,
Fig. 2 schematisch eine Ausführungsvariante mit regelbarer Resonanzschwingungszahl,
Fig. 3 schematische eine weitere Ausführungsvariante für turboaufgeladene 6-Zylinder-Motoren
Fig. 4 schematisch eine Ausführungsvariante für turboaufgeladene 6-Zylinder-Motoren mit Ladeluftkühlung, und
Fig. !3 schematisch eine Ausführungsvariante für einen turboaufgeladenen 4-Zylinder-Motor mit Ladeluftkühlung.
Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Sechszylinder-Viertaktmotor. Die im Motorblock 7 angeordneten Zylinder 1 bis 6 weisen je ein nicht näher dargestelltes Einlass- und Auslassventil auf. Letztere sind über Auslasskanäle 8 mit. dem gemeinsamen Auspuffrohr 9 verbunden.
Zum Einlassventil jedes Zylinders führt von der Einlassseite her je ein kurzes Ansaugverbindungsrohr 10.
Entsprechend der üblichen Arbeitsweise eines solchen Motors ist die Anordnung der sich abwechslungsweise folgenden Ventilsteuerzeiten der Zylinder 1, 3, 2 einerseits und der Zylinder 5, 6, 4 anderseits derart, dass sich die Ansaugperioden sowohl der Zylinder der Gruppe mit den Zylindern 1, 2 und 3, als auch der Zylinder der Gruppe mit den Zylindern 4, 5 und 6 entweder überhaupt nicht oder höchstenfalls nur unwesentlich überschneiden. Die Ansaugverbindungsrohre 10 der Gruppe der Zylinder 1, 2 und 3 münden in einen gemeinsamen Resonanzbehälter 11 und entsprechend münden die Ansaugrohre 10 der Gruppe der Zylinder 4, 5 und in einen zweiten, zum ersten koaxial angeordneten Resonanzbehälter 12. An die beiden ResonanzbehMlter 11 und 12 ist ein Resonanzrohr 13 angeschlossen, das nun, anders als bei
den bisher bekannten Konstruktionen, diese beiden Resonanzbehälter 11, 12 direkt bypassförmig miteinander verbindet. Die Frischgaszufuhr zum dargestellten Motor erfolgt über ein Frischgaszuleitungsrohr 14 das, ebenfalls anders als in den bisher bekannten Konstruktionen, in einen der beiden Resonanzbehälter, hier in den Resonanzbehälter 12 mündet. Dieses Frischgazzuleitungsrohr 14 ist, nunmehr in bekannter Weise, mit der Austrittsseite des Turboladers 15 verbunden. An einer mit dem Verdichter 16 des Turbolader I1S gemeinsamen Welle 1st die Turbine 17 angeordnet, an die sich das Auspuffrohr 9 anschliesst.
Die Abgase des Motors gelangen durch das Auspuffrohr 9 in die Turbine 17, treiben diese an und werden dann ins Freie geleitet. Der durch die Turbine 17 getriebene Verdichter drückt die aus dem Freien angesaugte Luft durch das Frischgaszuleitungsohr 14 in den Resonanzbehälter 12, aus welchem ein Teil über das Resonanzrohr 13 in den zweiten Resonanzbehälter 11 gelangt. Aus den beiden Resonanzbehältern 11 und ]2 strömt das Frischgas in die Zylinder. Das periodische Ansaugen der Zylinder erregt dann die Luftsäule im Schwingungssystem, gebildet aus den beiden Resonanzbehältern 11 und 12 und dem Resonanzrohr 13, zu Schwingungen. Damit die Luftströmung im Frischluftzuleitungsrohr 14 die Resonanzschwingungen dieses Schwingungssystems nicht stört, muss
• ■»- 312U61
-W-
seine Dimensionierung so ausgelegt werden, dass seine Eigenschwingungszahl sich jedenfalls ausserhalb der Resonanzschwingzahl des Schwingungssystems Resonanzbehälter-Resonanzrohr befindet.
Die beschriebene einlasseitigo Anordnung gemäss Fig. 1 erlaubt somit, wie ohne weiteres verständlich, eine erhebliche Vereinfachung des baulichen Aufwands bei nahezu gleicher dynamischer Aufladewirkung, indem das Luftzufuhrrohr 14 vom Turbolader 15 ohne Ausgleichsgefäss zum einen Resonanzbehälter 12 führt und nur ein Resonanzrohr 13 erforderlich ist, welches gleichzeitig die Verbindung zum zweiten Resonanzbehälter 11 herstellt, wobei durch abwechslungsweises Ansaugen der beiden Zylindergruppen aus ihrem zugeordneten Resonanzbehälter die erwünschten Gasschwingungen angeregt werden.
Bei einer Anwendung des Erfindungsgedankens auf eine Kolbenbrennkraftmaschine ohne Turboaufladung fehlen die Teile 15, 16 und 17. Bei einer solchen Anordnung gelangen die Abgase des Motors durch da^ Auspuffrohr 9 direkt oder über einen Schalldämpfer ins Freie und die Frischluft zum Rohr 14 gelangt direkt oder über einen Luftfilter in das Rohr 14. Der übrige Aufbau bleibt gegenüber demjenigen der Fig. 1 und 2 unverändert.
Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 3, welche einen Sechszylinder-Viertaktmotor mit Turboaufladung veranschaulicht, ist vor dem Verdichter 16 das Luftzufuhrohr 18 zu diesem veranschaulicht ι an welches ein Luftfilter 10 angeschlossen ist. Mit 19a ist die Saugleitung zum Filter 19 bezeichnet. Das pneumatische Frischgaszufuhrsystem, welches dem Resonanzrohr-Resonanzbehälter-Schwingungssystem 13, 12.11 vorgelagert ist, umfasst mithin das Rohrstück 19a, den Filter 19, den Verdichter 16, das Rohr 14 und den Resonanzbehälter 12. Die Abstimmung wird so vorgenommen, dass die Eigenschwingungszahl dieses Frischgaszufuhrsystems unterhalb der untersten Eigenschwingungszahl des Resonanzsystems ausgelegt wird. Bei der Bestimmung der Eigenschwingungsfrequenz des pneumatischen Frischgaszufuhrsystems 12, 14, 16, 18, 19 und 19a stellt der Volumeninhalt des Resonanzbehälters die pneumatische Feder dar, während der zweite Resonanzbehälter 11 durch die somit höhere Eigenschwingungszahl des Resonanzrohr-Resonanzbehälter-Schwingungssystems abgekoppelt ist.
Eine Anwendung der Erfindungsgedanken auf turboaufgelidene Motoren mit Ladeluftkühlung zeigen Fig. 4 und Fig. 5.
In Fig. 4 wird schematisch die Lösung für einen 6-Zylinder Viertaktmotor dargestellt, dessen Schwingsystem durch den
312U61
Resonanzbehälter 32, welcher als Ladeluftkühler ausgeführt ist, und die Verbindungsleitung 3 3 erweitert wird. Dabei hat das System, bestehend aus dem Resonanzbehälter 32 und 12 und der Verbindungsleitung 33 dieselbe Resonanzfrequenz wie das System bestehend aus den Behältern 12 und 11, sowie dem Verbindungsrohr 13. Die Frischluft wird jetzt dem System wiederum durch die Leitung 14 dem Behälter 32 zugeführt. Der übrige Aufbau und die Wirkungsweise bleiben gegenüber den Figuren 1, 2, 3 und deren Beschreibung unverändert.
In Fig. 5 ist eine schematische Ausführungsvariante für einen turboaufgeladenen und ladeluftgekühlten 4-Zylinder Viertaktmotor dargestellt.
Entsprechend der Arbeitsweise eines solchen Motors ist die Folge der Ventilsteuerzeiten derart, dass sich höchstens geringfügige Ueberschneidungen ergeben. Die Ansaugverbindungsrohre 10 des Motors münden in einen gemeinsamen Resonanzbehälter 12. Ein Resonanzrohr 33 verbindet die Resonanzbehälter 12 und 32 von denen der Resonanzbehälter als Ladeluftkühler ausgeführt ist. Die Frischluftzufuhr erfolgt auch hier über die Leitung 14 in den Resonanzbehälter 32. Der übrige Aufbau und die Wirkungsweise ist wie vorangehend für die Fig. 1, 3 und 4 beschrieben.
BAD ORIGINAL
Die bauliche Vereinfachung der beschriebenen Anordnungen gegenüber bisher bekannten Anordnungen zum gleichen Zweck erlaubt es nun, mit einfachen Mitteln die Schwingungsfrequenz des Schwingungsystems zu verändern und dadurch den Motordrehzahlbereich mit höchster Aufladewirkung zu erweitern.
Eine solche Anordnung mit steuerbarer aktiver Länge des Resonanzrohres wird nun anhand der Figur 2 besehrieben, welche ausserdem eine besonders kompakte Ausführungsvariante des Schwingungssystems veranschaulicht. Die Ausbildung des Schwingungssystems bei der Anordnung der Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, dass hier anstelle der zwei körperlich voneinander getrennten Resonanzbehälter und des diese bypassartig verbindenden Resonanzrohres ein einziger Behälter 20 tritt, welcher das Frischgaskollektorrohr des Motors sein kann. Dieser ist durch eine Zwischenwand 21, in zwei Kammern 22 und 23 aufgeteilt. Mit 24 sind die Einlasskanäle der wiederum in zwei Dreiergruppen aufgeteilten Zylinder dor dargestellten 6-Zylindermaschine bezeichnet, welche gruppenweise in je eine der beiden Kammern 22, 23 münden. Letztere entsprechen somit den beiden Resonanzbehältern 11, 12 des Beispiels gemäss Fig. 1.
BAD ORIGINAL
Dem Resonanzrohr 13 der Ausführung gemäss Fig. 1 ent spricht beim Beispiel gemäss Fig. 2 ein Kanal 25, welcher innerhalb des Behälters 20 zwischen einer die Trennwand unterbrechenden Wandung 26 und den benachbarten Wandteilen des Behälters 20 gebildet ist. Das Frischgaszuleitungsrohr ist mit 29 bezeichnet und mündet in die Kammer 22. Bis auf den konstruktiven Aufbau entspricht die Anordnung gemäss Fig. 2 somit völlig derjenigen gemäss Fig. 1 mit dem Schwingungssystem gebildet aus den beiden Resonanzkammern 22, 23, welche durch einen einzigen Resonanzkanal 25 verbunden sind.
Die den Kanal 2 5 begrenzende Wandung 20 weist eine seitliche Oeffnung 27 auf die als Ventilsitz für den Ventilkörper 28 eines Ventils 30, z.B. eines ladedruckabhängigen Ventils ausgebildet ist. Durch Betätigen des Ventils 30 und damit durch Freigabe bzw. Schliessen der Oeffnung im Kanal 25 kann dessen die Resonanzschwingungszahl des Schwingungssystems beeinflussende aktive Länge um die Länge des Kanalabschnittes 31 verändert werden.
Auch hier ist selbstverständlich darauf zu achten, das Luftzufuhrrohr 29 derart zu gestalten, dass von ihm möglichst kein Schwingungseinfluss auf den angeschlossenen Resonanzbehälter erfolgt.
Leerseite

Claims (6)

312U61 PATENTANSPRÜCHE
1.) Mehrzylindrige Kolbenbrennkraftmaschine mit Resonanzaufladung, bei welcher die Ausnutzung der Schwingungen der Prischgase in der Einlassleitung mittels eines auf Resonanz abgestimmten Mehrfachsystems aus Resonanzrohren und Resonanzbehältern erfolgt, wobei höchstens vier Zylinder mit sich folgenden, höchstens wenig überschneidenden Ventilsteuerzeiten an einen Resonanzbehälter angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Resonanzrohr (13 bzw. 33 bzw. 25) jeweils direkt zwei Resonanzbehälter (11,12 bzw. 12,32 bzw. 22,23) verbindet, und dass in einen der Resonanzbehälter (12 bzw. 32 bzw. 22) ein Frischgaszulextungsrohr (14 bzw. 29) mündet, dessen Eigenschwingungszahl ausserhalb der Resonanzschwingungszahl des Resonanzrohr-Resonanzbehälter-Schwingungssystems liegt.
2. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennwand (21) im Frischgaskollektor (20) diesen in die zwei Resonanzbehälter (22,23) aufteilt, und dass das diese verbindende Resonanzrohr als Kanal (25) in diesen Kollektor (20) integriert ist,
an
wobei dieser Kanal (25) zwischen einer/der einen Gehäusewandung des Kollektors (20) entlanglaufenden und die Trennwand (21) durchsetzenden Wandung (26) und der Gehäusewandung gebildet ist.
3. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Länge des die Resonanzschwingungszahl des Schwingungssystems beeinflussenden Resonanzrohres (13,25) veränderbar ist.
4. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Resonanzrohr mindestens eine Oeffnung (27) aufweist, die durch ein Ventil (28,30) verschlossen bzw. freigegeben werden kann.
5. Kolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, in Anwendung auf abgasturbogeladene Motoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschwingungszahl des Frischgaszufuhrsystems, bestehend aus dem Frischgaszuleitungsrohr (14 bzw. 29), dem Resonanzbehälter (12 bzw. 32), in welchen dieses mündet, dem Verdichter (16) des. Turboaufladers (15), dem Luftzufuhrrohr (18) zu diesem, einem Luftfilter (19) und dessen Zufuhrrohr (19a), kleiner ist, als die Resonanzschwingungszahl des Resonanzrohr-Resonanzbehälter-Schwingungssystems .
6. Kolbenbrennkraftmaschine nach dem vorangehenden Anspruch 5 in Anwendung auf turboaufgeladene, ladeluftgekühlte Motoren, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Resonanzbehälter als Ladeluftkühler (32) ausgeführt ist.
DE19813124461 1980-07-03 1981-06-22 Mehrzylindrige kolbenbrennkraftmaschine mit resonanzaufladung Ceased DE3124461A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH512380 1980-07-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3124461A1 true DE3124461A1 (de) 1982-03-18

Family

ID=4288313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813124461 Ceased DE3124461A1 (de) 1980-07-03 1981-06-22 Mehrzylindrige kolbenbrennkraftmaschine mit resonanzaufladung

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS5749022A (de)
DE (1) DE3124461A1 (de)
FR (1) FR2486145A1 (de)
GB (1) GB2079370A (de)
IT (1) IT1137994B (de)
SE (1) SE8104144L (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2117043B (en) * 1982-03-10 1986-01-02 Ford Motor Co Regulation of i.c. engine intake manifold resonance characteristics
JPS59178238A (ja) * 1983-03-30 1984-10-09 Fujikura Rubber Ltd 表面に多数の棒状突起を設けた無端状ベルトの成形方法およびその成形装置
DE3424433A1 (de) * 1984-07-03 1986-01-09 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart Luftansauganlage einer mehrzylinder-brennkraftmaschine
GB8907403D0 (en) * 1989-04-01 1989-05-17 Hall Keith G Engine intake system

Also Published As

Publication number Publication date
IT8122664A0 (it) 1981-06-30
FR2486145A1 (fr) 1982-01-08
SE8104144L (sv) 1982-01-04
JPS5749022A (en) 1982-03-20
GB2079370A (en) 1982-01-20
IT1137994B (it) 1986-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2245732C2 (de) Kolbenbrennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung
DE69915093T2 (de) Brennkraftmaschine
DE3212910C2 (de)
DE2949790A1 (de) Frischgasleitungssystem fuer kolbenverbrennungsmotoren
EP1754872B1 (de) Ottomotor mit variabler Ventilsteuerung und einem Betrieb im Atkinsonzyklus
DE3414710A1 (de) Verbrennungsmotor mit v-foermiger zylinderanordnung
DE69012656T2 (de) Viertakt-Zwölfzylinder-Maschine.
DE102007033324A1 (de) Brennkraftmaschine
DE3007746A1 (de) Brennkraftmaschine
DE2621638A1 (de) Frischgas-leitungssystem fuer sechszylindermotor mit turboaufladung
EP0278117B1 (de) Kolbenbrennkraftmaschine mit durch Frischgas-Resonanzschwingungen gesteigertem Liefergrad
DE102005027475A1 (de) Verfahren und Mittel für einen verbesserten Wirkungsgrad von Motoren mit Zylinderabschaltung
DE8021214U1 (de) Verbrennungsmotor-Ansauganordnung
DE3124461A1 (de) Mehrzylindrige kolbenbrennkraftmaschine mit resonanzaufladung
DE3712750A1 (de) Zweitakt-brennkraftmaschine, insbesondere in hubkolbenbauart
DE2752498C2 (de) Ansaugsystem
DE102015226323A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
DE3024812C2 (de) Viertakt-Brennkraftmaschine mit Ein- und Auslaßventilen
CH657895A5 (de) Verfahren und vorrichtung zur aufladung einer verbrennungskraftmaschine durch turboaufladung.
DE3137490C2 (de)
DE3137471C2 (de)
DE3828723A1 (de) Auspuffanordnung fuer einen verbrennungsmotor
AT388595B (de) Aufladevorrichtung fuer eine mehrzylindrische kolbenbrennkraftmaschine
WO2020053081A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE2950667A1 (de) Verfahren zur dynamischen zusatzaufladung von abgasturboladermotoren und abgasturboladermotor mit mindestens einer einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection