DE3137453A1

DE3137453A1 - Ansauganordnung fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3137453A1
Application number: DE19813137453
Authority: DE
Inventors: Kenichi Hamamatsu Shizuoka Aoyagi; Yuzuru Namba
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1980-11-13
Filing date: 1981-09-21
Publication date: 1982-06-09
Also published as: JPS5783630A; GB2087479A; US4530325A; DE3137453C2; CA1194744A; FR2493918A1; IT1139448B; IT8124039A0

Description

Suzuki Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha, 300, Kamimura Takatsuka, Hamana-gun, Shizuoka-ken/Japan

Ansauganordnung für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Ansauganordnung für Brennkraftmaschinen gemäß dem Obergegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge soll seit geraumer Zeit nicht nur das Abgas gereinigt werden, sondern es soll auch der Verbrauch an Kraftstoff reduziert werden, d. h. die Fahrleistung verbessert werden. Zur Erfüllung dieser Erfordernisse werden häufig eine Abgasrückführung und eine magere Verbrennung vorgesehen. Es ist bekannt, daß es zur Vermeidung von Schwankungen bei der Verbrennung und zur Vermeidung von Fehlzündungen bei Erfüllung der vorstehenden Erfordernisse der Abgasrückführung und mageren Verbrennung ausreicht, die Verbrennungsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Zur Erhöhung der Verbrennungsgeschwindigkeit wurden bereits verschiedene Anordnungen vorgeschlagen, bei welchen der

S/ah

Nebenansaugweg getrennt zum Hauptansaugweg vorgesehen ist und Gas in eine Brennkammer einführt, wodurch ein Wirbel an angesaugtem Gas in der Brennkammer gervorgerufen wird.

Eine derartige Sauganordnung bzw. Ansauganordnung mit Nebenansaugweg befindet sich jedoch noch in der Entwicklung. Da ein bekanntes Saugsystem eine Vielzahl von verschiedenen Leitungen verwendet, um den Nebenansaugweg zu bilden, wird es außergewöhnlich komplex. Außerdem wird die Verbindung der Leitungen oder Kanäle schwierig bzw. mühselig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Saugsystem für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei welchem der Nebenansaugweg ohne Verwendung irgendwelcher Rohre außerhalb der üblicherweise bestehenden Teile aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird'erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung schafft ein Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine, bei welcher sich der Nebenansaugweg automatisch ergibt, wenn ein Vergaser über einen Ansaugkrümmer mit dem Zylinderkopf verbunden wird.

Gemäß der Erfindung wird der Nebenansaugweg durch einen ersten Wege- oder Kanalabschnitt im Zylinderkopf, einen zweiten Wege-.oder Kanalabschnitt im Ansaugkrümmer und einen dritten Wege- oder Kanalabschnitt im Vergaser gebildet, so daß der Nebenansaugweg mit seiner Einlaßöffnung sich in den Strömungsweg des Vergasers öffnet, während seine AuslaEöffnung sich in die Ansaugöffnung des Zylinderkopfes öffnet und automatisch sich ergibt, wenn der 'ergaser mit dem Zylinderkopf über den Ansaugkrümmer verbunden wird;

der Nebenansaugweg steht mit der Brennkammer in Verbindung oder wird gegenüber der Brennkammer getrennt mittels eines Ansaugventiles, welches dazu dient, den Hauptansaugweg zu öffnen oder schließen.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des Ansaugsystemes anhand einer Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben.

In der Zeichnung ist das Saugsystem einer Brennkraftmaschine dargestellt, die einen Zylinder 1, einen Zylinderkopf 2 und einen Kolben 3 aufweist, welche eine Brennkammer 4 festlegen, in welche sich ein Hauptansaugweg 5 öffnet. Dieser Hauptansaugweg 5 ist in einem Kanal ausgebildet, welcher von einer Ansaugöffnung 6 im Zylinderkopf 2 über einen Ansaugkrümmer 7, einen Vergaser 8 vom Zwei-Zylinder-Typ, der als"Kraftstoff-Speiseeinheit dient, zu einem Luft-Filter 9 führt.

Das Auslaßende der Ansaugöffnung 6, d. h. die öffnung, die sich in die Brennkammer 4 öffnet, ist mit einem Ansaugventil· versehen, durch welche die Ansaugöffnung 6 geöffnet oder geschlossen wird. Eine Ausströmöffnung 11 im Zylinderkopf 2 wird durch ein Ausströmventil 12 geöffnet oder geschlossen. Die Ventile 10 und 12 werden mittels eines Steuermechanismus geöffnet oder geschlossen, der Rückholfedern 13, 14, Nocken 16 und 17, die durch eine Nockenwelle 15 angetrieben werden, und Kipphebel 18 und 19 usw. gebildet, so daß die Ventile auf den zugehörigen Ventilsitzen 20, 21 aufsitzen, wenn sie geschlossen sind.

Die Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung weist einen Nebenansaugweg 22 auf, der eine kleinere wirksame Öffnungsfläche als der Hauptansaugweg 5 hat. Der Nebenansaugweg 22 besteht aus einem ersten Kanalabschnitt-. 22a im Zylinderkopf 2 und enthält eine Einströmdüse 23 in Form eines Rohres, die mit

Preßsitz eingesetzt ist, einem zweiten Kanalabschnitt im Ansaugkrümmer 7 und einem dritten Kanalabschnitt 22c, der im •Körper 8a des Vergasers 8 ausgebildet ist. Der dritte Kanalabschnitt 22c weist Abzweigungen auf, die zwei Einströmenden 22d und 22e ergeben und nachfolgend als Einlaßöffnungen bezeichnet sind; diese Einlaßöffnungen öffnen sich in den primären Strömungsweg 8b des Vergasers 8. pie beiden Einlaßöffnungen 22d und 22e sind in Strömungsrichtung des primären Strömungskanales 8b in Abstand zueinander vorgesehen. Die Einlaßöffnung 22d an der stromaufwärtsliegenden Seite ist ständig in den Kanal 8b zwischen einem primären Venturiabschnitt 8c und. einer primären Drosselklappe 8d des Vergasers geöffnet, während die Einlaßöffnung 22 e an der stromabwärts liegenden Seite sich an einer solchen Position öffnet, daß sie durch die primäre Drosselklappe 8d bei deren geschlossenen Stellung (d. h. im Leerlauf) verschlossen wird.

Die Einströmdüse bzw. das Rohr 23, welches im wesentlichen den Ausströmendabschnitt des Nebenansaugweges .bildet, ist derart konzipiert, daß sich ein Düsenabschnitt mit einem reduzierten Durchmesser an der Spitze derselben ergibt, so daß sich die Einströmdüse unmittelbar stromaufwärts des Ansaugventiles 10 öffnet. Die Einströmdüse 23 ist· im wesentlichen in Tangentialrichtung zur Wand des Zylinders 1 ausgerichtet, so daß ein Wirbel der angesaugten Gase um die Achse des Zylinders 1 in der Brennkammer 4 erzeugt wird..Die Wirbelrichtung ist derart bestimmt, daß die angesaugten Gase zur Ausströmöffnung 11 strömen, nachdem sie an einer nicht dargestellten Zündkerze vorbeigeführt sind.

Das Abgas wird über einen Abgasweg entweder zum Hauptansaugweg 5 oder zum Nebenansaugweg 22 über ein nicht dargestelltes Ventil zur Abgasrück^cührung zurückgeführt. Der Aufbau bzw. die Anordnung des Weg js für die Abgasrückführung (Abgasrezirkulation) und des Ventils für die Abgasrückführung können auf ähnliche oder gleiche Weise vorgesehen sein, wie dies

β · V *

bereits bekannt ist, so daß sich eine entsprechende Erläuterung erübrigt.

Der erste, zweite und dritte Kanalabschnitt 22a, 22b und 22c, welche den Nebenansaugweg 22 ergeben, wird im folgenden näher erläutert. Der erste Kanalabschnitt 22a ist^derart konzipiert, daß sich ein Ende desselben unmittelbar stromaufwärts des Ansaugventiles 10 öffnet, d. h. in die Öffnung 6 und in der Nähe des "Ansaugventiles 10, während das andere Ende sich in eine Anschlußfläche 7a öffnet, die mit dem Ansaugkrümmer 7 verbunden wird bzw. an welche der Ansaugkrümmer 7 angeschlossen wird. Der zweite Kanalabschnitt 22b ist derart konzipiert, daß sein eines Ende an der Anschlußstirnfläche 7a vorgesehen ist, die mit dem Zylinderkopf 2 in Verbindung gebracht wird, während das andere Ende sich in einer Anschlußstirnflache 7b öffnet, an welche der Vergaser 8 angeschlossen wird. Der dritte Kanalabschnitt 22c ist derart konzipiert, daß sein eines Ende, welches sich in eine Anschlußfläche 8e öffnet, mit dem Ansaugkrümmer 7 verbunden wird, während die anderen Enden 22d und 22e sich in den Strömungskanal 8b des Vergasers 8 öffnen, wie dies bereits beschrieben wurde. Somit besteht eine Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Kanalabschnitt 22a und 22b, wenn der Ansaugkrümmer 7 mit dem Zylinderkopf 2 verbunden ist. Eine Verbindung besteht ebenfalls zwischen dem zweiten und. dritten Kanalabschnitt 22b, 22c, wenn der Ansaugkrümmer 7 und der Vergaser 8 zusammengebaut sind durch Kombination des Zylinderkopfes 2, des Ansaugkrümmers 7 und des Vergasers 8. In der vorstehend beschriebenen Weise werden der erste, zweite und dritte Kanalabschnitt miteinander in Verbindung gebracht, so daß automatisch der Nebenansaugweg 22 gebildet wird.

Bei einem Motor mit mehreren Zylindern wird der zweite Kanalabschnitt 22b im Ansaugkrümmer 7 in Abzweigungen unterteilt, deren Zahl gleich der Zahl der Zylinder des Motors ist, wobei sich jede Abzweigung in die Anschlußfläche öffnet, an die

der Zylinderkopf 2 sich anschließen soll. Der Zylinder-. kopf 2 weist erste Kanalabschnitte auf,mit einer Zahl, die der Zahl der Zylinder entspricht; der Zylinderkopf 2 ist ferner mit dem Ansaugkrümmer 7 verbunden, und zwar derart, daß die ersten Kanalabschnitte jeweils mit den öffnungen der Abzweigungen, des zweiten Kanalabschnittes 22b übereinstimmen, der in dem Ansaugkrümmer 7 ausgebildet ist.

In der Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung wird während des Ansaughubes bei geöffnetem Ansaugventil 10 der Brennkammer 4 ein Luft/Kraftstoff-Gemisch vom Hauptansaugweg 5 zugeführt, während vom Nebenansaugweg 22 ein Gas in die Brennkammer 4 geführt wird. Durch das Zuführen des Gases vom Nebenansaugweg 22 wird das in die Brennkammer angesaugte Gemisch um die Achse des Zylinders 1 herumgewirbelt, so daß die Verbrennungsgeschwindigkeit beschleunigt wird.

Die Zahl und die Öffnungspositionen der Einlaßöffnungen des. Nebenansaugweges sind beliebig, solange die Einlaßöffnungen des Nebenansaugweges sich in den Strömungsweg des Vergasers öffnen. Wenn der Nebenansaugweg mit zwei Einlaßöffnungen versehen ist, die mit 22d und 22e in der Zeichnung angedeutet sind und wenn sich diese öffnungen an Positionen gemäß dieser Ausführungsform Öffnen, wird das Gas während des Leerlaufbetriebes in des Nebenansaugweg nur von der Einlaßöffnung 22d eingeführt, so daß das Gas vom Nebenansaugweg mit relativ niedriger Geschwindigkeit injiziert bzw. zugeführt wird, wobei es auf das Gemisch trifft, das mit einer niedrigen Geschwindigkeit während des Leerlaufbetriebes in die Brennkammer geführt wird. Im Gegensatz dazu kann das Gas mit einer hohen Geschwindigkeit in den Nebenansaugweg von. beiden Einlaßöffnungen 22d und_22e während des Betriebs mit mittlerer Last angesaugt werden, wobei eine.starke Abgasrückführung bewirkt wird, so daß eine stabile Verbrennung gewährleistet werden kann.

-40 ~

Leerseite

Claims

Patentansprüche

ί 1.J Ansaugsystem, insbesondere für.Brennkraftmaschinen, mit einem Hauptansaugweg, der aus einer in einem Zylinderkopf ausgebildeten Ansaugöffnung, die durch ein Ansaugventil geöffnet oder geschlossen werden kann, einem Ansaugkrümmer und einem Vergaser besteht, wobei sich der Ansaugkrümmer an die Ansaugöffnung anschließt, und mit einem Nebenansaugweg, der getrennt zum Hauptansaugweg vorgesehen ist und dessen Auslaßöffnung sich unmittelbar stromauf zum Ansaugventil öffnet, während seine Einlaßöffnung in den Strömungsweg des Vergasers geöffnet ist, so daß während des Ansaughubes Gas in eine Brennkammer zugeführt werden kann, wodurch ein Wirbel des angesaugten Gases in der Brennkammer erzeugt wird,

d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Nebenansaugweg (22) aus einem ersten Kanalabschnitt (22a) im Zylinderkopf (2), einem zweiten Kanalabschnitt (22b) in dem Ansaugkrümmer (7) und einem dritten Kanalabschnitt (22c) in dem Vergaser (8)' besteht, dc B die beiden Enden des ersten Kanalabschnittes (22a) sich in die Ansaugöffnung (6) und in eine Anschluß-Stirnfläche (7a) des Ansaugkrümmers (7) öffnen, äi ß die

S/ah

beiden Enden des zweiten Kanalabschnittes (22b) in die
Anschluß-Stirnfläche (2a) des Zylinderkopfes (2) und in
die Anschluß-Fläche (7b) des Vergasers (8) öffnen, daß die Enden des dritten Kanalabschnittes (22c) sich in die Anschluß-Stirnfläche (7b) des Ansaugkrümmers (7) und in den Strömungsweg des Vergasers (8) öffnen, so daß die Verbindung zwischen dem ersten, zweiten und dritten Kanalabschnitt (22a, 22b, 22c) dadurch hergestellt wird, daß der Zylinderkopf (2), der Ansaugkrümmer (7) und der Vergaser (8) kombiniert bzw. zusammengesetzt werden.
2. Ansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einströmdüsen-Rohr (23) in dem ersten Kanalabschnitt
(22a) eingesetzt ist.
3. Ansaugsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der offene Endabschnitt des dritten Kanalabschnittes
(22c) auf der Seite des Strömungsweges Abzweigungen zur

Bildung von zwei Einlaßöffnungen (22d, 22e) aufweist, von. denen sich eine Einlaßöffnung (22d) im ständig geöffneten Zustand in den Strömungsweg zwischen einem Venturiabschnitt (8c) und einer Drosselklappe (8d) des Vergasers (8) öffnet, während die andere Einlaßöffnung (22e) sich an einer solchen Stelle öffnet, daß sie während des Leerlaufbetriebes durch die Drosselklappe (8d) verschließbar ist.
4. Ansaugsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vergaser (8) ein
zwei-ZylinderrVergaser ist und daß der dritte Kanalabschnitt ,(22c) in den primären Strömungsweg dieses Vergasers (8)
geöffnet ist. '
5. Ansaugsystem, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit einem Vergaser als Einheit zum Mischen von Kraftstoff mit Luft und zur Zuführung des Kraftstoff/Luft-Gemischs zu einem Hauptansaugweg, wobei der Vergaser außerdem einen Nebenansaugweg aufweist, dessen Fläche quer zur Strömung kleiner als die Fläche des Hauptansaugweges ist, mit einem Ansaugstutzen, der einen Hauptansaugweg in Fluid-Verbindung mit dem Hauptansaugweg des Vergasers sowie einen Nebenansaugweg in Fluid-Verbindung mit dem Nebenansaugweg des Vergasers enthält, mit einem Ansaugkrümmer und einem Zylinderkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugkrümmer (7) einen Hauptansaugweg in Fluid-Verbindung mit dem Hauptansaugweg des Vergasers (8) sowie einen Nebenansaugweg in Fluid-Verbindung mit dem Nebenansaugweg des Vergasers (8) aufweist, daß der Zylinderkopf (2) einen Hauptansaugweg, der in Fluid-Verbindung mit dem Hauptansaugweg des Ansaugkrümmers (7) steht, sowie einen Nebenansaugweg (22a) aufweist, der in Fluid-Verbindung mit dem Nebenansaugweg (22b) des Ansaugkrümmers (7) steht,-daß der Nebenansaugweg (22) ¥o]lständig innerhalb des Vergasers (8) des Ansaugkrümmers (7) und des Zylinderkopfes {2) enthalten ist und daß das Verbinden bzw. der Zusammenbau des Vergasers (8) mit dem Ansaugstutzen (7) und das Verbinden bzw. der Zusammenbau des Ansaugkrümmers(7) und des Zylinderkopfes (2) verschiedene Abschnitte (22a, 22b,22c) des Nebenansaugweges (22) in Fluid-Verbindung miteinander verbringt.