DE3142891A1 - Brennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge, mit ausnutzung des abgasdrucks zur verbesserung der zylinderfuellung - Google Patents

Brennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge, mit ausnutzung des abgasdrucks zur verbesserung der zylinderfuellung

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DE3142891A1
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Peter Dipl.-Ing. Dr. Hofbauer
Michael Ing.(grad.) 3180 Wolfsburg Willmann
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Description

AKTIENGESELLSCHAFT
3180 Wolfsburg
- 5 -
K 3179/1702-pt-hu-sa
Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Ausnutzung des Abqasdrucks zur Verbesserung der Zylinderfüllunq (Zusatz zu Patent ... (Anm. P 31 37 454.9))
Das Hauptpatent ... schützt Brennkraftmaschinen gemäß den Oberbegriffen der selbständigen Patentansprüche.
Der große Vorteil einer derartigen Brennkraftmaschine, die also mit direkter Nachladung durch den Abgas-VorauslaßstoQ arbeitet, besteht in der Ladungserhöhung des jeweils anderen Zylinders ohne Zwischenschaltung leistungsübertragender und damit träger bzw. leistungsentziehender Glieder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Drehschieberkonstruktionen für derartige Brennkraftmaschinen zu schaffen, die möglichst einfach aufgebaut und demgemäß sowohl hinsichtlich der Herstellung als auch der Abdichtung im Betrieb unproblematisch sind.
Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe werden in den Kennzeichen der selbständigen Patentansprüche angegeben; vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen geschützt.
Angesichts der hohen Temperatur und der Agressivität der Abgase wird man die Drehschieber bevorzugt aus keramischem Material herstellen. Die im Patentanspruch 2 geschützte, konstruktiv besonders einfache Drehschieberausbildung läßt jedoch eine Herstellung auch aus wärmebeständigem Blech zu.
Im folgenden u/erden mehrere erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das Ventildiagramm einer Zweizylinder-Dieselmaschine,
Fig. 2 einen angenäherten Horizontalschnitt durch die Maschine in Höhe der Achse des Drehschiebers bei einer ersten Ausführung desselben,
Fig. 3 das Steuerdiagramm des Drehschiebers anhand der Öffnungsverhältnisse der verschiedenen, mit ihm in Verbindung stehenden Leitungen und Kanäle,
Fig. 4 perspektivisch eine erste Ausführungsform des Drehschiebers,
Fig. 5 u. 7 angenäherte Horizontalschnitte in Höhe der Drehschieberachse bei verschiedenen Drehstellungen des Schiebers und damit verschiedenen Betriebsphasen des Nachladesystems,
Fig. 6a u. 6b Schnittansichten gemäß a-a bzw. b-b in Fig. sowie 8a u. 8b bei diesen Betriebsphasen,
Fig. 9 einen angenäherten Horizontalschnitt durch die Maschine in Höhe der Drehschieberachse bei anderer Anordnung der Abgasleitungen,
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Fig. 10 perspektivisch eine andere, für den
Einsatz in der Anordnung nach Fig. 9 geeignete Ausführungsform des Drehschiebers,
Fig. lla u. 11b Schnittansichten gemäß a-a bzu/. b-b in
Fig. 9 für einen Betriebszustand des Nachladesystems,
Fig. 12, 14 u. 16 angenäherte Horizontalschnitte in Höhe
der Achse des Drehschiebers gemäß Fig. bei verschiedenen Betriebszuständen,
Fig. 13a u. 13b, die zu diesen Betriebszuständen gehören-15a u. 15b den Schnittansichten gemäß a-a bzw. b-b sowie 17a u. 17b in Fig. 9,
Fig. 18 einen angenäherten Horizontalschnitt in
Höhe der Drehschieberachse für eine weitere Ausführungsform des Drehschiebers und
Fig. 19 einen entsprechenden angenäherten Horizontalschnitt bei anderer Anordnung bzw. Zusammenfassung der Abgasleitungen.
Der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele sei vorangestellt, daß in allen Figuren die verschiedenen Kanäle und Leitungen dieselben Bezeichnungen tragen, um den Vergleich mit den -für alle Ausführungsbeispiele geltenden- Arbeitsdiagrammen der Fig. 1 und 3 zu erleichtern.
Fig. 1 zeigt das Ventilsteuerdiagramm einer Zweizylinder-Dieselmaschine; die Öffnungsstellungen der Einlaßventile El und E2 sowie der Auslaßventile Al und A2 der beiden Zylinder 1 und 2 über dem Kurbelwinkel ψ sind
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durch Schraffur angedeutet. Blitze symbolisieren die Zündzeitpunkte. Beim Kurbelu/inkel -jz , 3π usw. liegt eine Überlappung der Offnungsphasen des Auslaßventils eines der beiden Zylinder und des Einlaßventils des anderen der beiden Zylinder vor, die über im wesentlichen in dem noch zu beschreibenden Drehschieber verlaufende Verbindungsleitungen zur Nachladung des Zylinders mit geöffnetem Einlaßventil durch den Vorauslaßstoß des jeweils anderen Zylinders ausgenutzt wird. Dieser Vorgang, der ausführlich im Hauptpatent erläutert ist, ist in dem Arbeitsdiagramm nach Fig. 1 durch die schräg verlaufenden Pfeile, die also die Richtung des Energietransports durch die Abgase andeuten sollen, hervorgehoben.
Fig. 2, die einen angenäherten Horizontalschnitt durch die Brennkraftmaschine in Höhe der Achse 3 des -hier nur durch sein Gehäuse 4 angedeuteten- Drehschiebers darstellt, dient zur Erläuterung der Bedeutung der verschiedenen Leitungen und Kanäle, deren Steuerdiagramm ebenfalls in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel φ Fig. 3 wiedergibt. Diese verschiedenen Leitungen und Kanäle werden also mittels des Drehschiebers durchgeschaltet bzw. gesperrt, wozu der Drehschieber über einen Riementrieb 5 mit der Drehzahl der Nockenwelle 6 angetrieben wird; in diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Riemen 5 auch über die Antriebswelle 7 der Einspritzpumpe. Damit ist ein exakter Synchronismus der Betätigung des Drehschiebers mit dem Betrieb der eigentlichen Brennkraftmaschine gewährleistet.
Die Einlaßventile El und E2 liegen am Ende von Einlaßleitungen E bzw. E9, von den Auslaßventilen Al und A2 gehen Auslaßleitungen A bzw. A ab; alle diese Leitungen haben Einmündungsstellen in das Drehschiebergehäuse 4. In dem Fig. 2 zugrundeliegenden Ausführungsbeispiel haben die beiden Einlaßleitungen E und E eine gemeinsame Einmündungsstelle im mittleren Bereich des Drehschiebers.
In Fig. 2 links von der Drehschieberachse 3 findet sich an seinem Gehäuse 4 eine Anschlußstelle für das Ansaugsystem AS, in dem hier ein Membranventil M als Rückströmungen verhinderndes Ventil angeordnet ist;
andernfalls müßte in den Drehschieber ein entsprechender Teilschieber integriert sein. In das Ansaugsystem mündet die Speicherkammer 8 zur Ausnutzung von Schwingungen der Gassäule zur Füllungsverbesserung. Auch die Einmündungsstelle des Ansaugsystems in den Drehschieber liegt etwa in der Mitte desselben. Ausgehend von diesem mittleren Drehschieberbereich in Richtung auf seine Enden folgen zu/ei Anschlußstellen von Leitungen des Abgassystems aufeinander, und zwar die beiden auch als Spülkanäle zu bezeichnenden Abgasleitungen SK-! und SKA sowie die weiteren Abgasleitungen A' und A', die in die Stirnseiten des Drehschiebergehäuses 4 einmünden. Die einander benachbarten Abgasleitungen sind paarweise unter Bildung von Injektoren 9 und 10 zusammengefaßt, so daß beim Strömen von Abgas durch die weiteren Abgasleitungen A' und A' gleichsam ein Sog in der zugeordneten Abgasleitung SKI bzw. SK' auftritt.
Der Drehschieber hat nun die Aufgabe, nicht nur Verbindungen zwischen den in Fig. 2 rechts von seiner Achse 3 gezeichneten Leitungen und den links davon gezeichneten Leitungen über direkte Kanäle herzustellen, sondern auch über Verbindungsleitungen L._ und L?1 den Vorauslaßstoß beim Öffnen des Auslaßventils Al bzw. A2 zum Einlaßventil E2 bzw. El des jeweils anderen Zylinders zu leiten. Diese Funktionen erfordern also ein Durchschalten der verschiedenen Verbindungen und Verbindungsleitungen in einer Abhängigkeit vom Kurbelwinkel φ , die in Fig. 3 für die verschiedenen nunmehr eingeführten Leitungen dargestellt ist. Dabei ergibt sich in Abhängigkeit von vorliegenden Druckverhältnissen auch die ebenfalls in Fig. 3 wiedergegebene Arbeitsweise des Membranventils M.
In Fig. 3 sind die Nachladephasen mit L und die sich anschließenden Spülphasen mit S bezeichnet. Unter Beachtung der Tatsache, daß der durchgeschaltete Zustand der verschiedenen Leitungen, d.h. der Zustand, in dem sie durchströmt sind, wieder durch Schraffur angedeutet ist, läßt sich eine Spülphase für jede der Verbindungsleitungen L,_ und L .. dadurch charakterisieren, daß sowohl die den jeweiligen Spülkanal darstellende Abgasleitung SKj bzw. SK' über den Drehschieber mit dem Ansaugsystem AS und über den jeweiligen Injektor 9 bzw. 10 mit der jeweiligen weiteren Abgasleitung Aj bzw. A· verbunden ist als auch das Membranventil M
geöffnet hat. Außerdem besteht über den Drehschieber eine Verbindung zwischen der jeweiligen AuslaQleitung A bzw. A und der jeweiligen u/eiteren Abgasleitung A' bzw. A', so daß die Strömung in dem jeweiligen Spülkanal sichergestellt ist.
In Fig. 3 findet sich hinter den Steuerdiagrammen einer Reihe von Leitungen ein Stern. Wie sich gezeigt hat, ist es zumindest in vielen Fällen gleichgültig, ob diese Leitungen in den nicht durch Schraffur oder schwarze Markierung hervorgerufenen Betriebsphasen über den Drehschieber durchgeschaltet oder abgesperrt sind. So können beispielsweise die Auslaßleitungen A1 und A dauernd -ausgenommen die Nachladephasen L-mit den weiteren Abgasleitungen A' bzw. A' in Verbindung stehen, ohne daß die Arbeitsweise der Maschine nachteilig beeinflußt wird. Grundsätzlich ist es aber, wie anhand der Ausführungsbeispiele noch erläutert wird, mit geringem zusätzlichen konstruktiven Aufwand möglich, den Drehschieber entsprechend zu ergänzen.
Ein erstes Ausführungsbeispiel für einen derartigen Drehschieber, der in dieser Ausführungsform übrigens auch die Auslaßleitungen steuert, zeigt perspektivisch Fig. 4. Es handelt sich hier um einen im wesentlichen als Keramik-Formkörper ausgebildeten Drehschieber 40 mit der Antriebswelle 41, die die bereits in Fig. 2 mit 3 bezeichnete Achse definiert. Das Gehäuse des Drehschiebers 40 ist in Fig. 4 nicht dargestellt; es entspricht in seiner grundsätzlichen Konstruktion dem Drehschiebergehäuse 4 in Fig. 2. Man erkennt den mittleren Bereich 42, der im wesentlichen die in Fig. 2 mit L19 und L bezeichneten Verbindungsleitungen zwischen den Einlaß- und Auslaßventilen verschiedener Zylinder beinhaltet, und die beiden identisch ausgeführten, jedoch um 180° gegeneinander bezüglich der Achse 3 verdrehten Endbereiche 43 und 44. Begrenzt wird der mittlere Bereich durch die beiden Querwände 45 und 46, die sich nur über einen begrenzten Winkelbereich α erstreckende stirnseitige Ausbuchtungen 47 und 48 aufweisen. Bereits jetzt sei darauf hingewiesen, daß in Fig. 4 die Winkelbereiche α und damit die Ausbuchtungen durch ebene Wände begrenzt dargestellt sind, während in den weiteren Figuren zu die-
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sem Ausführungsbeispiel diese Wände als schrägverlaufend wiedergegeben sind. Die Ausbildung der Ausbuchtungen 47 und 48 hängt verständlicherweise vom Einzelfall ab; die Darstellungweise der Fig. 4 wurde insbesondere im Hinblick auf die Möglichkeit einer deutlicheren Wiedergabe der Winkelbereiche <χ gewählt.
Der bis auf Stege 49 offene und hohle mittlere Bereich 42 des Drehschiebers 40 hat also seine größte axiale Erstreekung zwischen den Ausbuchtungen 47 und 48 der Querwände 45 und 46. Dort sind Mantelwände 50 und 51 mit Öffnungen 52 bzw. 53 vorhanden, die auf Umfangslinien liegen, die unter den Einmündungsstellen der Auslaßleitungen A1 bzw. A verlaufen. Diese Öffnungen 52 und 53 sind in Umfangsrichtung so angeordnet, daß sie den mittleren Bereich 42 des Drehschiebers 40 dann mit einer der Auslaßleitungen A, und A verbinden, wenn dort der Vorauslaßstoß auftritt,- so daß über den die Verbindungsleitungen L1? und L71 bildenden mittleren Drehschieberbereich 42, dessen Umfang weitgehend offen ist, dann eine Verbindung über die Einlaßleitungen E1 und E„ zu dem jeweils noch geöffneten Einlaßventil El bzw. E2 hergestellt wird. Die Öffnungen 52 und 53 sind also Nachlade-Steueröffnungen.
In Richtung nach innen setzen sich die Mantelwände 50 und 51 fort in Kragen 54 und 55, die auch die Verbindungsleitungen L und L teilweise bilden. In diesen Mantelwänden finden sich auf Umfangslinien, die unter den Anschlußstellen der als Spülkanäle dienenden Abgasleitungen SKj und SKI liegen, Steueröffnungen 56 und 57, die diese Abgasleitungen nur während der in Fig. 3 mit S bezeichneten, sich an die Nachladephasen L anschließenden Spülphasen S durchschalten. Ebenso wie die Steueröffnungen 52 und 53 liegen auch die Steueröffnungen 56 und 57 bezüglich der Drehschieberachse 3 um 180° versetzt.
An dieser Stelle sei eingefügt, daß dieser Versatz von 180° auf einer bezüglich des mittleren Bereichs 42 spiegelbildlichen Anordnung der verschiedenen, in Fig. 2 wiedergegebenen Leitungen beruht. Bei anderer Wahl
der Einmündungs- und Anschlußstellen müssen verständlicherweise auch die beschriebenen Steueröffnungen anders angeordnet werden.
Dies gilt auch für die noch zu beschreibenden u/eiteren Steueröffnungen im Drehschieber 40, die der Herstellung v/on Verbindungen zwischen den Auslaßleitungen A1 und A und der jeweils zugehörigen weiteren Abgasleitung Aj bzw. A' dienen. Der Drehschieber besitzt ebene Stirnwände 58 und 59, die sowohl Bestandteile der Ausbuchtungen 47 und 48 sind als auch V/erbindungskammern 60 und 61 begrenzen, die sich in dem von der jeweiligen Ausbuchtung 47 bzw. 48 freigelassenen Winkelbereich erstreckt. Diese Verbindungskammern besitzen jeweils eine stirnseitige Steueröffnung 62 bzw. 63, die in bestimmten Drehstellungen des Schiebers 40 unter der Anschlußstelle der jeweiligen weiteren Abgasleitung A1 bzw. A' liegt, sowie je eine längliche Steueröffnung 64 und 65, die auf demselben Umfangsbereich wie die bereits beschriebenen Öffnungen 52 und 53 liegen. Während der Öffnungsphasen der Auslaßventile Al und A2 ist also infolge dieser Anordnung der Steueröffnungen 62 bis 65 eine Verbindung mit der jeweiligen weiteren Abgasleitung AJ bzw. A' über die zugehörige Verbindungskammer 60 bzw. 61 geschaffen, so daß der zugehörige Injektor 9 bzw. 10 wirksam ist und die Spülströmung zumindest unterstützt.
In den Fig. 5 sowie 6a und 6b sind bei etwas schematisierter Darstellung des Drehschiebers 40 die Verhältnisse beim Nachladen des Zylinders 1 durch den Vorauslaßstoß des Zylinders 2 wiedergegeben. Die Ansaugleitung AS, die in Fig. 2 und weiteren Figuren der Übersichtlichkeit halber in die Zeichenebene geschwenkt ist, mündet in Fig. 6b von oben ein. Dargestellt sind also die Verhältnisse beim Kurbelwinkel 3 Tt (siehe Fig. 1 und 3). Infolge des Überdrucks im mittleren Bereich des Drehschiebers 40 ist das Membranventil M geschlossen, der Vorauslaßstoß vom öffnenden Auslaßventil A2 gelangt über den Drehschieber 40 in die Einlaßleitung E und damit zum noch geöffneten Einlaßventil El des anderen Zylinders. Wie aus Fig. 5 folgt, verschließen die Kragen 54 und 55 die Anschlußstelle der Abgasleitungen 5KJ und SKI.
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Die Fig. 7 sowie 8a und 8b beziehen sich auf den Kurbelwinkel 7/2 π ? also auf die Spülphase im Anschluß an die eben beschriebene Ladephase, Jetzt kommuniziert die Steueröffnung 65 mit der Auslaßleitung A , und die Verbindungskammer 61 ist vom Abgas des in der Ausschiebephase befindlichen Zylindern 2 durchströmt. Die Steueröffnung 53 ist dagegen abgedeckt, so daß der die Verbindungsleitungen darstellende mittlere Bereich des Drehschiebers AO nur über die Steueröffnung 57 im Kragen 55 mit der den Spülkanal bildenden Abgasleitung SKI verbunden ist. Infolge der Wirkung des Injektors ergeben sich Druckverhältnisse, die das Membranventil M öffnen, so daß vom Abgas gleichsam Frischgas bzw. Luft in den bisher die Verbindungsleitung darstellenden mittleren Bereich des Drehschiebers 40 gesaugt wird. Dieser mittlere Bereich wird auf der anderen Seite durch den dortigen Endbereich 43 (siehe Fig. 4) des Drehschiebers 40 verschlossen.
Fig» 9 und weiteren zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung liegt nun eine insofern andere Anordnung der Leitungen und Kanäle zugrunde, als die Einlaßleitungen E und E verschiedene Einmündungsstellen besitzen und die Anschlußstellen der Abgasleitungen SKi und SK' auf denselben Umfangen wie die Auslaßleitungen A und A„ liegen* Hierbei ergeben sich eine besonders einfache Drehschieberanordnung und ein in axialer Richtung besonders kurzer Drehschieber, für den Fig. 10 eine Ausführungsmöglichkeit zeigt. In seiner einfachsten Form besteht der Drehschieber nämlich lediglich aus zwei Querwänden 100 und 101, die drehfest auf der Antriebswelle 102 befestigt sind und jeweils eine sich längs eines Durchmessers erstreckende, rinnenauslaufähnliche Ausbuchtung 103 bzw. 104 besitzt. In diese Durchmesser enthaltenden Schnitten begrenzen diese Ausbuchtungen 103 und 104 also gleichsam sägezahnahnliche Hohlräume, die in Richtung auf die jeweils andere Querwand, also in Richtung auf den mittleren Bereich des Drehschiebers, sowie an jeweils einem ihrer umfangsseitigen Enden, nämlich bei 105 und 106, offen sind. In dieser einfachsten Ausführungsform sind die in Fig. 3 durch Kreuze hervorgehobenen Leitungen bzw. Kanäle auch außerhalb der
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dort schraffierten Betriebsphasen durchgeschaltet, es erfolgt also außerhalb der Nachladephasen keine Unterbrechung der Verbindungen zwischen den Auslaßleitungen A1 und A einerseits und den zugehörigen weiteren Abgasleitungen A' und A'.
Gemäß Fig. 9 liegen die Anschlußstellen der Abgasleitungen SK' und SK' hier unter der Zeichenebene, jedoch läßt sich die Konstruktion bei Abgehen von der in Fig. 10 dargestellten Relativverdrehung der beiden Querwände 100 und 101 um 180° verständlichem/eise auch anders auslegen. Fig. 9 liegt die Stellung des allgemein mit 107 bezeichneten Drehschiebers bei dem Kurbelvi/inkel 5/2 ji zugrunde. In Übereinstimmung mit den Diagrammen der Fig. 1 und 3 liegen die Querwände mit ihren Ausbuchtungen 103 und 104 so, daß das Abgassystem von dem sich zwischen den Querwänden 100 und 101 erstreckenden mittleren Bereich des Drehschiebers 107 abgetrennt ist, und dem ansaugenden Zylinder 2 wird über das geöffnete Membranventil H Frischgas zugeführt. Die Verhältnisse im Bereich des Auslaßventils A2 und des Einlaßventils El zeigen die Fig. 11a und lib.
Die Fig. 12 sowie 13a und 13b beziehen sich auf den Kurbelwinkel 3 η , also auf das Nachladen des Zylinders 1 durch den Vorauslaßstoß des Zylinders 2. Das Auslaßventil A2 steht über die Ausbuchtung 104 unter Abschluß gegen die dort befindlichen Abgasleitungen in Verbindung mit dem die Verbindungsleitung darstellenden Zwischenraum zwischen den Querwänden und 101 und damit auch mit dem Einlaßventil El. Die Querwand 100 sorgt ebenfalls für einen dichten Abschluß der beschriebenen Verbindungsleitung gegen die dort angeschlossenen Abgasleitungen.
Die Fig. 14 sowie 15a und 15b beziehen sich auf den Kurbelwinkel 7/2 τι , also auf die anschließende Spülphase. Wiederum trennt die Querwand 100 die dortigen Abgasleitungen von dem mittleren Bereich des Drehschiebers, der über das geöffnete Memranventil M mit Frischgas beliefert wird. Dagegen stellt die Ausbuchtung 104 eine Verbindung zwischen der Abgasleitung SKI und dor Auslaßleitung A her, die auch mit der weiteren Abgasleitung Al verbunden ist, so daß der Injektor 10 aktiviert ist.
Die Fig. 16 sowie 17a und 17b beziehen sich auf den Kurbelvl/inkel η , also die Nachladephase L für Zylinder 2. Die Querwände 100 und 101 haben also um 180° gegenüber der Darstellung der Fig. 12 geschwenkte Stellungen eingenommen; eine ins einzelne gehende Erläuterung der Verhältnisse dürfte sich erübrigen.
Auch an diese Nachladephase schließt sich wieder eine Spülphase an, die analog zu der anhand der Fig. 14 sowie 15a und 15b beschriebenen, nur bei um 180° verschwenktem Drehschieber, verläuft.
In Fig. 18 ist dem Ansaugsystem AS nicht mehr ein Membranventil als Sperrorgan zugeordnet, sondern stattdessen in den dort mit 120 bezeichneten Drehschieber ein entsprechender Schieberbereich 121 zwischen den Querwänden 122 und 123 integriert. Die Querwände 122 und 123 sind ebenso aufgebaut wie die Querwände 100 und 101 bei dem Drehschieber nach Fig.
Fig. 19 schließlich zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Abgasleitungen SK' und SK' sowie die weiteren Abgasleitungen A' und A' so zusammengefaßt sind, daß nur ein Injektor 130 erforderlich ist.
Wie aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich, sind die bei der Erfindung verwendeten Drehschieber insbesondere deshalb konstruktiv besonders einfach aufgebaut, als die Verbindungsleitungen zwischen den Auslaß- und Einlaßleitungen verschiedener Zylinder praktisch durch einen einfachen Hohlraum, nämlich den mittleren Bereich des Drehschiebers, gebildet werden.

Claims (1)

  1. AKIlFNGESLlLSfHAFT
    3180 Wolfsburg
    K 3179/1702-pt-hu-sa 2S4QkI8 1981
    PATENTANSPRÜCHE
    l.J Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuges mit zumindest einem Zylinderpaar, dessen Zylinder um einen halben Zyklus versetzt arbeiten, sowie mit nockenwellenbetätigten Ein- und Auslaßventilen am Ende von Ein- und Auslaßleitungen, wobei Ein- und Auslaßventile verschiedener Zylinder des Zylinderpaares mit Überschneidung arbeiten und in einem mit der Nockenwellendrehzahl angetriebenen Drehschieber, der auch direkte Abgasauslaß- und Frischgaseinlaßkanäle enthält, Verbindungsleitungen zwischen den Zylindern bezüglich der Bewegungen des Drehschiebers derart verlaufen, daß sie den Vorauslaß« stoß zum Einlaßventil des jeweils anderen Zylinders leiten, wobei ferner die Anschlußstelle eines Ansaugsystems und die Einmündungsstellen der Einlaßleitungen am Umfang des Drehschiebers in Richtung der Achse desselben zwischen den Anschlußstellen eines Abgassystems und den Einmündungsstellen der Auslaßleitungen liegen, nach Patent ... (Anm. P 31 37 454.9), dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen des Abgassystems (SK,1,SK') gegen die Einmündungsstellen der Auslaßleitungen (A1,A) in Richtung Drehschiebermitte axial versetzt sind und der Drehschieber (40) zwischen benachbarten Anschlußstellen und Einmündungsstellen jeweils eine Querwand (45,46) mit einer auf einen Winkelbereich (α) begrenzten, sich vor die Einmündungsstelle der benachbarten Auslaßleitung (A.,A) erstrecken
    3H2891
    den Ausbuchtung (47,48) besitzt, die in ihrer Umfangswand (50,51) eine nur während des Vorauslaßstoßes die Einmündungsstelle der Auslaßleitung (A.,A) mit dem als Verbindungsleitung dienenden mittleren Bereich (42) des Drehschiebers (40) verbindende Öffnung (52,53) besitzt, daß sich an jede Querwand (45,46) ferner ein die jeweilige Anschlußstelle des Abgassystems (SK',SK') überdeckender Kragen (54,55) mit einer Öffnung (56,57) anschließt, die die Anschlußstelle nur während Spülphasen (S) der Verbindungsleitungen (L.„, L) mit dem mittleren Bereich (42) des Drehschiebers (40) verbindet, und daß dem Ansaugsystem (AS) eine Rückströmungen in das Ansaugsystem unterbindende Sperre (M) zugeordnet ist.
    Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zumindest einem Zylinderpaar, dessen Zylinder um einen halben Zyklus versetzt arbeiten, sowie mit nockenwellenbetätigten Ein- und Auslaßventilen am Ende von Ein- und Auslaßleitungen, wobei Ein- und Auslaßventile verschiedener Zylinder des Zylinderpaares mit Überschneidung arbeiten und in einem mit der Nockenwellendrehzahl angetriebenen Drehschieber, der auch direkte Abgasauslaß- und Frischgaseinlaßkanäle enthält, Verbindungsleitungen zwischen den Zylindern bezüglich der Bewegungen des Drehschiebers derart verlaufen, daß sie den Vorauslaßstoß zum Einlaßventil des jeweils anderen Zylinders leiten, wobei ferner die Anschlußstelle eines Ansaugsystems und die Einmündungsstellen der Einlaßleitungen am Umfang des Drehschiebers in Richtung der Achse desselben zwischen den paarweise etwa auf derselben Umfangslinie liegenden Anschlußstellen eines Abgassystems und Einmündungsstellen der Auslaßleitungen liegen, nach Patent ... (Anm. P 31 37 454.9), dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (107) neben den Einmündungsstellen der Auslaßleitungen (A.,A_) Querwände (100,101) mit je einer sich über einen oder parallel zu einem Durchmesser erstreckenden rinnenauslaufähnlichen Ausbuchtung (103,104) aus der zwischen den Einmündungsstellen von Ein- und Auslaßleitungen (E ,E ,A ,A) jeweils eines Zylinders (1,2) liegenden Wandebene enthält, die je einen in einem Schnitt durch den Drehschieber (107) etwa dreieckförmigen
    »α β
    Hohlraum definieren, der nur an einem seiner umfangsseitigen Enden sowie in der Wandebene -dort in Richtung auf die jeweils andere Querwand (100,101)- offen ist und während des Vorauslaßstoßes als Bestandteil einer der Verbindungsleitungen mit seinem offenen umfangsseitigen Ende (105,106) der Einmündungsstelle der jeweiligen Auslaßleitung (A,,A) gegenübersteht, wobei dann die Anschlußstellen des Abgassystems (SK',SK') auf der der jeweils anderen Querwand (100, 101) abgekehrten Seite der Querwand (100,101) liegen und durch diese von der jeweiligen Verbindungsleitung getrennt sind, daß dagegen in einer a anschließenden Spülphase (S) das offene umfangsseitige Ende (105,106) des Hohlraums unter einer Anschlußstelle des Abgassystems (SKj,SK') liegt und die Verbindungsleitung mit diesem verbindet, während zumindest in den Öffnungsphasen des jeweiligen Auslaßventils (A1,A2) eine Verbindung zwischen Abgassystem (SK'',SKi) und Auslaßleitung (A.,A) auf der der jeweils anderen Querwand (100,101) abgekehrten Seite der Querwand (100,101) besteht, und daß dem Ansaugsystem (AS) eine Rückströmungen in das Ansaugsystem (AS) unterbindende Sperre (M) zugeordnet ist.
    3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre ein im Ansaugsystem (AS) angeordnetes Rückschlagventil (M) ist.
    4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil ein Membranventil (M) ist.
    5β Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4? dadurch gekenn*- zeichnet, daß sich an jede Querwand (45,46) über den von der jeweiligen Ausbuchtung (47,48) freigelassenen Winkelbereich eine Verbindungskammer (60,61) mit Steueröffnungen (62,63,64,65) anschließt, die zumindest während der Auslaßphase, aber nach dem Vorauslaßstoß, die Einmündungsstelle der jeweiligen Auslaßleitung (A ,A„) mit einer weiteren Anschlußstelle (A',A') des Abgassystems verbindet.
    6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß uon den Anschlußstellen und den u/eiteren Anschlußstellen ausgehende Abgasleitungen (SKi,SK',A1,A') unter Injektorbildung zusamengeführt sind.
    7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Anschlußstellen den Stirnseiten des Drehschiebers (40) gegenüberstehen.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19631290A1 (de) * 1996-08-02 1998-02-05 Hermann Klingels Vorrichtung zur Aufladung eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors
FR2768178A1 (fr) * 1997-09-11 1999-03-12 Daniel Drecq Moteur a combustion interne comportant des moyens de recirculation des gaz d'echappement et de suralimentation
WO2000042299A1 (en) * 1999-01-19 2000-07-20 Hycomp, Inc. Rotary-disk valve system for internal combustion engine
WO2001053677A1 (en) * 2000-01-20 2001-07-26 Scania Cv Aktiebolag (Publ) Method and apparatus for energy transfer in a four-cycle combustion engine
DE102011010814A1 (de) * 2011-02-09 2012-08-09 Benteler Automobiltechnik Gmbh Druckwellenladeranordnung und Verfahren zum Betreiben einer Druckwellenladeranordnung
DE102011018249A1 (de) * 2011-04-19 2014-01-02 Pierburg Gmbh Abgasrückhalteanordnung für eine Verbrennungskraftmaschine sowie Verfahren zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine mit einer derartigen Abgasrückhalteanordnung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1500159C (de) * Mitsubishi Jukogyo K K , Tokio Ruckschlagventil
DE514131C (de) * 1927-02-27 1930-12-09 Paul G Ehrhardt Einrichtung an mehrzylindrigen Viertakt-Brennkraftmaschinen mit Vorauslass und Saugeeinrichtung an der Vorauslassleitung
US3800763A (en) * 1971-11-05 1974-04-02 R Pouit Supercharged four stroke internal combustion engine
US4149493A (en) * 1972-09-29 1979-04-17 Motoren-Forschungs Gmbh Kg Multi-cylinder internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1500159C (de) * Mitsubishi Jukogyo K K , Tokio Ruckschlagventil
DE514131C (de) * 1927-02-27 1930-12-09 Paul G Ehrhardt Einrichtung an mehrzylindrigen Viertakt-Brennkraftmaschinen mit Vorauslass und Saugeeinrichtung an der Vorauslassleitung
US3800763A (en) * 1971-11-05 1974-04-02 R Pouit Supercharged four stroke internal combustion engine
US4149493A (en) * 1972-09-29 1979-04-17 Motoren-Forschungs Gmbh Kg Multi-cylinder internal combustion engine

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19631290A1 (de) * 1996-08-02 1998-02-05 Hermann Klingels Vorrichtung zur Aufladung eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors
FR2768178A1 (fr) * 1997-09-11 1999-03-12 Daniel Drecq Moteur a combustion interne comportant des moyens de recirculation des gaz d'echappement et de suralimentation
WO1999013205A1 (fr) * 1997-09-11 1999-03-18 Daniel Drecq Moteur a combustion interne comportant des moyens de recirculation des gaz d'echappement et de suralimentation
US6308666B1 (en) 1997-09-11 2001-10-30 Daniel Drecq Internal combustion engine having means for recirculating exhaust and turbo boost gases
WO2000042299A1 (en) * 1999-01-19 2000-07-20 Hycomp, Inc. Rotary-disk valve system for internal combustion engine
US6273038B1 (en) 1999-01-19 2001-08-14 Hycomp, Inc. Rotary distribution system internal combustion engine
WO2001053677A1 (en) * 2000-01-20 2001-07-26 Scania Cv Aktiebolag (Publ) Method and apparatus for energy transfer in a four-cycle combustion engine
DE102011010814A1 (de) * 2011-02-09 2012-08-09 Benteler Automobiltechnik Gmbh Druckwellenladeranordnung und Verfahren zum Betreiben einer Druckwellenladeranordnung
JP2012167668A (ja) * 2011-02-09 2012-09-06 Benteler Automobiltechnik Gmbh 圧力波過給装置と圧力波過給装置を運転するための方法
DE102011010814B4 (de) * 2011-02-09 2015-01-15 Benteler Automobiltechnik Gmbh Druckwellenladeranordnung und Verfahren zum Betreiben einer Druckwellenladeranordnung
DE102011018249A1 (de) * 2011-04-19 2014-01-02 Pierburg Gmbh Abgasrückhalteanordnung für eine Verbrennungskraftmaschine sowie Verfahren zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine mit einer derartigen Abgasrückhalteanordnung

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