DE3212910C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Einlaßsystem für einen vorverdich
teten Fahrzeugmotor, mit einer Zylindereinrichtung mit Einlaß-
und Auslaßöffnungen, mit einer Frischluftquelle, einem Vor
verdichter zum Vorverdichten der von der Frischluftquelle zu
geführten Luft, und mit einem Einlaßkanalsystem, welches sich
zwischen dem Vorverdichter und der Zylindereinrichtung er
streckt.
Bei bekannten vorverdichteten Fahrzeugmotoren neigt die Tem
peratur des dem Motor zugeführten Brennstoffgemisches dazu,
während des Betriebes des Vorverdichters sich zu erhöhen.
Dies liegt daran, daß während des Verdichtens des Luft-Brenn
stoffgemisches durch den Kompressor des Vorverdichters Wärme
freigesetzt wird. Eine weitere Erwärmung des Luft-Brennstoff
gemisches ergibt sich durch die hohe Temperatur desjenigen
Teiles des Abgases, welches beim Gaswechsel nicht ausgestoßen
worden ist. Die erhöhte Temperatur des Luft-Brennstoffgemisches
ist häufig verantwortlich für Temperaturerhöhung und Drucker
höhung innerhalb des Fahrzeugmotors, was eine Ursache für das
Auftreten von Klopfen ist. Eine Temperaturerhöhung des vorver
dichteten Luft-Brennstoffgemisches kann durch Absenken der
Betriebswirksamkeit des Vorverdichters minimal gehalten werden.
Diese Lösung steht jedoch der maximalen Ausnutzung des Vor
verdichters entgegen.
Darüber hinaus ist es bekannt (US-PS 40 10 613), einen Kühler
vorzusehen, mit welchem das vorverdichtete Luft-Brennstoff
gemisch gekühlt wird, bevor es in den Brennraum geführt wird.
Gemäß der genannten Literaturstelle kann durch Verwendung
des Kühlers die Motorverbrennungstemperatur gesenkt werden,
um die Erzeugung von belästigenden Stickoxyden im Abgas
niedrig zu halten. Durch Verwendung eines Kühlers wird das
Brennstoffeinlaßsystem des Motors kompliziert und teuer.
Es könnte in Betracht gezogen werden, die Klopfneigung eines
Motors ohne Verwendung eines Kühlers dadurch zu verringern,
eine Brennstoff-Einlaßöffnung zu einem Zeitpunkt kurz vor
dem Schließen einer Auslaßöffnung zu öffnen, so daß das
vorverdichtete Luft-Brennstoffgemisch das Abgas durch die
noch nicht geschlossene Auslaßöffnung ausschieben kann.
Eine solche Arbeitsweise stellt jedoch insbesondere dann
ein Problem dar, wenn der Motor unter niedriger Last be
trieben wird, in welchem Fall der Vorverdichter allgemein
unwirksam ist, so daß das dem Motor zugeführte Luft-Brenn
stoffgemisch nicht vorverdichtet ist und sich auf einem Druck
befindet, der niedriger als der Druck des Abgases ist. Daher
besteht für das Abgas das Bestreben, in vergleichsweise
großer Menge im Zylinder zu verbleiben, wodurch die Brenn
barkeit des im Zylinder befindlichen Gemisches in unerwünsch
ter Weise verringert wird.
Es ist auch ein Einlaßsystem für einen nicht vorverdichteten
Fahrzeugmotor, d. h. für einen Vergasermotor, bekannt (FR-PS
12 25 060), welches zwei Einlaßkanäle aufweist, deren jeder
an einem Ende mit einem für beide Kanäle gemeinsamen Vergaser,
und am anderen Ende mit einer Einlaßöffnung in den Zylinder
in Verbindung steht. Beim Betrieb des Motors unter niedriger
Last wird Luft-Brennstoffgemisch nur über einen der Einlaß
kanäle zugeführt, um ausreichend hohe Strömungsgeschwindig
keiten zu erhalten, bei welcher gute Vergasung stattfindet. Beim
Betrieb des Motors unter hoher Last wird das Luft-Brennstoff
gemisch durch beide Einlaßkanäle hindurch zugeführt, um eine
gute Füllung des Zylinders zu erhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Einlaßsystem für einen
vorverdichteten Fahrzeugmotor der einleitend genannten Art
derart auszuführen, daß kein Kühler verwendet zu werden
braucht und trotzdem bei optimaler Vorverdichtung über
den gesamten Betriebsbereich das Auftreten von Klopfen
vermieden wird.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß
das Einlaßkanalsystem einen ersten Kanal und einen zweiten
Kanal aufweist, wobei der erste Kanal an einem Ende mit dem Vorverdich
ter und an dem anderen Ende mit einer ersten Einlaßöffnung eines Zylin
ders, und der zweite Kanal an einem Ende ebenfalls mit dem Vorverdichter
und am anderen Ende mit einer zweiten Einlaßöffnung desselben
Zylinders verbunden ist, und daß die beiden Einlaßöffnungen
derart gesteuert sind, daß die zweite Einlaßöffnung zu einem
Zeitpunkt vor dem Schließen der Auslaßöffnung des Zylinders
und die erste Einlaßöffnung nach dem Öffnen der zweiten Einlaß
öffnung geöffnet wird.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß beim Betrieb des
Motors unter hoher Last nach einer Verbrennung im Zylinder
vorhandenes Abgas durch die dann zugeführte hoch aufgeladene
Luft aus dem Zylinder ausgeschoben wird. Dies ergibt sich,
weil eine Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung längere Zeit
gleichzeitig offen sind. Beim Betrieb des Motors unter nied
riger Last, bei welchem die zugeführte Luft nicht aufgeladen
wird, ergibt sich eine Verringerung der Gesamtmenge an Abgas,
die während des gleichzeitigen Offenseins der Auslaßöffnung
und einer oder beider Einlaßöffnungen zu den Einlaßöffnungen
strömt, insbesondere im Vergleich zu dem Fall, in welchem
lediglich beide Einlaßöffnungen längere Zeit gemeinsam offen
bleiben, wobei die Abgasmenge verringert wird entsprechend
dem Ausmaß der Zeitverzögerung bis zum Öffnen der zweiten
Einlaßöffnung. Zufolge der geringeren, im Zylinder verblei
benden Abgasmenge wird die Brennbarkeit des Luft-Brennstoff
gemisches verbessert.
Als Ergebnis wird sowohl beim Betrieb des Motors unter hoher
Last als auch beim Betrieb des Motors unter niedriger Last
die Gefahr des Auftretens von Klopfen verringert. Ein Ein
laßsystem gemäß der Erfindung ist konstruktiv einfach und
hinsichtlich des Betriebes zuverlässig. Es kann bei bestehen
den Fahrzeugmotoren mit geringer Abänderung und ohne wesent
liche Erhöhung der Kosten angewendet werden.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispiels
weise erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Brennstoff-
Einlaßsystems für einen turbogeladenen Motor
entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, wobei der Motor teilweise im Schnitt
dargestellt ist,
Fig. 2 eine graphische Darstellung des Verhältnisses
des zeitlichen Betriebes des primären und zusätz
lichen Einlaßventiles und des Auslaßventiles
(Abgas) beim in Fig. 1 dargestellten System und
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Beispiels der
Anwendung des Brennstoff-Einlaßsystems der vor
liegenden Erfindung auf einen turbogeladenen
Mehrzylindermotor.
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Einzel
zylindermotor eines Fahrzeuges dargestellt ist, wobei der
Motor mit E bezeichnet ist. Er umfaßt eine Brennkammer 10
mit einem darin befindlichen Kolben 12, eine erste bzw. primäre Einlaß
öffnung 14, welche selektiv durch ein erstes bzw. primäres Einlaßventil
16 geschlossen und geöffnet werden kann, eine zweite bzw. sekundäre
Einlaßöffnung 18, die in der Nähe der primären Einlaßöffnung
14 angeordnet ist und durch ein zweites bzw. sekundäres Einlaßventil 20
selektiv geschlossen und geöffnet werden kann, und eine
Auslaß- oder Abgasöffnung 22, welche durch ein Auslaßventil
24 selektiv geschlossen und geöffnet werden kann. Die primäre
und sekundäre Einlaßöffnung 14 und 18 münden beide in die
Brennkammer 10 und stehen durch einen ersten bzw. primären Brennstoff
kanal 26 bzw. einen zweiten bzw. sekundären Brennstoffkanal 28, die
voneinander getrennt sind, mit einem gemeinsamen Einlaß
kanal 30 in Verbindung, welcher seinerseits mit einem
Kompressor in Verbindung steht, welcher zusammen mit einer
Turbine 34 zum Antreiben des Kompressors 32 einen Vorverdichter bzw.
Turbolader TC bildet.
Es ist für den Fachmann auf diesem Gebiet der Technik bekannt,
daß der Turbolader TC von einer Konstruktion ist, bei der
die Turbine 34 den Kompressor 32 antreibt, wobei die von
der Brennkammer durch die Auslaßöffnung 22 abgegebenen Ab
gase durch einen Abgaskanal 23 zur Turbine 34 strömen.
Dabei wird Luft aus der Atmosphäre in den gemeinsamen Ein
laßkanal 30 gezogen, und zwar durch einen Strömungsmesser
F, welcher in einem Rohr 36 installiert ist, welches von
der Atmosphäre oder einem nicht dargestellten Luftreiniger
zu einer Lufteinlaßöffnung des Kompressors 32 führt.
Der primäre und der sekundäre Brennstoffkanal 26 und 28
haben ein primäres Drosselventil 38 bzw. ein sekundäres
Drosselventil 40, die in diesen Leitungen angeordnet sind.
Diese Drosselventile dienen der Regulierung der Luftströmung,
die aus dem gemeinsamen Einlaßkanal 30 in den jeweiligen
Brennstoffkanal 26 oder 28 gelangt. Außerdem sind Brennstoff-
Einspritzdüsen 42 und 44 hinsichtlich der Strömungsrichtung
des Brennstoff-Luftgemisches in Richtung auf die Brennkammer
10 stromabwärts der zugehörigen Drosselventile 38 und 40 ange
ordnet, um Brennstoff in den primären und sekundären Brenn
stoffkanal 26 bzw. 28 einzuspritzen. Das Einspritzen des
Brennstoffs in den primären und sekundären Brennstoffkanal
26 und 28 wird durch eine bekannte computergesteuerte
Brennstoffeinspritz-Steuereinheit C in Abhängigkeit eines
Ausgangssignales gesteuert, welches vom Strömungsmesser F
abgegeben wird. Das Ausgangssignal vom Strömungsmesser F
ist für die Strömungsmenge der Luft durch diese indikativ.
Die Steuereinheit C steuert aufgrund des Empfangs des
Ausgangssignals des Strömungsmessers und anderer bekannter
elektrischer intelligenter Signale, die für die Motorbe
triebsbedingungen indikativ sind, die primäre und sekundäre
Einspritzdüse 42 bzw. 44 auf solche Weise, daß der Brenn
stoff durch die Düse 42 in den primären Brennstoffkanal 26
eingespritzt wird, während ein Niedriglast-Betriebszustand
des Motors E, bei dem eine relativ kleine Luftmenge benötigt
wird. Der Einspritzvorgang erfolgt in beide Brennstoff
kanäle 26 und 28 durch die zugehörigen Düsen 42 und 44
während eines Hochlastbetriebes des Motors, bei dem eine
relativ große Luftmenge benötigt wird. Das Brennstoff
einspritzsystem einschließlich dem Strömungsmesser F und
der Steuereinheit C ist für Fachleute auf diesem Gebiet
der Technik bekannt, weswegen zum Kurzhalten der Beschreibung
die Beschreibung der Einzelheiten dieser Teile weggelassen
wird.
Der primäre Brennstoffkanal 26 hat einen Querschnittsbereich,
welcher kleiner ist als der des sekundären Brennstoffkanals
28, vorzugsweise ungefähr 2/3 des Querschnittsflächenbereiches
des sekundären Brennstoffkanals 28. Das soweit beschriebene
Brennstoff-Einlaßsystem bezieht sich im allgemeinen auf ein
Zweifach-Brennstoff-Einlaßsystem, bei dem während dem
Niedriglastbetrieb des Motors nur das primäre Drosselventil
38 geöffnet ist, um bei einer erhöhten Geschwindigkeit ein
Luft-Brennstoffgemisch in Richtung auf die Brennkammer 10
nur durch den primären Brennstoffkanal 26 zuzuführen, um
dadurch die Verbrennung des zugeführten Luft-Brennstoff
gemisches innerhalb der Brennkammer 10 zu verbessern. Während
des Hochlastbetriebes des Motors sind beide Drosselventile
38 und 40 geöffnet, um Luft-Brennstoffgemisch durch die
jeweiligen Brennstoffkanäle 26 und 28 in die Brennkammer 10
einzubringen, um dadurch die Ladeeffizienz in der Brenn
kammer 10 zu erhöhen, so daß die erhöhte Motorausgangs
leistung erzielt werden kann.
Die Ventile 16, 20 und 24 sind betriebsmäßig angemessen
ausgebildeten Nocken 46, 48 und 50 zugeordnet, welche ihrer
seits betriebsmäßig einer bekannten, nicht dargestellten
Kurbelwelle zugeordnet sind, so daß die Öffnungen 14, 18 und
22 durch die zugehörigen Ventile 16, 20 und 24 in einer
vorbestimmten Zeitfolge selektiv geöffnet und geschlossen
werden können. Soweit es das dargestellte Ausführungs
beispiel betrifft, so ist die Zeitfolge für das selektive
Öffnen und Schließen der Öffnungen 14, 18 und 22 durch die
zugehörigen Ventile 16, 20 und 24 so, wie dies in Fig. 2
dargestellt ist, worin die Buchstabenfolgen "B.D.C." und
"T.D.C." jeweils Abkürzungen für "Bottom Dead Center"
(unterer Totpunkt) und "Top Dead Center" (oberer Totpunkt)
sind, und zwar indikativ für die verschiedenen Betriebslagen
des Kolbens 12, wie dies für den Fachmann auf diesem Gebiet
bekannt ist. Das Öffnen der primären Einlaßöffnung 14 findet
gleichzeitig oder kurz vor dem Schließen der Auslaßöffnung
22 statt, jedoch in einem kurzen vorbestimmten Zeitabstand
nach dem Öffnen der zweiten Einlaßöffnung 18, welche in
einem bestimmten Zeitabstand vor dem Schließen der Ablaß
öffnung 22 erfolgt. Es ist festzustellen, daß, wenn die
Zeit, zu der die primäre Einlaßöffnung 14 öffnet, kurz
vor dem Schließen der Auslaßöffnung 22 liegt, die Zeitspanne
zwischen dem Öffnen der sekundären Einlaßöffnung 18 und
dem Schließen der Auslaßöffnung 22 nicht kleiner sein sollte
als die zwischen dem Öffnen der primären Einlaßöffnung 14
und dem Schließen der Auslaßöffnung 22. In jedem Falle
kann diese Zeitfolge adäquat erzielt werden durch die
besondere Form und Konstruktion der Nocken 46, 48 und 50
und/oder durch eine angemessene Konstruktion eines mecha
nischen Gestänges zwischen den Nocken 46, 48 und 50 und
der Motorkurbelwelle.
Nachfolgend wird der Betrieb des turbogeladenen Motors E
entsprechend der Erfindung, so wie er in Fig. 1 und 2
dargestellt ist, beschrieben.
Angenommen, der Motor E wird unter Hochlast betrieben.
Dann ist der Turbolader TC in Betrieb und die Drosselventile
38 und 40 sind geöffnet. Jedoch während dem gleichzeitigen
Öffnen der zweiten Einlaßöffnung 18 und der Auslaßöffnung
22, wenn der Motor E unter Hochlast betrieben wird, hat
die in den gemeinsamen Einlaßkanal 30 strömende Luft, nach
dem der Kompressor 32 durch die Turbine 34 angetrieben worden
ist, einen Druck, welcher höher ist als der Druck der von
der Brennkammer 10 in den Abgaskanal 23 abgegebenen Abgase.
Wenn daher das Luft-Brennstoffgemisch durch die sekundäre
Einlaßöffnung 18 in die Brennkammer 10 gelangt, wird
in der Brennkammer befindliches
Abgas
vorteilhafterweise durch die Auslaßöffnung 22 zwangsweise
in den Abgaskanal 23 gestoßen. Daraus resultiert,
daß die Menge des Abgases im Zylinder reduziert wird und
die Temperatur des Luft-Brennstoffgemisches, welches in
die Brennkammer 10 eingebracht wird, erhöht wird. Somit
kann die Zunahme der Verbrennungstemperatur, welche durch
das Vorhandensein von Abgas im Zylinder
sich ergeben kann, kon
sequenterweise minimal gehalten werden oder im wesentlichen
eliminiert werden, gleichzeitig mit der minimalen Möglich
keit des Auftretens eines Klopfens des Motors.
Wenn der Motor E unter Niedriglast betrieben wird, bei der
der Turbolader TC auf eine Hälfte gebracht wird und
die Luft-Brennstoff-Mischungszufuhr in die Brennkammer 10
nur durch den primären Einlaßkanal 26 bewirkt wird, wird
der Druck der in den gemeinsamen Einlaßkanal 30 hinter dem
Kompressor 32 kleiner als der der Abgase, die in den
Abgaskanal 23 abgegeben werden, während gleichzeitig die
sekundäre Einlaßöffnung 18 und die Auslaßöffnung 22 ge
öffnet werden. Daher kann Abgas durch die
sekundäre Einlaßöffnung 18 in den sekundären Einlaßkanal
28 gelangen, gelangt aber nicht durch die primäre Einlaß
öffnung 14 in den primären Einlaßkanal 26, weil die primäre
Einlaßöffnung 14 noch nicht geöffnet worden ist. Obwohl
das Abgas, wie zuvor diskutiert, in den sekundären
Einlaßkanal 28 gelangen kann, ist die Menge desselben so
klein, daß die in der Brennkammer 10 stattfindende Ver
brennung nicht nachteilig beeinträchtigt wird. Daher
wird der einwandfreie Funktionsablauf des Motors nicht
reduziert.
Es ist festzustellen, daß die Zeitfolge des selektiven
Öffnens und Schließens der Öffnungen 14, 18 und 22
auf solche Weise modifiziert werden kann, daß das Öffnen
der zweiten Einlaßöffnung 18 gleichzeitig mit oder kurz
vor dem Schließen der Auslaßöffnung 22 erfolgen kann,
jedoch in einer vorbestimmten Zeitfolge nach dem Öffnen
der primären Einlaßöffnung 14, welches in einem vorbe
stimmten Zeitabstand vor dem Schließen der Auslaßöffnung
22 stattfindet. Bei dieser modifizierten Zeitfolge, bei
der das Öffnen der zweiten Einlaßöffnung 18 kurz vor dem
Schließen der Auslaßöffnung 22 erfolgt, sollte die Zeit
spanne zwischen dem Öffnen der primären Einlaßöffnung 14
und dem Schließen der Auslaßöffnung 22 nicht kleiner sein
als die zwischen dem Öffnen der sekundären Einlaßöffnung 18
und dem Schließen der Auslaßöffnung 22. In jedem Falle
kann diese modifizierte Zeitfolge als eine Version be
trachtet werden, bei der das primäre Einlaßventil 16 und
das sekundäre Einlaßventil 20, die im Verhältnis zum
Auslaßventil 24 entsprechend der zuvor beschriebenen
Zeitfolge betrieben werden, umgekehrt zueinander sind.
Die Frage, ob die zuvor beschriebene Zeitfolge oder die
modifizierte Zeitfolge für einen besonders vorverdichteten
Automobilmotor verwendet werden soll, kann unter Berück
sichtigung der Betriebseigenschaften eines solchen Motors
gelöst werden. Mehr insbesondere ist die zuvor erwähnte
Zeitfolge dahingehend vorteilhaft, daß während des Niedrig
lastbetriebes des Motors keine Möglichkeit besteht, daß
die Strömung des Brennstoffes, die die Wandfläche des
primären Einlaßkanales 26 benetzt, durch das Abgas
aufgerührt wird, wenn dieses tatsächlich in den primären
Einlaßkanal 26 gelangt. Daher kann die Versorgung der
Brennkammer 10 mit dem Luft-Brennstoffgemisch für jeden
Betriebszyklus des Motors E auf stabilisierte Weise erfolgen,
obwohl die während des gleichzeitigen Öffnens der Öffnungen
18 und 20 bei Niedriglastbetrieb des Motors in den sekun
dären Einlaßkanal 28 gelangende Menge des Abgases
dazu neigt größer zu sein als während des gleichen Zu
standes bei der modifizierten Zeitfolge, weil der sekundäre
Einlaßkanal 28 hinsichtlich seines Querschnittsbereiches
größer ist als der primäre Einlaßkanal 26.
Obwohl andererseits entsprechend der modifizierten Zeit
folge die Menge des während des gleichzeitigen Öffnens
der Öffnungen 14 und 22 bei Niedriglastbetrieb des Motors
E in den primären Einlaßkanal 26 gelangenden
Abgases kleiner ist als die während desselben Zustandes bei
der zuvor beschriebenen Zeitfolge, so besteht bei der
modifizierten Zeitfolge die Möglichkeit, daß der Brenn
stoffstrom, welcher die Wandfläche des primären Einlaß
kanals 26 benetzt, durch das Abgas aufgerührt
wird, wenn dieses tatsächlich in den primären Einlaßkanal 26
gelangt. Diese Möglichkeit kann jedoch im wesentlichen
eliminiert werden, wenn die primäre Brennstoffeinspritz
düse 42, welche neben und stromabwärts des primären Drossel
ventils 38 liegt, neben der primären Einlaßöffnung 14
angeordnet ist, wie dies durch die strichpunktierten Linien
dargestellt ist (42′).
Bei Betrachtung der vorstehenden Ausführungen ist leicht
ersichtlich, daß bei einem besonders vorverdichteten Motor
mit einer Konstruktion, bei der sich durch den Rückstrom von Abgas
eine nachteilige Beeinträchtigung ergibt, die Ventile
16 und 20 so ausgebildet sein sollten, daß sie entsprechend
der modifizierten Zeitfolge relativ zum Auslaßventil 24
betätigt werden, wogegen bei einem besonders vorverdichteten
Motor eine Konstruktion, bei der die Versorgung des Luft-
Brennstoffgemisches dazu tendiert, mit einem Wechsel im
Betriebszyklus des Motors zu fluktuieren, die Ventile 16
und 20 so ausgebildet sein sollten, daß sie entsprechend
der zuvor beschriebenen Zeitfolge relativ zum Auslaßventil
24 betrieben werden.
Die Bestimmung der Zeitspanne, bei der das Öffnen der
sekundären Einlaßöffnung 18 und der primären Einlaß
öffnung 14 sich mit dem Öffnen der Auslaßöffnung 22
überlappt, kann durchgeführt werden unter Berücksichtigung
des Luft-Brennstoffmischverhältnisses, der Position der
Brennstoffversorgung, des Verhältnisses der Querschnitts
bereiche des primären und sekundären Einlaßkanals und
anderer Motorkonstruktionsparameter.
Obwohl die vorstehende Beschreibung der vorliegenden
Erfindung auf einen vorverdichteten
Fahrzeugmotor mit einem einzelnen Zylinder ausgerichtet
war, kann die Erfindung auch auf einen derartigen Motor
angewendet werden, welcher mehrere Zylinder aufweist.
Jedoch führt die Verwendung des Drosselventilpaares für
jeden Zylinder eines derartigen Motors zu einem kompli
zierten System mit einer entsprechend erhöhten Anzahl
von Kanälen, so daß ein derartiger Motor unwirtschaftlich
und praxisfern wird. Dies ist insbesondere wahr, wenn
der Motor drei oder mehr Zylinder hat. In solch einem Fall
kann eine Konstruktion verwendet werden, bei der die
primären Einlaßöffnungen aller Motorzylinder über ein
einzelnes primäres Drosselventil mit dem Kompressor in
Verbindung stehen. Die sekundären Einlaßöffnungen aller
Motorzylinder sind in zwei Gruppen gruppiert und stehen
mit demselben Kompressor über jeweilige sekundäre Drossel
ventile, jeweils eines pro Gruppe, in Verbindung. Dies
wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 für einen turbogeladenen
4-Zylinder-Motor beschrieben, welcher in Fig. 3 schematisch
dargestellt ist.
Entsprechend Fig. 3 hat der Motor E vier Zylinder oder
Brennkammern 10 a, 10 b, 10 c und 10 d. Die primären Einlaß
öffnungen der jeweiligen Brennkammern sind durch die
Bezugszeichen 14 a, 14 b, 14 c und 14 d gekennzeichnet. Die
sekundären Einlaßöffnungen der jeweiligen Brennkammern
haben die Bezugszeichen 18 a, 18 b, 18 c und 18 d. Schließlich
haben die Auslaßöffnungen der jeweiligen Brennkammern die
Bezugszeichen 22 a, 22 b, 22 c und 22 d. Bei dieser Ausführungs
form besteht der primäre Einlaßkanal aus einem einzelnen
primären Einlaßkanal 52 mit dem primären Drosselventil 38.
Der primäre Einlaßkanal 52 steht an einem Ende mit dem
gemeinsamen Einlaßkanal 30 in Verbindung und verzweigt
sich am anderen Ende in vier Zweigkanäle 26 a, 26 b, 26 c
und 26 d, und zwar von einer Stelle stromabwärts des
primären Drosselventils 38. Diese Zweigkanäle 26 a, 26 b,
26 c und 26 d enden in einer Verbindung mit den jeweiligen
Motorzylindern oder Verbrennungskammern 10 a, 10 b, 10 c
und 10 d, und zwar über die jeweiligen primären Einlaß
öffnungen 14 a, 14 b, 14 c und 14 d.
Andererseits besteht der sekundäre Einlaßkanal aus zwei
sekundären Einlaßkanälen 54 und 56 mit den jeweiligen
sekundären Drosselventilen 40 a und 40 b. Diese sekundären
Einlaßkanäle 54 und 56 sind mit ihrem jeweiligen einen
Ende mit dem gemeinsamen Einlaßkanal 30 verbunden. Von
diesen beiden Einlaßkanälen ist der sekundäre Einlaßkanal
54 an dem anderen Ende in zwei Zweigkanäle 28 a und 28 b
von einer Stelle abgezweigt, die stromabwärts des sekundären
Drosselventils 40 a liegt. Diese Zweigkanäle 28 a und 28 d
enden in einer Verbindung mit den Motorzylindern oder
Brennkammern 10 a und 10 d, und zwar über die jeweiligen
sekundären Einlaßöffnungen 18 a und 18 d. Gleicherweise ist
der andere sekundäre Einlaßkanal 56 an dem anderen Ende
in zwei Zweigkanäle 28 b und 28 c verzweigt, und zwar von
einer Stelle stromabwärts des sekundären Drosselventils 40 b.
Diese Zweigkanäle 28 b und 28 c enden über die jeweiligen
sekundären Einlaßöffnungen 18 b und 18 d in einer Verbindung
mit den Motorzylindern oder Brennkammern 10 b und 10 c.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, sind die Auslaßöffnungen
22 a, 22 b, 22 c und 22 d der jeweiligen Brennkammern 10 a, 10 b,
10 c und 10 d in der Praxis zu einem einzelnen Auslaßkanal
zusammengefaßt, welcher seinerseits über die Turbolade
turbine (in Fig. 1 bei 34 gezeigt) und dann über einen
üblichen Auspuff mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Die Anordnung und Verbindung der Zweigkanäle 28 a bis 28 d
entsprechend der in Fig. 3 dargestellten Art und Weise
sind anwendbar, wo das Verbrennen des zugeführten
Luft-Brennstoffgemisches in der Folge der Brennkammern
10 a, 10 c, 10 d und 10 b stattfindet. In anderen Worten
bedeutet dies, daß die sekundären Einlaßöffnungen 18 a bis
18 d der jeweiligen Brennkammern 10 a bis 10 d in zwei
sekundäre Einlaßsysteme gruppiert sind, von denen jedes
die sekundären Einlaßöffnungen der zugehörigen Brennkammern
umfaßt, die im Hinblick auf die Zündfolge getrennt werden
können, d. h. eine solche, bei der das Zünden bzw. Ver
brennen nicht sequentiell stattfindet. Soweit wie darge
stellt, umfaßt ein sekundäres Einlaßsystem die sekundären
Einlaßöffnungen 18 a und 18 d und ihre zugehörigen Zweig
kanäle 28 a und 28 d des sekundären Einlaßkanals 54, die
mit der Brennkammer 10 a bzw. 10 d in Verbindung stehen,
wogegen das andere sekundäre Einlaßsystem die sekundären
Einlaßöffnungen 18 b und 18 c und ihre zugehörigen Zweig
kanäle 28 b und 28 c des sekundären Einlaßkanales 56 umfassen,
welcher mit der Brennkammer 10 b bzw. 10 c in Verbindung steht.
Das Verbrennen bzw. Zünden in jeder Brennkammer 10 und 10 b
kann nach oder vor dem Zünden bzw. Verbrennen in irgendeiner
der Brennkammern 10 b und 10 c stattfinden.
Diese unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschriebene Anordnung
ist vorteilhaft hinsichtlich der Eliminierung jeglicher
möglichen Beeinträchtigung der Versorgung mit Luft-Brenn
stoffgemisch zwischen benachbarten sekundären Einlaßkanälen.
Die Anwendung dieses Systems ist natürlich auch für 6-Zylinder-
Motoren möglich.
Es ist festzustellen, daß bei der in Fig. 3 dargestellten
Anordnung die sekundären Drosselventile 40 a und 40 b so
ausgelegt sind, daß sie sich gemeinsam öffnen und schließen.
Für diesen Zweck können diese auf bekannte Art und Weise
aneinandergelenkt sein. Es ist ebenso festzustellen,
daß, obwohl beim in Fig. 3 dargestellten Ausführungs
beispiel im Zusammenhang mit der zugehörigen Beschreibung
zwei sekundäre Einlaßsysteme vorgesehen sind, dann die
sekundären Einlaßöffnungen in drei sekundäre Einlaßsysteme
gruppiert werden können, wenn das Konzept der Erfindung
auf einen 6-Zylinder-Motor Anwendung findet, insbesondere,
wie gesagt, bei einem Motor mit sechs oder mehr Zylindern.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit den
bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Heranziehung der
Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, so sind
dennoch Ergänzungen und Abänderungen dieser Ausführungs
beispiele im Rahmen der Erfindung möglich. Beispielsweise
kann das Brennstoff-Versorgungssystem anstatt von einem
Brennstoff-Einspritzsystem von einem Vergaser bekannter
Art gebildet sein, obwohl die Verwendung eines Brennstoff-
Einspritzsystems zuvor beschrieben wurde.
Entsprechend der Beschreibung wurde für jeden primären und
sekundären Einlaßkanal eine Brennstoff-Einspritzdüse ver
wendet. Jedoch kann auch die Brennstoff-Einspritzdüse
weggelassen werden, die dem sekundären Einlaßkanal gegenüber
liegt. Bei dieser Anordnung sollte eine Anordnung getroffen
werden, durch die der aus der dem primären Einlaßkanal
gegenüberliegenden Brennstoffeinspritzdüse eingespritzte
Brennstoff oder das durch den primären Einlaßkanal strömende
Luft-Brennstoffgemisch in den sekundären Einlaßkanal strömen
kann.
Claims (3)
1. Einlaßsystem für einen vorverdichteten Fahrzeugmotor,
mit einer Zylindereinrichtung mit Einlaß- und Auslaßöffnun
gen, mit einer Frischluftquelle, einem Vorverdichter zum Vor
verdichten der von der Frischluftquelle zugeführten Luft,
und mit einem Einlaßkanalsystem, welches sich zwischen dem
Vorverdichter und der Zylindereinrichtung erstreckt, dadurch
gekennzeichnet, daß das Einlaßkanalsystem
(30, 26, 28) einen ersten Kanal (26) und einen zweiten Kanal
(28) aufweist, wobei der erste Kanal (26) an einem Ende mit dem Vorver
dichter (32) und an dem anderen Ende mit einer ersten Einlaßöffnung (14)
eines Zylinders, und der zweite Kanal (28) an einem Ende ebenfalls mit dem
Vorverdichter (32) und am anderen Ende mit einer zweiten
Einlaßöffnung (18) desselben Zylinders verbunden ist, und
daß die beiden Einlaßöffnungen (18, 14) derart gesteuert sind,
daß die zweite Einlaßöffnung (18) zu einem Zeitpunkt vor dem
Schließen der Auslaßöffnung (22) des Zylinders, und die erste
Einlaßöffnung (14) nach dem Öffnen der zweiten Einlaßöffnung
(18) geöffnet wird.
2. Einlaßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der erste Kanal (26) mit einem Steuer
ventil (38) versehen ist, um das Strömen von Frischluft durch
ihn hindurch beim Arbeiten des Motors unter geringer Last
wesentlich zu begrenzen.
3. Einlaßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zweite Kanal (28) mit einem
Steuerventil (40) versehen ist, um das Strömen von Frisch
luft durch ihn hindurch beim Arbeiten des Motors unter gerin
ger Last wesentlich zu begrenzen.
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