DE3314876A1 - Einlasssystem fuer eine verbrennungs-kraftmaschine - Google Patents
Einlasssystem fuer eine verbrennungs-kraftmaschineInfo
- Publication number
- DE3314876A1 DE3314876A1 DE19833314876 DE3314876A DE3314876A1 DE 3314876 A1 DE3314876 A1 DE 3314876A1 DE 19833314876 DE19833314876 DE 19833314876 DE 3314876 A DE3314876 A DE 3314876A DE 3314876 A1 DE3314876 A1 DE 3314876A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- inlet
- fuel gas
- primary
- combustion chamber
- inlet channel
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4235—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of intake channels
- F02F1/4242—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of intake channels with a partition wall inside the channel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/10006—Air 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
- F02M35/10078—Connections of intake systems to the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/10091—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
- F02M35/10118—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements with variable cross-sections of intake ducts along their length; Venturis; Diffusers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/10242—Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
- F02M35/10262—Flow guides, obstructions, deflectors or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/104—Intake manifolds
- F02M35/108—Intake manifolds with primary and secondary intake passages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/20—SOHC [Single overhead camshaft]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
— ^ —.
TOYO KOGYO CO. , Ltd. '
No. 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun Hiroshima-ken, Japan
- 22 828 20/h •Einlaßsystem für eine Verbrennungs-Kraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Einlaß- oder Ansaugsytem für
eine Verbrennungs-Kraftmaschine mit den Merkmalen gemäß dem Oberbergrif f des Patentanspruches 1.
Im allgemeinen wird bei Verbrennungs-Kraftmaschinen die Verbrennung schlechter, wenn die Maschine mit geringer
Last läuft. Es ist deshalb bekannt, die Verbrennung bei Betrieb unter geringer Last dadurch zu verbessern, daß
man den Zustrom des Brenngases in den Verbrennungsraum verstärkt, um hierdurch die Flammgeschwindigkeit zu
erhöhen. So sind beispielsweise verschiedene Einlaßsysteme für Kolbenmaschinen mit kreiszylindrisch ausgebildeten
Zylindern entwickelt worden, bei denen die Einlaßöffnung gegenüber der Mittelachse der Zylinderbohrung
mit ihrer Achse entweder versetzt ist oder im wesentlichen .senkrecht zur Längs- oder Mittelachse der Zylinderbohrung
verläuft, um hierdurch einen Brenngaswirbel längs der Zylinderinnenfläche im Verbrennungsraum zu erzeugen.
Durch Ausbildung eines solchen Wirbels wird aber der Strömungswiderstand beim Einströmen erhöht, was sich
331487b
a · ο
als nachteilig dann erweist, wenn die Lademenge gesteigert werden soll. Deshalb wird angestrebt, daß sich ein Wirbel
bei Betrieb unter hoher Last nicht bildet, weil hierbei gute Verbrennungsbedingungen im allgemeinen auch ohne einen
derartigen Wirbel erhalten werden.
Die Erfindung befasst sich daher mit einem sogenannten "Doppel-Ansaug-Einlaßsystem" für eine Verbrennungs-Kraftmaschine,
welches einen Einlaßkanal für den Betrieb unter hoher Last sowie einen Einlaßkanal für den Betrieb bei
geringer Last der Verbrennungskraftmaschine beinhaltet. Ein derartiges Einlaßsystem ist bereits in der offengelegten
JP-GMS 55(1980)-4355 vorgeschlagen worden, bei dem
ein Primär- und ein Sekundär-Einlaßkanal zur Anwendung kommen, die beide zur Einlaßöffnung der Zylinderbohrung
hin offen sind. In der Einläßöffnung ist ein Einlaßventil
vorgesehen, um Primär- und Sekundär-Einlaßkanal gemeinsam zu öffnen und zu schließen. Darüber hinaus ist aber ein
unabhängig steuerbares Ventil im Sekundär-Einlaßkanal angeordnet, um diesen gesondert verschließen und öffnen
zu können. Das offene Ende des Sekundär-Einlaßkanales zur Einlaßöffnung hin ist grosser als dasjenige des Primär-Einlaßkanales
und ist im wesentlichen zur Mittelachse der Zylinderbohrung hin gerichtet. Hingegen ist das zur
Einlaßöffnung hin gerichtete offene Ende des Primär-Einlaßkanales
gegenüber dem Mittel der Zylinderbohrung versetzt und im wesentlichen senkrecht zur Mittelachse der Zylinderbohrung
gerichtet. Wird die Verbrennungs-Kraftmaschine bei geringer Last betrieben, so strömt Brenngas in den
Verbrennungsraum nur durch den Primär-Einlaßkanal ein, während der Sekundär-Einlaßkanal durch das darin vorgesehene
steuerbare Ventil verschlossen ist. Dadurch wird die in dem Verbrennungsraum sich ausbildende Wirbelströmung
intensiviert und die Verbrennung verbessert. Wird die Verbrennungs-Kraftmaschine bei hoher Last betrieben,
dann steht das steuerbare Ventil offen und das Brenngas strömt in den Verbrennungsraum sowohl durch den
Primär- als auch durch den Sekundär-Einlaßkanal. Hierdurch wird der Einlaßwiderstand verringert, so daß sich die '
Ladungsmenge leicht erhöhen lässt. Dieses Einlaßsystem wird als "Doppel-Arisaug'-System" bezeichnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Einlaßsystem der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen,
bei dem der Effekt der Wirbelbildung durch den Primär-Einlaßkanal,
d.h. durch den Einlaßkanal, der bei geringer •Last wirksam ist, erheblich verstärkt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.
Durch die Erfindung wird somit vorgeschlagen, daß der Einlaßkanal für den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine
bei geringer Last, dessen offenes zur Einlaßöffnung hin
gerichtetes Ende gegenüber dem Zentrum der Zylinderbohrung versetzt ist, eine flache längliche Querschnittsform aufweist,
deren längere Achse etwa parallel zur unteren Fläche des Zylinderkopfes verläuft. Zugleich ist vorgesehen,
daß dieser Einlaßkanal für den Betrieb bei leichter Last sich dadurch verengt, daß seine Breite - gemessen in
horizontaler Richtung - sich in Strömungsrichtung des Brenngases, d.h. stromabwärts, verringert.
Dadurch, daß die Querschnittsform des Einlaßkanals für Betrieb bei leichter Last flach ist, wird die Horizontalkomponente
der Brenngasströmung verstärkt. Durch die Verengung der Querschnittsfläche wird die Strömungsgeschwindig-
3 3 Ί 4 ö 7 b
keit des Brenngases erhöht. Dadurch vd rd ingesamt erfindungsgemäß
die Wirbelbildung im Brenngas wesentlich stärker ausgeprägt. Darüber hinaus erfolgt bei dem erfindungsgemässen
Einlaßsystem die Verjüngung des Strömungsquerschnitts des Einlaßkanals für Betrieb bei leichter Last
dadurch, daß die in horizontaler Richtung gemessene Breite davon verringert wird. Demzufolge wird die im wesentlichen
horizontale Ausrichtung des Einlaßkanals beibehalten, so daß wiederum die Horizontalkomponente des Brenngasstromes
nicht verringert und dadurch die Wirbelbildung aufgrund der Verengung des Einlaßkanals geschwächt wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen. In den Zeichnungen
zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemasses
Einlaßsystem;
Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine teilweise Draufsicht auf den bei dem Einlaßsystem gemäß Fig. 1 verwendeten Zylinderkopf,
wobei Einlaß- und Auslaßventil sowie deren Antriebsmechanismus weggelassen sind;
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 5 durch eine andere Ausführungsform des erfindungsgemässen
Einlaßsystems;
Fig. 5 eine schematische teilweise Draufsicht, ähnlich Fig. 3, auf die Ausführungsform gemäß Fig. 4, und
Fig. 6 einen teilweisen Querschnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 4.
Die Fig. 1 zeigt im Querschnitt ein erfindungsgemässes
Einlaßsystem für eine Verbrennungs-Kraftmaschine.'Ein
Verbrennungsraum 3, der von dem Zylinderkopf 2 eines Zylinders 1 und einem nicht gezeigten Kolben definiert
ist, ist mit einer Einlaßöffnung 4 und einer Auslaßöffnung 5 versehen.Die Einlaßöffnung 4 ist mit einem
Einlaßventil 7 ausgestattet, das normalerweise durch eine Rückholfeder 6 in der Schließstellung gehalten ist.
Um die Einlaßöffnung 4 zu öffnen, wird das Einlaßventil 7 mittels eines Kipphebels 9 in den Verbrennungsraum
3 gestossen. Der Kipphebel 9 ist durch eine Nocke 8, die in synchroner Abstimmung mit einer nicht gezeigten
Kurbelwelle umläuft, betätigbar. Die Auslaßöffnung 5 enthält ein Auslaßventil 12, welches ebenfalls durch
eine Rückholfeder 10 normalerweise in die Schließstellung gedrückt ist und durch einen Kipphebel 11 in den Verbrennungsraum
3 gestossen wird, wenn die Auslaßöffnung 5 geöffnet werden soll.
Die Einlaßöffnung 4 ist an einen Vergaser 14 über einen Verteiler 13 zur Zuführung des Brenngases angeschlossen.
Das Brenngas kann ein Luft/Brennstoff-Gemisch oder auch nur Luft sein. Im Endabschnitt des Verteilers 13,
nahe an der Einlaßöffnung 4, ist eine Trennwand 15 vorgesehen,
durch die der Endabschnitt in einen oberen und einen unteren Teil unterteilt ist. Der untere Teil des
Endabschnitts des Verteilers 13 bildet einen Primär-Einlaßkanal 18, durch den das Brenngas in den Verbrennungsraum
eintritt, wenn die Maschine bei leichter Last betrieben wird. Der obere Teil des Endabschnittes bildet
hingegen einen Sekundär-Einlaßkanal 19, der nur dann ge-
33U876
öffnet ist, wenn die Maschine bei hoher Last betrieben wird, so daß das Brenngas in den Verbrennungsraum 3
sowohl durch den Primär- wie auch den Sekundär-Einlaßkanal 18 bzw. 19 eintritt, wie nachfolgend noch näher
erläutert wird. Am aufströmseitigen Ende des Sekundär-Einlaßkanales
19 ist ein steuerbares Ventil 16 angeordnet, um hierdurch den Sekundär-Einlaßkanal 19
selektiv öffnen und schließen zu können. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, die einen Teil-Querschnitt längs der
Linie ΙΙ-ΪΙ in Fig. 1 zeigt, hat der Sekundär-Einlaßkanal 19 einen kreisförmigen Querschnitt und eine relativ
grosse Querschnittsfläche, während der Primär-Einlaßkanal 18 eine flache Querschnittsform--aufweist, deren längere
Seite im wesentlichen parallel zur ünterfläche 2a des
Zylinderkopfes 2 verläuft. Überdies hat der Primär-Einlaßkanal 18 eine vergleichsweise kleine Querschnittsfläche. Der abströmseitige Endabschnitt des Sekundär-Einlaßkanales
19 ist nach unten gebogen, so daß dessen abströmseitiges Ende sich zu der Einlaßöffnung 4 hin
weitgehend entlang der Mittelachse des Zylinders 1 öffnet. Dagegen verläuft der Primär-Einlaßkanal 18 im
wesentlichen parallel zur Unterfläche 2a des Zylinderkopfes 2, d.h. weitgehend senkrecht zur Mittelachse des
Zylinders 1, und das abströmseitige offene Ende 18a davon· ist im wesentlichen parallel zur Unterfläche 2a
des Zylinderkopfes 2 ausgerichtet, wie sich aus Fig. 1 deutlich erkennen lässt.
Fig. 3 ist eine teilweise Draufsicht auf den Zylinderkopf 2, wobei jedoch das Einlaßventil 7, das Auslaßventil 12
und der Antriebsmechanismus zu deren Antrieb weggelassen sind, wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, ist der Sekundär-Einlaßkanal
19 so gerichtet, daß sein Zentrum (Mittellinie) im wesentlichen zur Mitte 0 des Zylinders 1 aus-
33U876
gerichtet ist, während eine Seitenwand 18b (in Fig. 3
die untere Seitenwand) des Primär-Einlaßkanals 18 sich allmählich der gegenüberliegenden Seitenwand nähert,
so daß dadurch die Querschnittsfläche des Primär-Einlaßkanals 18 allmählich zu dem abströmseitigen offenen
Ende 18a hin verringert wird. Dabei liegt das Zentrum £ (Mittellinie) des abströmseitigen offenen Endes 18a
des Primär-Einlaßkanales gegenüber dem Zentrum 0 des Zylinders 1 versetzt. Unterhalb des Primär-Einlaßkanals
18 ist ein Kühlwassermantel 17 ausgebildet, durch den Kühlwasser zirkuliert. Mit Bezug auf den in den Verbrennungsraum
3 durch den Primär-Einlaßkanal 18 eintretenden Brenngasstrom aufströmseitig vor der Auslaßöffnung
5 ist eine Zündkerze P angeordnet. Diese Lage ist von Vorteil, weil dadurch die Zündkerze P positiv
und ständig mit frischem Brenngas beaufschlagt ist, so daß eine einwandfreie Zündung auch bei magerem Brenngas
gewährleistet ist.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Einlaßsystems
ist folgende: Die Maschinenlast wird beispielsweise über den Öffnungswinkel der nicht gezeigten Drosselklappe
im Vergaser 14, den Unterdruck im Ansaugkanal des Vergasers oder den Druck im Auspuff ermittelt. Wenn
folglich die Maschinenlast nicht geringer ist als ein vorbestimmter Wert, wird das steuerbare Ventil 16 im
Sekundär-Einlaßkanal 19 geöffnet, so daß das Brenngas in den Verbrennungsbraum 3 sowohl durch den Primär- als
auch durch den Sekundär-Einlaßakanal 18 bzw. 19 eintritt. Sinkt dagegen die Maschinenlast unter den vorbestimmten
Wert ab, wird das Ventil 16 geschlossen, so daß nunmehr Brenngas nur noch durch den Primär-Einlaßkanal 18 in
den Verbrennungsraum 3 gelangt. Vorzugsweise wird auch die Drehzahl der Maschine abgetastet und das steuerbare
• *
- io -
Ventil 16 dann geschlossen, wenn die Maschine bei niedriger Drehzahl und unter geringer Last betrieben wird, während
eine Öffnung erfolgt, wenn die Maschine mit hoher Drehzahl und unter hoher Last läuft. Wie oben erwähnt, verschlechtert
sich die Verbrennungsqualität im Verbrennungsraum '3 bei geringer Last. Jedoch lässt sich die Verbrennungsqualität
dadurch verbessern, daß man das Brenngas in den Verbrennungsraum 3 nur durch den engen Primär-Einlaßkanal 18 zuführt,
so daß hierdurch die Strömungsgeschwindigkeit des Brenngases erhöht wird und dadurch eine intensivere Brenngasströmung
im Verbrennungsraum 3 entsteht. Da außerdem das Zentrum £' des offenen Endes 18a des Primär-Einlaßkanales
18 gegenüber dem Zentrum O des Zylinders 1 versetzt ist und zugleich der Primär-Einlaßkanal 18 sich im wesentlichen
senkrecht zur Mittelachse des Zylinders 1 erstreckt, bildet das in den Verbrennungsraum 3 eintretende Brenngas einen
Wirbel und strömt längs der Zylinderinnenfläche, wie das durch den Pfeil A in Fig. 3 angedeutet ist.
Hierbei wird die Brenngasströmung im Verbrennungsraum 3
noch weiter intensiviert. Da schließlich der Primär-Einlaßkanal 18 durch die oben erwähnte Seitenwand 18b sich zunehmend
verengt, wobei jedoch die horizontale Ausrichtung davon beibehalten ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit
der Horizontalkomponente im Brenngas beim Durchströmen des Primär-Einlaßkanales 18 verstärkt und es bildet sich
ein ausgeprägter Wirbel im Brennraum 3, durch den die Verbrennungsqualität außerordentlich verbessert wird.
Die Verbrennung im Verbrennungsraum 3 wird im übrigen auch dadurch verbessert, daß das durch den Primär-Einlaßkanal
18 zuströmende Brenngas vom Kühlwasser in dem Kühlwassermanteil 17 vorgewärmt wird.
Vorzugsweise ist das offene Ende 18a des Primär-Einlaßkanals 18 so angeordnet, daß das hindurchtretende Brenn-
a *
- 11 -
gas in den Verbrennungsraum 3 durch den Raum zwischen der Oberseite des Ventiltellers 7a des Einlaßventils
und der Unterseite des Ventilsitzes beim offenen Zustand des Einlaßventils 7 einströmt. Zugleich liegt die Mitte £ des offenen Endes 18a vollständig neben dem Ventilschaft 7b des Einlaßventils 7, versetzt in Drehrichtung des sich ausbildenden Wirbels, wie sich eindeutig aus Fig. 3 erkennen lässt, in der die Mittelachse des
Ventilschaftes 7b mit X bezeichnet ist. Aufgrund dieser Anordnung kann das Brenngas in den Verbrennungsraum 3 eingeführt werden, ohne daß seine Strömungsgeschwindigkeit verringert wird. Das trägt zur Wirbelbildung im Verbrennungsraum 3 vorteilhaft bei. Darüber hinaus lässt sich durch diese Anordnung ein starker Wirbel erzeugen, auch wenn die zugeführte Brenngasmenge nur gering ist und es schwierig ist, dem Brenngasstrom eine gezielte Ausrichtung allein aufgrund der Gestaltung des Primär-Einlaßkanals 18 aufzuprägen. Denn wenn das offene Ende des Primär-Einlaßkanals 18 gegenüber der Achse X des
Ventilschafts 7b nach Unten - gesehen in Fig. 3 - versetzt wäre, würde das Brenngas dazu neigen, in der Hauptsache entgegen der gewünschten Richtung zu strömen, sobald
die Brenngasmenge klein ist. Unter diesen Umständen wird es schwierig, einen starken Wirbel zu erzeugen. Die vorstehend geschilderte Anordnung erlaubt es jedoch, den Hauptanteil des Brenngases in den Verbrennungsraum 3
an einer Stelle einzuleiten, durch die der erwünschte Wirbel entsteht, wobei diese Stelle gegenüber dem Ventilschaft 7b in Richtung des zu erzeugenden Wirbels versetzt ist. Dadurch wird die Ausbildung eines starken Wirbels unabhängig von der Brenngasmenge gewährleistet. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn der Primär-Einlaßkanal unterhalb des Sekundär-Einlaßkanales und längs diesem ausgebildet ist. Im allgemeinen ist vorzuziehen, daß der
und der Unterseite des Ventilsitzes beim offenen Zustand des Einlaßventils 7 einströmt. Zugleich liegt die Mitte £ des offenen Endes 18a vollständig neben dem Ventilschaft 7b des Einlaßventils 7, versetzt in Drehrichtung des sich ausbildenden Wirbels, wie sich eindeutig aus Fig. 3 erkennen lässt, in der die Mittelachse des
Ventilschaftes 7b mit X bezeichnet ist. Aufgrund dieser Anordnung kann das Brenngas in den Verbrennungsraum 3 eingeführt werden, ohne daß seine Strömungsgeschwindigkeit verringert wird. Das trägt zur Wirbelbildung im Verbrennungsraum 3 vorteilhaft bei. Darüber hinaus lässt sich durch diese Anordnung ein starker Wirbel erzeugen, auch wenn die zugeführte Brenngasmenge nur gering ist und es schwierig ist, dem Brenngasstrom eine gezielte Ausrichtung allein aufgrund der Gestaltung des Primär-Einlaßkanals 18 aufzuprägen. Denn wenn das offene Ende des Primär-Einlaßkanals 18 gegenüber der Achse X des
Ventilschafts 7b nach Unten - gesehen in Fig. 3 - versetzt wäre, würde das Brenngas dazu neigen, in der Hauptsache entgegen der gewünschten Richtung zu strömen, sobald
die Brenngasmenge klein ist. Unter diesen Umständen wird es schwierig, einen starken Wirbel zu erzeugen. Die vorstehend geschilderte Anordnung erlaubt es jedoch, den Hauptanteil des Brenngases in den Verbrennungsraum 3
an einer Stelle einzuleiten, durch die der erwünschte Wirbel entsteht, wobei diese Stelle gegenüber dem Ventilschaft 7b in Richtung des zu erzeugenden Wirbels versetzt ist. Dadurch wird die Ausbildung eines starken Wirbels unabhängig von der Brenngasmenge gewährleistet. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn der Primär-Einlaßkanal unterhalb des Sekundär-Einlaßkanales und längs diesem ausgebildet ist. Im allgemeinen ist vorzuziehen, daß der
Primär-Einlaßkanal unterhalb und längs dem Sekundär-Einlaßkanal
verläuft, da im allgemeinen eine spanabhebende Nacharbeit erforderlich ist, wenn der Primär-Einlaßkanal
18 gegenüber dem Sekundär-Einlaßkanal 19 mit einem grösseren Winkel geneigt ist.
Wenn die Maschinenlast nicht geringer als der erwähnte vorbestimmte Wert ist, wird das steuerbare Ventil 16
im Sekundär-Einlaßkanal 19 geöffnet und das Brenngas tritt in den Verbrennungsraum 3 durch Primär- und
Sekundär-Einlaßkanal 18 bzw.·19 ein. Dadurch wird der
Einlaß-Widerstand verringert und die Neigung zur Wirbelbildung beschränkt, so daß die Ladungsmenge zügig erhöht
werden kann. Da außerdem die durch den Primär-Einlaßkanal 18 hindurchströmende Brenngasmenge geringer
ist, wenn der Sekundär-Einlaßkanal 19 geöffnet ist, erfolgt auch nur noch ein begrenztes Vorwärmen des
Brenngases durch den Kühlwassermantel 17.Somit tritt auch keine Dxchteverringerung des Brenngases aufgrund
dessen thermischer Ausdehnung auf, so daß die Neigung zu einer Verringerung der Ladungsmenge aufgrund einer
Dichteverringerung des Brenngases beschränkt bleibt. Es ist somit von Vorteil, wenn - wie das der Fall ist die
durch den Primär-Einlaßkanal hindurchströmende Brenngasmenge verringert wird, wenn die Maschine mit
höherer Last betrieben wird. Dementsprechend ist vorzugsweise die Querschnittsfläche des Sekundär-Einlaßkanales
19 groß genug, um die ganze erforderliche Brenngasmenge bei Vollast der Maschine durch den Sekundär-Einlaßkanal
19 allein hindurchleiten zu können.
Wenngleich im Ausführungsbeispiel der Primär-Einlaßkanal 18 sich kontinuierlich stromabwärts verengt,
so ist es auch möglich, den Einlaßkanal stufenweise einzuschnüren. Vorgezogen wird jedoch die kontinuierliche
33U876
— 1 ^ —
Verjüngung, weil dadurch weniger Verlust an Strömungsgeschwindigkeit
im Brenngas aufgrund der Einschnürung auftritt. Von Bedeutung ist weiterhin, daß der Primär-Einlaßkanal
dadurch verjüngt ist, daß man eine Seitenwand 18b davon kontinuierlich näher an die gegenüb'erliegende
Seitenwand beim Ausführungsbeispiel heranführt. Hierdurch wird das Brenngas veranlasst, in den Verbrennungsraum
3 in nahezu tangentialer Richtung zum Zylinder 1 einzutreten, wodurch wiederum die Wirbelbildung
begünstigt wird.
Beim Ausführungsbeispiel wird Brennstoff von dem Vergaser 14 her geliefert. Brennstoff kann jedoch auch
durch eine Einspritzdüse zugeführt werden, die beispielsweise stromaufwärts von den aufströmseitigen
Enden der EinlaßkaneÜe 18 und 19 liegt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
in Zusammenhang mit den Fig. 4 bis 6 näher erläutert. Die in diesen Figuren gezeigte Ausführungsform entspricht im wesentlichen derjenigen gemäß den
Fig. 1 bis 3; aus diesem Grund sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel endet die
Trennwand 25, die den Endabschnitt des Einlaßverteilers 13 in den Primär- und den Sekundär-Einlaßkanal 18 bzw.
unterteilt, an einer verhältnismässig weit von der Einlaßöffnung 4 entfernten Stelle, und der abströmseitige
Endabschnitt 25a der Trennwand 25 verjüngt sich in Richtung zur Einlaßöffnung 4, wie sich deutlich aus Fig. 4 ergibt.
Diese Maßnahme verringert den durch die Trennwand bedingten Einlaßwiderstand und dient zur Verbesserung der Maschinenleistung
bei Betrieb unter hoher Last.
Jd ι 4ö /ο
In Abweichung von dem AusführungsbeiL^Iel gemäß den
Fig. 1 bis 3 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beide Seitenwände des Primär-jüinlaßkanales 18
in Drehrichtung des zu erzeugenden Wirbels gebogen, wie sich aus Fig. 5 ergibt. Dies wird vorgezogen, um den
Hauptanteil des Brenngases in die Drehrichtung des zu erzeugenden Wirbels zu lenken. Wie sich weiterhin aus
Fig. 5 ergibt, ist - bezüglich des durch den Primär-Einlaßkanal 18 in den Verbrennungsraum 3 eintretenden
Brenngasstromes - die Zündkerze P stromaufwärts von der Auslaßöffnung 5 angeordnet. Hierdurch wird die Zündkerze
P positiv mit frischem Brenngas beaufschlagt und eine einwandfreie Zündung auch bei magerem Brenngas gewährleistet.
Vorzugsweise ist das Einlaßventil 7 so angeordnet, daß die Achse X des Ventilschaftes 7b, gesehen in der Draufsicht,
auf der Linie OB liegt, die das Zentrum 0 des Zylinders 1 und das Zentrum B de,r Einlaßöffnung 4 verbindet.
Weiterhin ist der Sekundär-Einlaßkanal 19 so ausgebildet, daß seine Mittelachse im wesentlichen ebenfalls
auf der Achse X des Ventilschaftes 7b liegt (vgl. Fig. und 6). Bei dieser Anordnung kann das in den Verbrennungsraum
3 einströmende Brenngas über eine verhaltnxsmassig lange Strecke strömen, bevor es auf der Zylinderwand auftrifft,
so daß der von der Zylinderwand verursachte Einströmwiderstand verringert wird und demzufolge die Ladungsmenge
bei einem Betrieb der Maschine unter hoher Last erhöht werden kann.
Die Betriebsweise der Ausführung gemäß den Fig. 4 bis 6 ist die gleiche wie diejenige der Ausführung gemäß den
Fig. 1 bis 3 und bedarf deshalb hier keiner näheren Erläuterung.
-45-
Leerseite
Claims (5)
-
• ···. ι ι:.;.. · · · 33 1 4876 i .» ·. . * ίΪΓ Γ«,·, ti ti. 0» i 2TE 5 !· '.' ΐ-.p'..plr-/ '. v.LAü£ F \>; ■' -VhTOYO KOGYO CO., Ltd.No. 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun Hiroshima-ken, Japan- 22 828 20/h Einlaßsystem für eine Verbrennungs-KraftmaschineAnsprücheEinlaßsystem für eine Verbrennungs-Kraftmaschine mit einem in einem Zylinder ausgebildeten Verbrennungsraum, der eine ventilgesteuerte Einlaßöffnung, eine Auslaßöffnung und eine Zündkerze aufweist, mit einem Primär-Einlaßkanal, der zu der Einlaßöffnung führt, diese mit einer Brenngasquelle verbindet und dessen Kanalmitte gegenüber der Zylinderachse versetzt ist, mit einem Sekundär-Einlaßkanal, der zu der Einlaßöffnung führt und diese mit einer Brenngasquelle verbindet, und mit einem steuerbaren Ventil, das über einem bestimmten Lastwert der Maschinenlast aufgesteuert und unter diesem Lastwert geschlossen ist und in dessen Offenstellung Brenngas durch den Primär- und den Sekundär-Einlaßkanal, in dessen Schließstellung dagegen Brenngas nur durch den Primär-Einlaßkanal zum Verbrennungsraum strömt, dadurch gekennzeichnet, daß der Primär-Einlaßkanal (18) eine flache Querschnittsform hat,, deren längere Achse weitgehend parallel zur Unterfläche (2a) des Zylinderkopfes (2) verläuft, und sich in Strömungs* richtung durch Verringerung seiner Breite verengt.OO RO/U - 2. Einlaßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Primär-Einlaßkanals (13) sich kontinuierlich verringert.
- 3. Einlaßsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte des offenen Endes (18a) des Primär-Einlaßkanals (18) gegenüber der Mittelachse (X) des Ventilschaftes (7b) des Einlaßventils (7) in der Richtung versetzt angeordnet ist, die mit der gewünschten Strömungsrichtung des Brenngases in den Verbrennungsraum (3) übereinstimmt.
- 4. Einlaßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Primär-Einlaßkanal (18) unterhalb und im wesentlichen längs dem Sekundär-Einlaßkanal (19) ausgebildet ist.
- 5. Einlaßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze (P) bezüglich der Strömungsrichtung des durch den Primär-Einlaßkanal (18) in den Verbrennungsraum (3) eintretenden Brenngases stromauf von der Auslaßöffnung (5) angeordnet ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57069931A JPS5932656B2 (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | エンジンの吸気装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3314876A1 true DE3314876A1 (de) | 1983-11-03 |
DE3314876C2 DE3314876C2 (de) | 1991-04-25 |
Family
ID=13416907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833314876 Granted DE3314876A1 (de) | 1982-04-26 | 1983-04-25 | Einlasssystem fuer eine verbrennungs-kraftmaschine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4519350A (de) |
JP (1) | JPS5932656B2 (de) |
DE (1) | DE3314876A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015223351A1 (de) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4919092A (en) * | 1985-07-29 | 1990-04-24 | Tfs, Inc. | In-line cylinder head for internal combustion engine |
US5257612A (en) * | 1985-07-29 | 1993-11-02 | Autosales, Incorporated | In-line cylinder head for an internal combustion engine |
US5138990A (en) * | 1985-07-29 | 1992-08-18 | Tfs, Inc. | In-line cylinder head for internal combustion engine |
US5076224A (en) * | 1985-07-29 | 1991-12-31 | Tfs, Inc. | In-line cylinder head for internal combustion engine |
US4779594A (en) * | 1986-04-25 | 1988-10-25 | Mazda Motor Corporation | Intake system for an internal combustion engine |
US5081971A (en) * | 1989-04-07 | 1992-01-21 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Intake system for internal combustion engine |
JP3226107B2 (ja) * | 1991-07-22 | 2001-11-05 | 株式会社栗本鐵工所 | ロータ剪断式破砕機 |
US5267543A (en) * | 1992-12-21 | 1993-12-07 | Ford Motor Company | Dual induction system for internal combustion engine |
US5307784A (en) * | 1993-04-05 | 1994-05-03 | Ford Motor Company | Induction system for internal combustion engine |
DE10108729B4 (de) * | 2001-02-23 | 2006-04-13 | Audi Ag | Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit einem Strömungskanal |
JP3829818B2 (ja) * | 2003-04-18 | 2006-10-04 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の吸気装置 |
PL1770263T3 (pl) * | 2005-10-03 | 2009-05-29 | Magneti Marelli Spa | Kolektor wlotowy z systemem wirowym do silnika spalinowego |
US7650866B2 (en) * | 2006-11-17 | 2010-01-26 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Light load air delivery system for an internal combustion engine |
DE602008004647D1 (de) * | 2008-07-24 | 2011-03-03 | Magneti Marelli Spa | Saugrohr mit einem Drallsystems für einen Verbrennungsmotor |
DE102012005103A1 (de) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | Gm Global Technology Operations, Llc | Luftansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs |
JP7431548B2 (ja) * | 2019-09-27 | 2024-02-15 | 株式会社Subaru | エンジン |
JP7365201B2 (ja) * | 2019-11-12 | 2023-10-19 | 株式会社Subaru | エンジン |
JP7481910B2 (ja) * | 2020-06-03 | 2024-05-13 | 株式会社Subaru | エンジン、および隔壁プレートの断面形状の設定方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2921300A1 (de) * | 1978-06-15 | 1979-12-20 | Toyota Motor Co Ltd | Drallinduziereinrichtung fuer einen verbrennungsmotor |
JPS554355U (de) * | 1978-06-26 | 1980-01-12 | ||
DE3025106A1 (de) * | 1980-07-02 | 1982-01-21 | Suzuki Jidosha Kogyo K.K., Hamana, Shizuoka | Motor mit einem hauptansaugweg |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6052292B2 (ja) * | 1977-12-19 | 1985-11-18 | 日産自動車株式会社 | 複吸気路式内燃機関 |
JPS54163212A (en) * | 1978-06-15 | 1979-12-25 | Toyota Motor Co Ltd | Suction device for internal combustion engine |
JPS554355A (en) * | 1978-06-27 | 1980-01-12 | Lion Corp | Anhidrotic powder stick |
JPS5514957A (en) * | 1978-07-20 | 1980-02-01 | Toyota Motor Corp | Internal combustion engine |
JPS5525535A (en) * | 1978-08-10 | 1980-02-23 | Toyota Motor Corp | Intake apparatus of multicylinder internal combustion engine |
JPS5540277A (en) * | 1978-09-18 | 1980-03-21 | Toyota Motor Corp | Intake device for internal combustion engine |
JPS5554628A (en) * | 1978-10-17 | 1980-04-22 | Yamaha Motor Co Ltd | Intake apparatus for multi-cylinder internal combustion engine |
US4228772A (en) * | 1979-02-01 | 1980-10-21 | General Motors Corporation | Low throttled volume engine |
JPS569617A (en) * | 1979-07-02 | 1981-01-31 | Toyota Motor Corp | Suction equipment for internal combustion engine with exhaust turbo-charger |
-
1982
- 1982-04-26 JP JP57069931A patent/JPS5932656B2/ja not_active Expired
-
1983
- 1983-04-25 US US06/488,618 patent/US4519350A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-04-25 DE DE19833314876 patent/DE3314876A1/de active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2921300A1 (de) * | 1978-06-15 | 1979-12-20 | Toyota Motor Co Ltd | Drallinduziereinrichtung fuer einen verbrennungsmotor |
JPS554355U (de) * | 1978-06-26 | 1980-01-12 | ||
DE3025106A1 (de) * | 1980-07-02 | 1982-01-21 | Suzuki Jidosha Kogyo K.K., Hamana, Shizuoka | Motor mit einem hauptansaugweg |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015223351A1 (de) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine |
DE102015223351B4 (de) * | 2015-11-25 | 2020-09-10 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5932656B2 (ja) | 1984-08-10 |
JPS58187519A (ja) | 1983-11-01 |
DE3314876C2 (de) | 1991-04-25 |
US4519350A (en) | 1985-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3314876A1 (de) | Einlasssystem fuer eine verbrennungs-kraftmaschine | |
DE3624899C2 (de) | ||
DE3347112A1 (de) | Ansaugsystem fuer eine kolben-brennkraftmaschine | |
DE2827630C3 (de) | Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Abgasrezirkulierung | |
DE1526300A1 (de) | Motor mit gesteuerter Zuendung | |
DE2853625A1 (de) | Verbrennungsmotor mit doppeltem einlassystem | |
DE2831694A1 (de) | Verbrennungskraftmotor und zwischenflansch fuer einen solchen | |
DE60013730T2 (de) | Brennstoffversorgungssystem für Brennkraftmaschine | |
DE3139309A1 (de) | Brennkraftmaschine | |
DE3831080C2 (de) | Abgasrückführung für eine Brennkraftmaschine | |
DE3046507C2 (de) | Brennkraftmaschine | |
DE2907223A1 (de) | Kraftstoffansaugsystem fuer verbrennungsmaschinen mit mehreren zylindern | |
DE2941705A1 (de) | Vergaser mit variablem saugrohr(querschnitt) | |
DE2921300A1 (de) | Drallinduziereinrichtung fuer einen verbrennungsmotor | |
DE2855781C2 (de) | Brennkraftmaschine mit verbesserter Zündzeitpunktverstellung | |
DE3808672A1 (de) | Verbrennungsmaschine | |
DE2727826A1 (de) | Gaseinblasvorrichtung fuer einen verbrennungsmotor | |
DE2856595A1 (de) | Kraftstoff-steuerventil fuer mehrzylinder-dieselmotoren | |
DE3131066C2 (de) | Brennkraftmaschine mit einem Haupt- und einem Nebenansaugweg | |
DE2205573A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur speisung von viertaktverbrennungsmotoren mit vorverdichtung | |
DE2634334C2 (de) | Brennkraftmaschine mit Zusatzeinlaßkanal | |
DE3435170A1 (de) | Verfahren zur steuerung eines luft-kraftstoff-ansaugsystems mit veraenderlichem drall und mit einem geraden sowie schraubenfoermigen ansaugkanal fuer eine brennkraftmaschine | |
DE2126354A1 (de) | Doppel Ansaugsystem fur Verbrennungs motoren | |
DE2145206A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ein bringen von Kraftstoff m einen Verbrennungs motor | |
DE2647387C2 (de) | Vergaser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F02B 31/00 |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MAZDA MOTOR CORP., HIROSHIMA, JP |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |