DE3628366A1 - Zylinderkopf mit einer zwillings-zulaufbohrungskonstruktion mit veraenderlicher wirbelbildung fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents
Zylinderkopf mit einer zwillings-zulaufbohrungskonstruktion mit veraenderlicher wirbelbildung fuer eine brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf mit
einer Zwillings-Zulaufbohrungskonstruktion mit veränder
licher Wirbelbildung für eine Brennkraftmaschine und ins
besondere auf eine derartige Zulaufbohrungskonstruktion,
die zwei Einlaßventile - und somit von der Bauart mit
drei oder vier Ventilen ist - und eine Umschaltklappe
umfaßt, um den beiden Einlaßventilen in ausgewählter
Weise ein Luft-Kraftstoffgemisch in verschiedenartigen
Mengen oder Verhältnissen zuzuführen, und die in bezug
auf die Verwirbelungseigenschaften sowie den volumetri
schen Füllungs- bzw. Wirkungsgrad bei unterschiedlichen
Betriebszuständen der Maschine gegenüber dem Stand der
Technik verbessert ist.
Es sind verschiedene Bauarten von Zulaufbohrungskonstruk
tionen für Brennkraftmaschinen-Zylinderköpfe und insbe
sondere für Zylinderköpfe mit Zwillings-Zulaufbohrungen
bekannt, wobei diese Konstruktionen in typischer Weise
für eine veränderliche Wirbelbildung oder -bewegung aus
gestaltet sind und eine allgemein gerade sowie eine allge
mein gedrallte Zulaufbohrung in zueinander paralleler
Anordnung umfassen, so daß beide Zulaufbohrungen von einem
Saugrohr der Maschine ein Luft-Kraftstoffgemisch erhalten.
Dabei dient eine Drosselklappe dazu, in ausgewählter
Weise wenigstens teilweise die Strömung des Luft-Kraft
stoffgemischs durch die allgemein gerade Zulaufbohrung
zu unterbinden, um in ausgewählter Weise eine besondere
Wirbelbewegung für das in den Brennraum eines Maschinen
zylinders eingesaugte Gemisch hervorzurufen, so daß die
Verbrennbarkeit, die Flammenfront-Ausbreitungsgeschwin
digkeit und die Zündleistung verbessert werden sowie damit
einem Klopfen der Maschine entgegengewirkt wird, um da
durch die Maschine mit einem magereren Luft-Kraftstoff
gemisch, als es sonst durchführbar wäre, betreiben zu
können. Eine solche Konstruktion weist, wie es typisch
ist, eine Trennwand auf, die die allgemein gerade sowie
die allgemein gedrallte Zulaufbohrung voneinander trennt.
Die JP-Pat.-Anm. Nr. 56-143 215 (1981), die unter der
Nr. 58-48 715 (1983) offengelegt wurde, offenbart eine
Zwillings-Zulaufbohrungskonstruktion für einen Brennkraft
maschinen-Zylinderkopf, wobei sich ein Umgehungskanal
durch die Trennwand zieht, der eine stromab von der in
der allgemein geraden Zulaufbohrung angeordneten Drossel
klappe befindliche Stelle mit der Verwirbelungsstirnwand
in der allgemein gedrallten Zulaufbohrung verbindet.
Wenn bei einer derartigen Zulaufbohrungskonstruktion für
einen Brennkraftmaschinen-Zylinderkopf die Drosselklappe
durch ihre Steuereinrichtung in die Schließstellung be
wegt wird, dann wird im wesentlichen das gesamte, vom
Brennraum her angesaugte Luft-Kraftstoffgemisch durch
die allgemein gedrallte Zulaufbohrung geführt, so daß
ihm eine starke Wirbelbewegung vermittelt wird. Diese
Betriebsweise ist dann geeignet und angemessen, wenn die
Maschine mit niedriger Last betrieben wird, beispielswei
se also im Leerlaufbetrieb. ln diesem Zustand kann auf
Grund der Wirbelbewegung die Grenze, bis zu der das der
Maschine zugeführte Luft-Kraftstoffgemisch abgemagert
werden kann, ohne schädliche Auswirkungen hervorzurufen,
erweitert oder hinausgeschoben werden. In dieser Zeit
ist jedoch der von der gedrallten Zulaufbohrung allein
gegenüber der Strömung des Luft-Kraftstoffgemischs aufge
brachte Widerstand hoch. Wird dagegen die Drosselklappe
in ihre Offenstellung verstellt, so wird der größte Teil
des von der Maschine angesaugten Gemischs durch die allge
mein gerade Ansaugbohrung geführt, wobei nur ein gerin
ger Teil durch die gedrallte Zulaufbohrung gesaugt wird,
so daß dem angesaugten Luft-Kraftstoffgemisch insgesamt
eine relativ schwache Wirbelbewegung erteilt wird, was
einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad und damit eine
gute Ausgangsleistung der Maschine zur Folge hat. Diese
Betriebsweise ist dann geeignet und angemessen, wenn die
Maschine mit hoher Last betrieben wird, beispielsweise
mit Vollgas arbeitet. Hierbei ist der der Strömung des
Luft-Kraftstoffgemischs durch die beiden Zulaufbohrungen
zusammen entgegengesetzte Widerstand relativ niedrig.
Bei einer derartigen Zulaufbohrungskonstruktion tritt
nun aber ein Problem insofern auf, als bei geschlossener
Drosselklappe, womit im wesentlichen das insgesamt von
der Maschine angesaugte Luft-Kraftstoffgemisch durch die
gedrallte Ansaugbohrung geführt und diesem damit eine
starke Wirbelbewegung vermittelt wird, obwohl hierbei
die scheinbare Flammenausbreitungsgeschwindigkeit verbes
sert und die Abmagerungsgrenze hinausgeschoben wird, wegen
der Verwirbelung des Gemischs im Brennraum der im Gemisch
enthaltene Kraftstoff jedoch in der Hauptsache durch die
Zentrifugalkraft zur Umfangswand des Brennraumes hin ge
schleudert wird, so daß in der radialen Richtung des
Brennraumes ein Gefälle im Luft/Kraftstoffverhältnis her
vorgerufen wird, wobei das Luft-Kraftstoffgemisch im
Zentrumsbereich des Brennraumes magerer wird, als es in
dessen Randbereich ist. Wenn nun das Luft/Kraftstoff
verhältnis des insgesamt dem Brennraum zugeführten Gemischs
nahe der Grenze in der Abmagerungsrichtung liegt, so kann
folglich das Luft/Kraftstoffverhältnis im Zentrum des
Brennraumes für eine gute Zündung zu niedrig werden.
Da es aber bei einer Brennkraftmaschine mit drei oder
vier Ventilen pro Zylinder zweckmäßig und üblich ist,
die Zündkerze im oder ganz nahe dem Zentrum des Brennrau
mes anzuordnen, bedeutet die Abmagerung des Gemischs
nahe und rund um die Zündspitze der Zündkerze, daß das
Luft/Kraftstoffverhältnis für eine gute Zündung zu nie
drig wird. Aus diesem Grund ist die herkömmliche Technik
praktisch für eine Verschiebung des Luft-Kraftstoffgemischs
zur Abmagerungsgrenze hin nicht brauchbar, selbst wenn
durch eine Zwillings-Zulaufbohrungskonstruktion der oben
beschriebenen Art eine gute Verwirbelung im Brennraum
erreicht wird.
In Ergänzung hierzu ist es bei einer Zwillings-Zulauf
bohrungskonstruktion für einen Brennkraftmaschinen-
Zylinderkopf von Bedeutung, und zwar vor allem während
Übergangsbetriebszuständen, daß die Ansprechempfindlich
keit auf eine Kraftstoffzufuhr, d.h. die Elastizität der
Maschine, so gut wie irgend möglich sein soll.
Zur Bewältigung der oben herausgestellten Probleme wurde
seitens der Anmelderin eine Zulaufbohrungskonstruktion
für einen Brennkraftmaschinen-Zylinderkopf in der Zwil
lingsbauart und mit veränderlicher Wirbelbewegung oder
-bildung vorgeschlagen (JP-Pat.-Anm. Nr. 60-163 149
(1985) und Nr. 60-163 150 (1985)), wobei eine allgemein
gerade sowie eine allgemein gedrallte Zulaufbohrung paral
lel zueinander angeordnet sind, so daß beide Zulaufboh
rungen ein Luft-Kraftstoffgemisch vom Saugrohr (Ansaug
krümmer) der Maschine erhalten, wobei eine Drosselklappe
dazu vorgesehen ist, in ausgewählter Weise die Strömung
des Luft-Kraftstoffgemischs durch die gerade Ansaugboh
rung wenigstens teilweise nach Wahl zu unterbinden, um
eine besondere Verwirbelung des in den Brennraum eingesaug
ten Gemischs in ausgewählter Weise hervorzurufen. Diese
Konstruktion zeichnet sich dadurch aus, daß ein Hilfs
oder Nebenkanalsystem, z.B. ein im wesentlichen gerader
Hilfskanal, für die allgemein gerade Zulaufbohrung vorge
sehen ist, welcher auch im geschlossenen Zustand der Dros
selklappe eine Verbindung der allgemein geraden Zulaufboh
rung an ihrer der allgemein gedrallten Zulaufbohrung zu
gewandten Seite in einem gewissen Ausmaß aufrechterhält.
Wenn bei dieser Zwillings-Zulaufbohrungskonstruktion mit
veränderlicher Verwirbelung die in der allgemein geraden
Zulaufbohrung angeordnete Drosselklappe geschlossen ist,
dann fließt ein relativ geringer, jedoch noch immer wirk
samer und leistungsfähiger Strom an in die allgemein
gerade Zulaufbohrung eintretendem Luft-Kraftstoffgemisch
durch den Hilfskanal, spritzt in den Brennraum, durch
kreuzt die im Brennraum durch die gedrallte Zulaufbohrung
sowie die zweite Zulauföffnung erzeugte Wirbelströmung
des Gemischs und trifft im großen und ganzen auf die
Zündspitze der Zündkerze, wobei dieser im wesentlichen
gerade Strom einen Teil der Wirbelströmung mit sich
zieht, womit gewährleistet ist, daß das Luft/Kraftstoff
verhältnis des Gemischs in der Nachbarschaft der Zündker
ze durch Zentrifugalwirkungen od. dgl. nicht abgemagert
wird. Selbst wenn das mittlere Luft/Kraftstoffverhältnis
für die Maschine auf relativ sehr mager eingestellt wird,
so besteht keine Gefahr für Fehlzündungen, da das Luft/
Kraftstoffverhältnis rund um die Zündspitze der Kerze
als angemessen und ausreichend sichergestellt wird. Damit
wird die Grenze für eine Abmagerung des Luft/Kraftstoff
verhältnisses erheblich hinausgeschoben oder erweitert.
Darüber hinaus wird durch die oben erwähnte Kollision
der relativ geringen, dennoch aber wirksamen geraden
Strömung aus der geraden Zulaufbohrung mit der Wirbel
strömung aus der gedrallten Zulaufbohrung sowie der damit
verbundenen Zulauföffnung eine erhebliche Mikroturbulenz
im Gemisch im Brennraum erzeugt, so daß folglich eine
gute Verbrennung noch mehr gefördert und die Abmagerungs
grenze für das Luft/Kraftstoffverhältnis weiter hinaus
geschoben wird.
Befindet sich dagegen die in der geraden Zulaufbohrung
angeordnete Drosselklappe in ihrer Offenstellung, dann
spritzt der durch den Hilfskanal fließende Gemischstrom
zusätzlich zu den Mengen an Luft-Kraftstoffgemisch, die
dem Brennraum aus der allgemein geraden sowie allgemein
gedrallten Zulaufbohrung zugeführt werden, in den Brenn
raum, so daß der volumetrische Füllungsgrad und damit die
Ausgangsleistung der Maschine erhöht werden. Da diese
Gemischströme im Brennraum ebenfalls zusammenprallen,
wird wiederum eine gute Mikroturbulenz hervorgerufen und
eine Verbrennung mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht.
Somit entstehen, selbst wenn die Zündkerze im Zentrumsbe
reich des Brennraumes angeordnet ist, wie es für solche
Maschinenbauarten mit drei oder vier Ventilen pro Zylin
der typisch ist, keine Probleme in bezug auf die Zündung
des Gemischs, und es wird eine kompakte Verbrennung er
möglicht, durch die der mechanische Oktanwert der Maschine
erhöht wie auch die Abmagerungsgrenze für das Luft/Kraft
stoffverhältnis hinausgeschoben wird. Gemäß einem besonde
ren Merkmal der oben geschilderten Bauart kann der Hilfs
kanal durch die Zulauf- oder Ventilöffnung der allgemein
geraden Zulaufbohrung, wenn diese Ventilöffnung offen
ist, in den Brennraum so gerichtet sein, daß eine im
Brennraum durch die gedrallte Zulaufbohrung sowie deren
Ventilöffnung hervorgerufene starke Turbulenz in gewis
sem Maß getilgt wird. Ferner kann der Hilfskanal tatsäch
lich bei offener Ventilöffnung der geraden Zulaufbohrung
in einer solchen Richtung etwas zu derjenigen Seite der
Zündspitze der Zündkerze hin gerichtet sein, daß eine
durch die gedrallte Zulaufbohrung sowie deren Ventilöff
nung im Brennraum hervorgerufene starke Turbulenz getilgt
wird. Zufolge dieser Ausbildung werden die nachteiligen
sowie schädlichen Zentrifugalwirkungen im Brennraum wei
ter herabgesetzt, womit eine gute Mikroturbulenz im Brenn
raum noch mehr begünstigt wird.
Die oben beschriebene Zulaufbohrungskonstruktion der
Zwillingsbauart mit veränderlicher Verwirbelung für eine
Brennkraftmaschine erfüllt erfolgreich die genannten
Ziele und Aufgaben, sie läßt jedoch noch einige Probleme
im Betrieb der Brennkraftmaschine ungelöst, die mit dem
Grad der Ansprechbarkeit (Elastizität), der zur Zeit
eines Beschleunigungsvorgangs zu erhalten ist, verknüpft
sind, und zwar insbesondere zur Zeit einer Beschleuni
gung aus einem Zustand niedriger Last, wie z.B. dem Leer
lauf-Betriebszustand, heraus.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Zwillings-Zulaufbohrungskonstruktion mit einer veränder
lichen Verwirbelung für einen Brennkraftmaschinen-Zylin
derkopf zu schaffen, die gegenüber dem Stand der Technik
verbessert ist und die dem Stand der Technik anhaftenden,
oben herausgestellten Schwierigkeiten sowie Probleme nicht
aufweist.
Die Ziele, die durch die Erfindung erreicht werden sol
len, können - ohne eine Erschöpfung hierauf - zusammenge
faßt werden, wie folgt:
Es soll eine Zwillings-Zulaufbohrungskonstruktion mit
einer veränderlichen Wirbelbildung für einen Brennkraft
maschinen-Zylinderkopf geschaffen werden,
- - die gute Kennwerte und Eigenschaften in bezug auf eine Ansprechempfindlichkeit bei Übergangsbetriebszuständen, insbesondere ein gutes Ansprechvermögen bei einer Be schleunigung aus einem Betriebszustand mit niedriger Last heraus, wie z.B. aus einem Leerlauf-Betriebszu stand, aufweist,
- - die es erlaubt, die Ausgangsleistung der Maschine zu erhöhen,
- - die eine Anhebung im mechanischen Oktanwert der Maschi ne möglich macht,
- - die gute Zündkennwerte für die Maschine erreichen läßt,
- - die einen Betrieb der Maschine mit einem sehr mageren Gemisch zuläßt,
- - die eine Verminderung in der Flammenausbreitungsstrecke in den Brennräumen der Maschine ermöglicht,
- - die gute Kennwerte in bezug auf den Füllungs- sowie volumetrischen Wirkungsgrad der Maschine aufweist,
- - die eine gute Mikroturbulenz in den Brennräumen der Maschine erreichen läßt,
- - die eine Zufuhr eines Luft-Kraftstoffgemischs mit rela tiv gleichförmigem Luft/Kraftstoffverhältnis zu den Brennräumen der Maschinenzylinder sichert,
- - die eine gute Verbrennbarkeit des den Brennräumen der Maschine zugeführten Luft-Kraftstoffgemischs ermög licht und
- - die eine geschichtete Verbrennung in den Brennräumen der Maschinenzylinder bietet.
Die oben herausgestellte Aufgabe sowie die mit der Er
findung verfolgten Ziele werden gemäß dem allgemeinsten
Gesichtspunkt der Erfindung durch einen Zylinderkopf
mit einer Zwillings-Zulaufbohrungskonstruktion mit
veränderlicher Wirbelbildung für eine Brennkraftma
schine mit einem Brennraum, in der eine eine Zündspitze
aufweisende Zündkerze angeordnet ist, mit einer ersten,
allgemein geraden, zu einer zum Brennraum hin zu öff
nenden Zulauföffnung führenden Zulaufbohrung, mit einer
zweiten, allgemein gedrallten, zu einer zum Brennraum
hin zu öffnenden und mit einem gedrallten Wirbelstirn
wandteil versehenen Zulauföffnung führenden Zulaufboh
rung und mit einer in einem stromaufwärtigen Teil der
ersten, allgemein geraden Zulaufbohrung angeordneten,
den Strömungswiderstand dieser Zulaufbohrung regelnden
Drosselklappe, der gekennzeichnet ist durch eine in
der allgemein geraden Zulaufbohrung an der der allgemein
gedrallten Zulaufbohrung zugewandten Seite angeordnete
Einrichtung, die in der den Strömungswiderstand der
allgemein geraden Zulaufbohrung maximierenden Stellung
der Drosselklappe einen relativ kleinen Anteil des in
die Zulaufbohrungskonstruktion eingesaugten Luft-Kraft
stoffgemischs von einer stromauf der Drosselklappe lie
genden Stelle zu einer nahe dem stromabwärtigen Ende
der ersten, allgemein geraden Zulaufbohrung unter Umge
hung der Drosselklappe führt, und durch eine die Strö
mung des in die Zulaufbohrungskonstruktion eingesaug
ten Luft-Kraftstoffgemischs zwangsweise zur Umgehungs
einrichtung hin ablenkende Einrichtung, gelöst bzw.
erreicht.
Mit einer solchen Ausbildung wird der sich unvermeidbar
an den Wandflächen der Zulaufbohrungskonstruktion an
sammelnde flüssige Kraftstoff durch die ablenkende
Einrichtung zwangsweise zur die Drosselklappe umgehen
den Einrichtung hin geführt wie auch die insgesamt
durch die Zulaufbohrungskonstruktion fließende Kraft
stoffmenge erhöht wird, so daß als Ergebnis dessen das
Ansprechvermögen der Maschine während eines Beschleuni
gungsvorgangs verbessert und gesteigert wird. Ferner
wird im Bereich der Zündspitze der Zündkerze, d.h. im
Zentrumsbereich des Brennraumes, ein in geeigneter
Weise gesättigtes und stabiles Luft-Kraftstoffgemisch
mit hervorragenden Zündungseigenschaften gebildet,
was in die Richtung einer geschichteten Verbrennung
führt, die es erlaubt, die Grenze für die Abmagerung
des Luft-Kraftstoffgemischs weiter hinauszuschieben,
ohne die Gefahr einzugehen, daß irgendein Problem in
bezug auf die Zündfähigkeit im Zentrumsbereich des
Brennraumes, in dem die Zündspitze der Kerze in typi
scher Weise angeordnet ist, hervorgerufen wird. Die
Flammenausbreitungsstrecke oder -distanz im Brennraum
wird im Vergleich zu einer Anordnung der Zündkerze nahe
der Seitenwand des Brennraumes verkürzt, so daß es mög
lich wird, eine sog. kompakte Verbrennung zu erlangen,
wie es auch ermöglicht wird, die Grenze in Richtung
einer Abmagerung des Luft-Kraftstoffgemischs zu erwei
tern und den mechanischen Oktanwert der Maschine zu
verbessern.
Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung kann die
Umgehungseinrichtung einen in der Drosselklappe ausgebil
deten Ausschnitt aufweisen, der vorzugsweise in derje
nigen Kante der Drosselklappe ausgebildet sein soll,
die der allgemein gedrallten Zulaufbohrung zugewandt
ist, und/oder in der Kante ausgestaltet sein soll, die
in der den Strömungswiderstand der allgemein geraden
Zulaufbohrung maximierenden Stellung der Drosselklappe
die stromabwärtige Kante ist. Alternativ kann die Umge
hungseinrichtung als ein Hilfskanal ausgebildet sein,
der von einer stromauf der Drosselklappe gelegenen
Stelle zu einer Stelle, die dem stromabwärtigen Ende
der allgemein geraden Zulaufbohrung nahe liegt, führt.
Die eine oder die andere Anordnung kann entsprechend
den jeweiligen Bedingungen und Gegebenheiten im einzel
nen Fall zur Anwendung gelangen.
Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen anhand von zwei bevorzugten Ausführungsfor
men - jedoch ohne Beschränkung hierauf - erläutert,
wobei räumliche Angaben als auf die jeweilige Figur
bezogen zu verstehen sind. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Ma
schinenblocks mit einem eine Zwillings-Zulauf
bohrungskonstruktion in einer ersten erfindungs
gemäßen Ausführungsform aufweisenden Zylinder
kopf, wobei der Schnitt nach der mehrfach abge
winkelten Linie I-I in der Fig. 2 geführt ist;
Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in der Fig. 1
bei einer Betrachtung des Zylinderkopfes von
unten;
Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III-III in der
Fig. 2;
Fig. 4 einen zu Fig. 1 gleichartigen Längsschnitt mit
einem eine Zwillings-Zulaufbohrungskonstruktion
in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungs
form aufweisenden Zylinderkopf, wobei der Schnitt
nach der mehrfach abgewinkelten Linie IV-IV
in der Fig. 5 geführt ist;
Fig. 5 den Schnitt nach der Linie V-V in der Fig. 4
bei einer Betrachtung des Zylinderkopfes von
unten.
Die Fig. 1 und 2 zeigen den Zylinderblock 1 der Maschi
ne, an dem ein Zylinderkopf 2 mit einer Konstruktion
bezüglich der Zulaufbohrungen in der ersten bevorzugten
Ausführungsform befestigt ist. Im Zylinderblock 1 sind
mehrere Zylinderbohrungen 3 ausgebildet, von denen in
Fig. 1 wegen der Schnittführung in einer die mittige
Längsachse dieser Bohrung 3 enthaltenden, zu der die
Längsachsen aller Zylinderbohrungen einschließenden
Ebene rechtwinkligen Ebene nur eine Bohrung 3 zu sehen
ist. In der Zylinderbohrung 3 geht ein Kolben 4 hin
und her, wobei zwischen dem Zylinderkopf 2, dem Kolben
4 und dem oberen Teil der Zylinderbohrung 3 ein Brenn
raum 5 abgegrenzt ist. Der Zylinderkopf 2 ist am Zylin
derblock 1 mit Hilfe von (nicht gezeigten) Zylinderkopf
schrauben befestigt, die in Lageraugen des Zylinderkop
fes 2 zwischen jeweils zwei benachbarten Zylindern
sowie an den Enden der Zylinderreihe ausgebildete Schrau
benlöcher durchsetzen.
Der Zylinderkopf 2 weist für jeden Zylinder zwei Zulauf
bohrungen 6 und 7 sowie zwei Auspuffbohrungen 8 a und
8 b auf, die alle über zugeordnete Ventilsitze zum Brenn
raum 5 offen sind, wobei die Zentren dieser Ventilsitze
annähernd die Ecken eines Quadrats bilden, wie die
Fig. 2 erkennen läßt. Die Zulaufbohrungen 6, 7 eines
jeden der Zylinder befinden sich auf der einen Längs
seite des Zylinderkopfes 2 bzw. -blocks 1 mit Bezug
zu der alle Zylinderbohrungsachsen enthaltenden, zur
Zeichnungsebene von Fig. 1 rechtwinkligen Ebene, während
die Auspuffbohrungen 8 a, 8 b eines jeden der Zylinder
auf der den Zulaufbohrungen mit Bezug zu dieser Ebene
gegenüberliegenden Längsseite des Zylinderkopfes 2 bzw.
-blocks 1 angeordnet sind.
Einlaß-Tellerventile 9 und 10, die in Führungshülsen
im Zylinderkopf 2 geführt sind, arbeiten mit den die
Kanten der brennraumseitigen Öffnungen der Zulaufbohrun
gen 6 und 7 bildenden Einlaß-Ventilsitzen zusammen,
um die Zulaufbohrungen 6, 7 gegenüber dem Brennraum
5 in gesteuerter Weise zu öffnen oder zu schließen.
Zwei weitere Tellerventile 11 a und 11 b, die im Zylinder
kopf 2 ebenfalls geführt sind, arbeiten in gleicharti
ger Weise als Auslaß-Tellerventile mit den an den Kan
ten der brennraumseitigen Öffnungen der Auspuffbohrun
gen 8 a und 8 b befindlichen Ventilsitzen zusammen, um
in gesteuerter Weise die Auspuffbohrungen 8 a, 8 b gegen
über dem Brennraum 5 zu öffnen und zu schließen. Durch
die Betätigung der Einlaßventile 9 und 10 sowie der
Auslaßventile 11 a und 11 b mittels einer (nicht gezeig
ten) an sich bekannten Ventilsteuerung arbeitet die
Maschine nach einem Otto-Zyklus, um in üblicher Weise
eine Drehkraft zu erzeugen.
Im Zentrum des die Decke eines jeden Brennraumes 5 bilden
den Teils des Zylinderkopfes 2 ist eine Gewindebohrung
12 zur Aufnahme einer Zündkerze 13 vorhanden.
Im Zylinderkopf ist eine zur linken Seite in Fig. 1 und
2 offene Einlaßkammer 20 ausgebildet, von der die bei
den Zulaufbohrungen 6 und 7 abzweigen. Die Zulaufboh
rung 6 ist als ein allgemein geradliniger Kanal ausge
staltet, während die Zulaufbohrung 7 eine allgemein
gedrallte Ausgestaltung hat. Ein Strom eines Luft-Kraft
stoffgemischs wird in den Brennraum 5 von einem (nicht
gezeigten) Vergaser her, der an einem am Zylinderkopf
2 befestigten Saugrohr 17 mit einem mit der Einlaßkam
mer 19 verbundenen Ansaugkanal 20 angebracht ist, ange
saugt. Dieser Gemischstrom tritt stromauf der Zulauf
bohrungen 6, 7 in die Einlaßkammer 19 des Zylinderkop
fes 2 ein und trifft auf eine stromaufwärtige Kante
einer die Ansaugbohrungen 6, 7 voneinander trennenden
Wand 30, so daß ein Teilstrom des Gemischstroms in die
allgemein gerade Zulaufbohrung 6 und der andere Teil
strom in die allgemein gedrallte Zulaufbohrung 7 ein
tritt. Die Zulaufbohrung 6 geht durch den vom Einlaß-
Tellerventil 9 geregelten Ventilsitz, die Zulaufbohrung
7 geht durch den vom Einlaß-Tellerventil 10 geregelten
Ventilsitz in den Brennraum 5 ein. Bei Betrachtung von
Fig. 2 bildet somit der unten liegende Teil des stromab
gelegenen Bereichs des Gemisch-Ansaugsystems die allge
mein gedrallte Zulaufbohrung 7, so daß das diese Bohrung
durchströmende Luft-Kraftstoffgemisch bei geöffnetem
Einlaß-Tellerventil 10 auf ein rund um den Schaft die
ses Tellerventils 10 ausgebildetes Wirbelteil 31 trifft,
womit diesem Gemisch-Teilstrom eine erhebliche Wirbel
bewegung vermittelt wird.
Im stromaufwärtigen, einlaßseitigen Ende der allgemein
geraden Zulaufbohrung 6 ist an einer geringfügig strom
ab deren Abzweigung von der Einlaßkammer 19 gelegenen
Stelle eine die Menge des in die Zulaufbohrung 6 eintre
tenden Luft-Kraftstoffgemischs regelnde Drosselklappe
14 angeordnet, die auf einer Welle befestigt ist und
in ausgewählter Weise durch eine an sich bekannte Betä
tigungseinrichtung durch diese Welle in eine bestimmte
Stellung gebracht wird, und zwar in eine in den Fig.
2 und 3 gezeigte Schließstellung, in der sie das strom
aufwärtige Ende der allgemein geraden Zulaufbohrung
im wesentlichen verschließt, jedoch die allgemein ge
drallte Zulaufbohrung 7 in keiner Weise beeinflußt,
und in eine um etwa 90° gegenüber der Schließstellung
verlagerte Offenstellung, in der sie das stromaufwärti
ge Ende der Zulaufbohrung 6 öffnet und diese somit nicht
unterbricht. Beispielsweise kann die Drosselklappe 14
von ihrer Betätigungsvorrichtung so gesteuert werden,
daß sie die allgemein gerade Zulaufbohrung 6 dann und
nur dann schließt, wenn die Belastung der Maschine
unter einem gewissen bestimmten Wert liegt.
Insbesondere ist gemäß der Erfindung die Drosselklappe
14 mit einem Ausschnitt 15 auf ihrer der gedrallten
Zulaufbohrung 7 zugewandten Seite, d.h. auf der der
Mitte des gesamten Zulaufsystems zugewandten Seite,
versehen, so daß der durch den Ausschnitt 15 stromab
zum Brennraum 5 hin verlaufende Gemischstrom im allge
meinen auf die Zündkerze 13 oder in deren nächste Umge
bung gerichtet ist. Dieser Ausschnitt 15 weist vorzugs
weise eine relativ geringe Abmessung auf, und zwar in
bevorzugter Weise etwa 15% oder weniger der Querschnitts
fläche desjenigen Teils der allgemein geraden Zulaufboh
rung 6, in den die Drosselklappe 14 eingebaut ist.
Ferner befindet sich in der Schließstellung der Drossel
klappe 14, in der sie die allgemein gerade Zulaufboh
rung 6 an ihrem stromaufwärtigen Ende im wesentlichen
verschließt, der Ausschnitt 15 an der am meisten strom
abwärtigen Seite, d.h., die Kante der Drosselklappe
14, in die der Ausschnitt 15 eingeschnitten ist, ist
die stromabwärtige Kante der Drosselklappe 14, wenn
diese in der Schließstellung ist, während die der ausge
schnittenen Kante gegenüberliegende Kante unter diesen
Umständen die stromaufwärtige Kante darstellt.
Darüber hinaus ist gemäß einem besonderen Merkmal der
Erfindung an der Seite des Saugrohres 17, und zwar gera
de an der Stelle, an der das stromabwärtige Ende des
Saugrohres an der Seite des Zylinderkopfes 2 gegen die
Stirnflächen der die Einlaßkammer 29 umschließenden
Öffnung stößt, ein Vorsprung oder eine Nase 18 ausgebil
det, die im gezeigten Beispiel durch eine allmählich
einwärts geneigte und vorspringende Wand 18 a an ihrer
stromaufwärtigen Seite und durch eine scharf nach außen
zurückspringende Wand 18 b an ihrer stromabwärtigen
Seite bestimmt ist. Wenn im Betrieb der Maschine ein
Luft-Kraftstoffgemisch durch das Saugrohr 17 in die
Einlaßkammer 19 gesaugt wird, so wird dieses Gemisch
bevorzugt zum mittigen Teil der Einlaßkammer 19 durch
diese Nase 18 hin abgelenkt, d.h. bevorzugt zum inneren
Teil der Drosselklappe 14, der auf der Seite der ge
drallten Zulaufbohrung 7 liegt, und damit zu der Seite
der Drosselklappe 14, an der der Ausschnitt 15 vorhan
den ist.
Die beschriebene erste Ausführungsform einer Zulaufboh
rungskonstruktion gemäß der Erfindung arbeitet in der
im folgenden erläuterten Weise.
Wenn die Drosselklappe 14 im geschlossenen Zustand ist,
was, wie oben gesagt wurde, in typischer Weise bei einer
Maschinenbelastung unterhalb eines bestimmten Werts
der Fall ist, dann wird eine Gemischströmung durch die
allgemein gerade Zulaufbohrung 6 unterbrochen, so daß
der größte Teil des von der Maschine vom Vergaser her
durch das Saugrohr 17 angesaugten Luft-Kraftstoffge
mischs in das stromaufwärtige Ende der allgemein ge
drallten Ansaugbohrung 7 eintritt und durch die vom
Einlaß-Tellerventil 10 geregelte Zulauföffnung in den
Brennraum 5 gelangt, wobei dem angesaugten Gemisch
bei seinem Eintritt in den Brennraum 5 durch das um
den Schaft des Ventils 10 herum ausgebildete Wirbelteil
31 eine erhebliche Wirbelbewegung erteilt wird. Diese
Wirbelbewegung verläuft bei Betrachtung von Fig. 2
entgegen dem Uhrzeigersinn um die mittige Achse der
Zylinderbohrung 3, wie der Pfeil A in Fig. 2 zeigt.
Jedoch wird auch eine gewisse, relativ kleine Menge
an Luft-Kraftstoffgemisch aus der Einlaßkammer 19 durch
den Ausschnitt 15 der geschlossenen Drosselklappe 14
hindurch längs der allgemein geraden Zulaufbohrung 6
auf deren der gedrallten Zulaufbohrung 7 zugewandten
Seite gesaugt, wie der Pfeil B in Fig. 2 zeigt. Dieser
Gemisch-Teilstrom spritzt aus dem stromabwärtigen Ende
der allgemein geraden Zulaufbohrung 6 im wesentlichen
in gerader Richtung in den Brennraum 5 zur Zündungs
spitze der Zündkerze 13 in einem direkten Strahl aus,
wie der Pfeil C in Fig. 2 zeigt, wobei er im wesentli
chen radial die entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufende
Strömung A des Hauptanteils des angesaugten Gemischs
durchschneidet. Damit wird das anfangs zentrifugal zer
streute oder verteilte Luft-Kraftstoffgemisch in der
Strömung A in den direkten Strahl oder die gerade Strö
mung C mit hineingezogen und zur Zündspitze der Zündkerze
13 als eine kombinierte Strömung D gesaugt, womit ge
währleistet ist, daß - im Gegensatz zum vorher erörter
ten Stand der Technik - das Luft-Kraftstoffgemisch im
Zentrumsbereich des Brennraumes 5 nicht wesentlich oder
besonders magerer ist als das Gemisch im Randbereich.
Selbst wenn das vom Vergaser gelieferte Gesamt-Luft/
Kraftstoffverhältnis relativ mager eingestellt ist,
so daß auf diese Weise der Vorteil einer Erweiterung
oder Ausdehnung in der Magerrichtung des Luft/Kraft
stoffverhältnisses ausgenutzt wird, so ist nichtsdesto
weniger nahe der Zündspitze der Kerze 13 eine relativ
große Menge an Kraftstoff verfügbar, womit folglich
eine gute Zündleistung zu erreichen ist und die Wahr
scheinlichkeit für das Auftreten von Zündaussetzern
oder Fehlzündungen beträchtlich herabgedrückt wird.
Weil durch den Zusammenprall der im Gegenuhrzeigersinn
verlaufenden Wirbelströmung A mit der direkten, geraden
Strömung C im strömenden Gemisch eine Mikroturbulenz
hervorgerufen wird, werden darüber hinaus die Zündungs
eigenschaften und -kennwerte der resultierenden Misch
strömung weiter verbessert, was zu einem weiteren Hin
ausschieben der Abmagerungsgrenze für das Luft-Kraft
stoffgemisch führt. Da die direkte Strömung C mit der
Wirbelströmung A erst nahe dem Endpunkt dieser Strö
mung A zusammenprallt, dämpft die Strömung C die Wirbel
strömung A nicht in erheblichem oder nennenswertem Um
fang. Der aus dem stromabwärtigen Ende der geraden Zu
laufbohrung 6 ausspritzende Strahl der direkten Strö
mung C wird in der Tat geringfügig zur (in Fig. 2) oberen
Seite der Zündspitze der Kerze 13 hin gerichtet, d.h.
geringfügig zu der Seite hin, die der Richtung der wir
belnden Gemischströmung A im Brennraum 5, die durch
die allgemein gedrallte Zulaufbohrung 7 eingeleitet
wird, entgegengerichtet ist, so daß dadurch die Mikro
turbulenz oder ein Wirbeln in hohem Grad des Gemischs
im Brennraum 5 im Kollisionsbereich zwischen den Strö
men C und A teilweise getilgt wird, wodurch wiederum
die Zündleistung gesteigert wird, gegen Fehlzündungen
angegangen wird, die Zündungseigenschaften verbessert
werden und die Abmagerungsgrenze für das Gemisch wei
ter hinausgeschoben wird.
Ist dagegen die Drosselklappe 14 in der Offenstellung,
was in typischer Weise dann der Fall ist, wenn die Ma
schinenbelastung größer als der vorher erwähnte bestimm
te Wert ist, dann wird der größte Anteil des durch die
Maschine vom Vergaser her und durch den Saugkanal 17
angesaugten Luft-Kraftstoffgemischs in den Brennraum
5 durch die allgemein gerade Zulaufbohrung 6 eintreten,
während nur eine geringe Menge durch die gedrallte Zu
laufbohrung 7 strömt. Demzufolge wird dem angesaugten
Gemisch bei seinem Eintritt in den Brennraum 5 durch
das um den Schaft des Tellerventils 10 herum ausgebilde
te Wirbelteil 31 insgesamt nur eine relativ schwache
Wirbelbewegung erteilt, womit ein guter volumetrischer
Wirkungs- bzw. Füllungsgrad für die Maschine erlangt
wird.
Die Tatsache, daß bei geschlossener Drosselklappe 14
und damit im wesentlichen geschlossenem stromaufwärti
gen Ende der geraden Zulaufbohrung 6 die eingeschnitte
ne Kante der Drosselklappe 14, in der der Ausschnitt
15 liegt, sich an der am meisten stromab liegenden
Seite der Drosselklappe 14 befindet, während unter die
sen Umständen die gegenüberliegende Kante sich stromauf
befindet, ist ein wesentliches Merkmal der beschrie
benen ersten Ausführungsform. Wenn sich nämlich flüssi
ger Kraftstoff an den Wänden des Saugrohres 17, die
den Ansaugkanal 20 begrenzen, und an der Drosselklappe
14 selbst angesammelt hat, so hat dieser Kraftstoff
die Möglichkeit, über die Fläche der Drosselklappe 14,
die als eine Führungswand wirkt, und durch den Ausschnitt
15 hindurch an der Drosselklappe 14 vorbei zu rieseln,
wobei er dann durch die gerade Zulaufbohrung 6 und aus
dieser im wesentlichen unmittelbar oberhalb des Einlaß-
Tellerventils 9 tritt sowie tatsächlich direkt in den
Brennraum 5 gelangt. Damit wird die Schnelligkeit im
Ansprechvermögen auf die Kraftstoffzufuhr verbessert.
Dieses Führen des an den Wänden des Saugrohres 17 ange
sammelten Kraftstoffs wird durch die an der Saugrohr
wand ausgebildete Nase 18 unterstützt, wie auch die
Zerstäubung von wenigstens einem Teil des flüssigen
Kraftstoffs durch die besondere Ausgestaltung dieser
Nase in geeigneter Weise gefördert wird, denn die Aus
bildung der Nase mit der allmählich einwärts an ihrer
stromaufwärtigen Seite verlaufenden Wand 18 a und mit
der an der stromabwärtigen Seite scharf zurückspringen
den Wand 18 b unterstützt das Abscheren oder -reißen
des flüssigen Kraftstoffs, wenn er am Scheitel der Nase
18 vorbeirinnt.
Die Fig. 4 und 5 zeigen in zu den Fig. 1 und 2 gleich
artiger Weise die zweite bevorzugte Ausführungsform
einer Zulaufbohrungskonstruktion gemäß der Erfindung,
die sich von der ersten Ausführungsform dadurch unter
scheidet, daß die Drosselklappe 14 für die allgemein
gerade Zulaufbohrung 6 keinen Ausschnitt (wie den Aus
schnitt 15 nach den Fig. 1-3) hat, sondern daß ein
im wesentlichen gerader Neben- oder Hilfskanal 20′ vor
gesehen ist, der sich von einer stromauf der Drossel
klappe 14 befindlichen Einlaßöffnung 21 parallel zu
und etwas unterhalb der geraden Zulaufbohrung 6 auf
deren zur gedrallten Zulaufbohrung 7 hin gelegenen
Seite zu einer Auslaßöffnung 22 erstreckt, die nahe
dem Ventilsitz des Tellerventils 9 am Ende der geraden
Zulaufbohrung 7 angeordnet ist. Dieser Hilfskanal 20′
verläuft mit Bezug auf die in Fig. 4 gezeigte Ausrich
tung der Maschine, die die typische Ausrichtung ist,
im wesentlichen gerade und relativ sanft abwärts geneigt,
womit der Hilfskanal 20′ die Drosselklappe 14 umgeht
und damit die Funktion des Ausschnitts (15 bei der er
sten Ausführungsform) erfüllt. Der Hilfskanal 20′ führt
folglich eine gewisse Menge des vom Vergaser her zuge
führten Luft-Kraftstoffgemischs von der Einlaßkammer
20 an eine unmittelbar oberhalb des Einlaß-Tellerventils
9 gelegene Stelle.
Gemäß einem besonderen Merkmal dieser zweiten Ausfüh
rungsform ist der im wesentlichen gerade Hilfskanal
20′ bei geöffnetem Tellerventil 9 allgemein auf die
Zündspitze der Zündkerze 13 ausgerichtet, vorzugsweise
ist er jedoch tatsächlich zur oberen Seite - bei Betrach
tung von Fig. 5 - der Zündspitze hin ausgerichtet, d.h.
geringfügig zu der Seite hin, die der von der gedrallten
Zulaufbohrung hervorgerufenen Wirbelbewegung entgegen
gerichtet ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung liegt bei
dieser Ausführungsform die stromaufwärtige Einlaßöff
nung 21 des Hilfskanals 20′ im Boden der Einlaßkammer
19. Die Querschnittsfläche des geraden Hilfskanals 20′
ist beträchtlich geringer als die Querschnittsflächen
der allgemein geraden Zulaufbohrung 6 und der allgemein
gedrallten Zulaufbohrung 7, wobei sie bei einer typi
schen konstruktiven Ausgestaltung etwa ein Fünftel be
trägt. Die Nase 18 entspricht mit ihren Wänden 18 a
sowie 18 b derjenigen bei der ersten Ausführungsform
und erfüllt praktisch dieselbe Funktion wie diese.
In zur ersten Ausführungsform analoger Weise wird auch
bei der zweiten Ausführungsform, wenn die Drosselklappe
14 in ihrer Schließstellung ist, eine relativ kleine
Menge an Luft-Kraftstoffgemisch aus dem Ansaugkanal
20 des Saugrohres 17 durch den sanft abfallenden und
geraden Hilfskanal 20′ gesaugt, worauf diese Menge am
stromabwärtigen Ende des Hilfskanals 20′ in einem di
rekten Strahl zur Zündspitze der Kerze 13 gespritzt
wird, wie der Pfeil B in Fig. 5 zeigt. Hierbei durch
schneidet dieser Strahl B im wesentlichen radial die
Wirbelströmung A der Hauptmenge des angesaugten Gemischs.
Dadurch wird das anfangs zentrifugal verteilte Luft-
Kraftstoffgemisch der im Gegenuhrzeigersinn wirbelnden
Strömung A von der geraden Strömung B mitgezogen und
zur Zündspitze der Kerze 13 mit der Strömung B gesaugt,
so daß wie bei der ersten Ausführungsform gewährleistet
ist, daß das im Zentrumsbereich des Brennraumes 5 vor
handene Gemisch nicht erheblich magerer ist als das
Luft-Kraftstoffgemisch im Randbereich des Brennraumes.
Selbst wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis des insgesamt
vom Vergaser gelieferten Gemischs auf relativ mager
eingestellt ist, so ist doch ein gewisser Reichtum an
Kraftstoff nahe der Zündspitze der Kerze 13 vorhanden,
so daß eine gute Zündleistung gegeben ist und Fehlzün
dungen oder Zündaussetzer letztlich kaum auftreten kön
nen. Weil des weiteren der Zusammenprall der Wirbelströ
mung A und der geraden Strömung B in der gemischten
Strömung eine Mikroturbulenz hervorruft, werden die
Zündungskennwerte und -eigenschaften der sich ergebenden
gemischten Strömung weiter verbessert wie auch die Ab
magerungsgrenze für das Luft-Kraftstoffgemisch hinausge
schoben oder erweitert wird. Da auch hier der Zusammen
prall der Strömung B mit der Strömung A nahe dem End
punkt dieser wirbelnden Strömung A erfolgt, dämpft die
gerade Strömung B die entgegen dem Uhrzeigersinn verlau
fende Strömung A nicht in erwähnenswertem Grad.
Da gemäß dem bereits erwähnten besonderen Merkmal der
gerade aus dem im wesentlichen geraden Hilfskanal 20′
austretende Strahl B etwas zur (bei Betrachtung von
Fig. 5) oberen Seite der Zündspitze der Kerze hin, d.h.
geringfügig zu der der Richtung der Wirbelströmung A
entgegenstehenden Seite der Kerze 13 gerichtet ist,
wird somit die Mikroturbulenz oder eine Wirbelbewegung
der Mischung im Brennraum 5 im Kollisionsbereich zwi
schen den beiden Strömungen A und B teilweise getilgt,
wodurch wiederum die Zündleistung gesteigert wird, Fehl
zündungen der Maschine bekämpft sowie die Zündungseigen
schaften verbessert werden und darüber hinaus die Ab
magerungsgrenze für das Luft-Kraftstoffgemisch hinaus
geschoben wird.
Wird dagegen die Drosselklappe 14 im Betrieb geschlos
sen, was in typischer Weise bei einer über dem erwähn
ten bestimmten Wert liegenden Maschinenbelastung der
Fall ist, dann tritt der größte Teil des vom Vergaser
her durch das Saugrohr 17 angesaugten Luft-Kraftstoff
gemischs in den Brennraum 5 durch die allgemein gerade
Zulaufbohrung 6 ein, während nur ein geringer Anteil
durch die allgemein gedrallte Zulaufbohrung 7 strömt.
Demzufolge wird dem angesaugten Gemisch insgesamt eine
nur relativ geringe Wirbelbewegung bei seinem Eintritt
in den Brennraum 5 durch das um den Schaft des Einlaß-
Tellerventils 10 herum ausgebildete Wirbelteil vermit
telt, so daß ein guter volumetrischer Wirkungs- bzw.
Füllungsgrad der Maschine erlangt wird. Jedoch wird
auch in diesem Betriebszustand durch den geraden Hilfs
kanal 20′ eine gewisse, relativ geringe Menge an Gemisch
in den Zentrumsbereich des Brennraumes 5 gesaugt, so
daß der Füllungsgrad weiter gesteigert wird.
Darüber hinaus liegt ein bedeutendes Merkmal dieser
zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung darin, daß
für an den Wänden des Saugrohres 17, die den Ansaugka
nal 20 begrenzen, angesammelten flüssigen Kraftstoff
die Möglichkeit gegeben ist, in die Einlaßöffnung 21
des Hilfskanals zu rieseln und durch diesen oberhalb
des Einlaß-Tellerventils 9 zum Ausfließen gebracht zu
werden, so daß er unmittelbar in den Brennraum 5 gelangt,
womit wiederum das Ansprechvermögen bezüglich einer
Kraftstoffzufuhr weiter verbessert wird.
Eine weitere vorteilhafte Wirkung dieser zweiten Ausfüh
rungsform besteht darin, daß in allen Betriebszustän
den ein Teil des der Einlaßkammer 19 aus dem Saugrohr
17 zugeführten Luft-Kraftstoffgemischs in die gerade
Zulaufbohrung 6 geleitet wird, wobei es bei geschlos
sener Drosselklappe 14 (s. Fig. 5) unvermeidbar ist,
daß ein Anteil des im Gemisch enthaltenen Kraftstoffs
in flüssiger Form an der Drosselklappe 14 sowie an den
die Zulaufbohrung 6 begrenzenden Wänden unmittelbar
oberhalb der Drosselklappe 14 auskondensiert. Dieser
auskondensierte flüssige Kraftstoff rinnt mit Sicherheit
abwärts und tritt in die Einlaßöffnung 21 des Hilfska
nals 20′ ein sowie durch dessen Auslaßöffnung 22 aus,
so daß er in die Nähe des Einlaß-Tellerventils 9 und
dann in den Brennraum gelangt. Damit wird gegen eine
Verschlechterung des Ansprechvermögens in bezug auf
die Kraftstoffzufuhr während Übergangsbetriebszustän
den der Maschine angegangen und ein relativ fettes Ge
misch aus der geraden Zulaufbohrung 6 in den Brennraum
geführt, was ein stabiles, fettes Gemisch zur Folge hat,
das für Zündungszwecke im Zündungsbereich der Kerze
13 von Vorteil ist, so daß auch dadurch die Abmage
rungsgrenze in bezug auf die Verbrennbarkeit weiter
hinausgeschoben wird.
Wenngleich die Erfindung anhand von bevorzugten Ausfüh
rungsformen dargelegt und beschrieben wurde, ist klar,
daß auf Grund der offenbarten Lehre dem Fachmann Abwand
lungen und Abänderungen an die Hand gegeben sind, die
jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzuse
hen sind.
Claims (12)
1. Zylinderkopf mit einer Zwillings-Zulaufbohrungskon
struktion mit veränderlicher Wirbelbildung für eine
Brennkraftmaschine mit einem Brennraum, in dem eine
eine Zündspitze aufweisende Zündkerze angeordnet ist,
mit einer ersten, allgemein geraden, zu einer zum
Brennraum hin zu öffnenden Zulauföffnung führenden
Zulaufbohrung, mit einer zweiten, allgemein gedrall
ten, zu einer zum Brennraum hin zu öffnenden und
mit einem gedrallten Wirbelstirnwandteil versehe
nen Zulauföffnung führenden Zulaufbohrung und mit
einer in einem stromaufwärtigen Teil der ersten,
allgemein geraden Zulaufbohrung angeordneten, den
Strömungswiderstand dieser Zulaufbohrung regelnden
Drosselklappe, gekennzeichnet durch eine in der all
gemein geraden Zulaufbohrung (6) an der der allgemein
gedrallten Zulaufbohrung (7) zugewandten Seite angeord
nete Einrichtung (15, 20′), die in der den Strömungs
widerstand der allgemein geraden Zulaufbohrung maximie
renden Stellung der Drosselklappe (14) einen relativ
kleinen Anteil des in die Zulaufbohrungskonstruktion
eingesaugten Luft-Kraftstoffgemischs von einer stromauf
der Drosselklappe liegenden Stelle zu einer nahe dem
stromabwärtigen Ende der ersten, allgemein geraden
Zulaufbohrung unter Umgehung der Drosselklappe führt,
und durch eine die Strömung des in die Zulaufbohrungs
konstruktion eingesaugten Luft-Kraftstoffgemischs zwangs
weise zur Umgehungseinrichtung (15, 20′) hin ablenkende
Einrichtung (18).
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Strömungswiderstand der Einrichtung (15, 20′) zur Umgehung der
Drosselklappe (14) wesentlich größer ist als der Strö
mungswiderstand der ersten, allgemein geraden Zulaufboh
rung (6) sowie der ersten Zulauföffnung und wesentlich
größer ist als der Strömungswiderstand der zweiten,
allgemein gedrallten Zulaufbohrung (7) sowie der zwei
ten Zulauföffnung.
3. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zündkerze (13) allgemein im Zentrumsbereich
des Brennraumes (5) angeordnet und die Strömung des
durch die Umgehungseinrichtung (15, 20′) fließenden
Luft-Kraftstoffgemischs bei geöffneter erster Zulauf
öffnung durch diese hindurch allgemein radial zum Brenn
raum gerichtet ist.
4. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strömung des durch die Umgehungseinrichtung
(15, 20′) fließenden Luft-Kraftstoffgemischs bei geöff
neter erster Zulauföffnung durch diese hindurch in den
Brennraum (5) in einer eine im Brennraum durch die all
gemein gedrallte Zulaufbohrung (7) sowie die zweite
Zulauföffnung hervorgerufene starke Turbulenz in gewis
sem Maß tilgenden Richtung gerichtet ist.
5. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strömung des durch die Umgehungseinrichtung
(15, 20′) fließenden Luft-Kraftstoffgemischs bei geöff
neter erster Zulauföffnung durch diese hindurch in den
Brennraum (5) zu einem gewissen Grad zu derjenigen
Seite der Zündkerze (13) gerichtet ist, die eine Tilgung
einer im Brennraum durch die allgemein gedrallte Zulauf
bohrung (7) sowie die zweite Zulauföffnung hervorgeru
fene starke Turbulenz erreichen läßt.
6. Zylinderkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strömung des durch die Umgehungseinrichtung
(15, 20′) fließenden Luft-Kraftstoffgemischs bei geöff
neter erster Zulauföffnung durch diese hindurch in den
Brennraum (5) in einer zu dessen radialer Richtung in
gewissem Maß in dem Sinn einer zur Tilgung einer star
ken, von der Strömung durch die allgemein gedrallte
Zulaufbohrung (7) sowie durch die zweite Zulauföffnung
hervorgerufenen Turbulenz dienenden schiefliegenden
Richtung gerichtet ist.
7. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umgehungseinrichtung durch einen
Ausschnitt (15) in der Drosselklappe (14) gebildet ist.
8. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umgehungseinrichtung durch
einen von einer Stelle stromauf der Drosselklappe (14)
zu einer in der allgemein geraden Zulaufbohrung (6)
nahe deren stromabwärtigem Ende befindlichen Stelle
geführten Hilfskanal (20′) gebildet ist.
9. Zylinderkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die den Ausschnitt (15) aufweisende Kante der Dros
selklappe (14) die der allgemein gedrallten Zulaufboh
rung (7) zugewandte Kante ist.
10. Zylinderkopf nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die den Ausschnitt (15) aufweisende Kante
der Drosselklappe (14) die in der den Strömungswider
stand der allgemein geraden Zulaufbohrung (6) maximie
renden Stellung der Drosselklappe stromabwärtige Kante
ist.
11. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die das Luft-Kraftstoffgemisch
zwangsweise ablenkende Einrichtung (18) ein Vorsprung
ist.
12. Zylinderkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (18) eine allgemein einwärts in den
Ansaugkanal (19, 20) verlaufende stromaufwärtige Wand
fläche (18 a) sowie eine daran anschließende stromabwär
tige, schroff zurückspringende Wand (18 b) umfaßt.
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