DE3923924C2 - Steuervorrichtung für das Saugrohrsystem einer Fahrzeugbrennkraftmaschine - Google Patents
Steuervorrichtung für das Saugrohrsystem einer FahrzeugbrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für das Saug
rohrsystem einer Fahrzeugbrennkraftmaschine gemäß dem Ober
begriff des Anspruchs 1 (EP 0 215 628 A2).
Mittels einer solchen Steuervorrichtung werden Trägheits-
und Wirbeleffekte geschaffen, indem kleine Durchmesser und
lange Ansaugwege benutzt werden, wenn die Brennkraftmaschine
bei niedrigen oder mittleren Drehzahlen betrieben wird und
wenn ihr somit nur kleine Luftmengen zugeführt werden, so
daß insgesamt der Lufteinlaßwirkungsgrad und die Ver
brennungscharakteristik verbessert werden. Wenn die Maschine
bei hohen Drehzahlen betrieben wird, wird von der Vorrich
tung eine große Luftmenge zugeführt, in dem ein großer
Durchmesser und kurze Ansaugwege mit einem geringeren Strö
mungswiderstand verwendet werden, so daß die Leistung erhöht
wird. Um den vorteilhaften Effekt der Vorrichtung vollstän
dig auszunutzen, wird die zuletzt beschriebene Methode
häufig bei Maschinen mit zwei Einlaßventilen pro Zylinder
verwendet.
Die gattungsgemäße bekannte Steuervorrichtung nach der
EP 0 215 628 A2 läßt in Schließposition der Drosselklappen
ventile keine Ansaugluft in die Vollastansaugleitung durch.
Eine andere bekannte Steuervorrichtung für das Saugrohr
system einer Fahrzeugbrennkraftmaschine nach der JP-P-OS
224 933/1985 weist zwei Einlaßkanäle auf, die mit Vollastan
saugleitungen verbunden sind, sowie einen weiteren Einlaß
kanal, der mit einer Niedriglastansaugleitung verbunden ist.
Beide Vollastansaugleitungen weisen ein in der Nähe des Ein
laßkanals angeordnetes Drosselklappenventil auf, so daß die
Ansaugleitung bei niedrigen Motordrehzahlen von einem Dros
selklappenventil geschlossen und bei hohen Drehzahlen geöff
net werden kann.
Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Drosselklappenven
tile für die Vollastansaugleitungen nahe Maschinengehäuse
angeordnet. Die Vorrichtung ist demgemäß vorzugsweise für
Maschinen mit stehenden Zylinderreihen zu verwenden, sie ist
hingegen nicht geeignet für Boxer-Motoren. Boxer-Motoren
weisen zwei Zylinderreihen auf, und zwar eine linke und eine
rechte. Dies führt zu der Notwendigkeit, je eine Betäti
gungsvorrichtung für jede Zylinderreihe vorzusehen, wenn die
Ventile in der gleichen Art, wie im Stand der Technik be
schrieben, angeordnet sind. Wenn die Ventile mittels einer
einzelnen Betätigungsvorrichtung betrieben werden, ist es
notwendig, die Ventile der beiden Zylinderreihen mittels
einer langen Stange, eines Kabels oder dgl. miteinander zu
verbinden. Dies macht die Konstruktion der Vorrichtung kom
pliziert. Darüber hinaus wird es schwierig, die Vorrichtung
gleichmäßig und stoßfrei zu betreiben.
Andere Probleme mit den herkömmlichen Vorrichtungen bestehen
darin, daß im Betrieb der Maschine mit niedrigen oder
mittleren Drehzahlen, also mit geschlossenen Drosselklappen
ventilen in den Vollastansaugleitungen, eine zusätzliche
Luftmenge in den einen Einlaßkanal über die Niedriglastsan
saugleitung geführt wird, während dem anderen Einlaßkanal
eine entsprechend geringere Menge an Luft zugeführt wird, so
daß der volumetrische Wirkungsgrad wegen der ungünstigeren
Strömungswiderstände verringert wird.
Ein weiteres Problem stellt ein Einbruch der Drehmomentkurve
dar, wenn die Drosselklappenventile der Vollastansaug
leitungen bei hohen Drehzahlen geöffnet werden. In diesem
Fall ist die Drehmomentkurve nicht gleichmäßig.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine
Steuervorrichtung für das Saugrohrsystem einer Fahrzeug
brennkraftmaschine anzugeben, bei der die Luft gleichmäßig
in beide Einlaßkanäle geführt wird, während der Strömungs
widerstand in den Ansaugleitungen reduziert wird, und bei
der keine Drehmomenteinbrüche auftreten, wenn die Ventile in
den Vollastansaugleitungen aus der Offenstellung in die
Schließstellung und umgekehrt geschaltet werden.
Dieses Problem ist durch Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind im folgen
den anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine vollständige schematische Ansicht einer
Steuervorrichtung für das Saugrohrsystem
einer Fahrzeugbrennkraftmaschine gemäß einer
nicht zur Erfindung gehörenden Ausführung
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der eigent
lichen Steuervorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Teilschnitt der in Fig. 2 dargestell
ten Steuervorrichtung,
Fig. 4a) eine teilweise Draufsicht auf die Vorrich
tung, insbesondere auf eine Kammer und die
dazugehörenden Ansaugkrümmer,
Fig. 4b) eine teilweise geschnitten gezeichnete Vor
deransicht der Kammer und der Ansaugkrümmer
gemäß Fig. 4a),
Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Regelsystems für die
Vorrichtung,
Fig. 6 ein die Funktionen der Vorrichtung darstel
lendes Flußdiagramm,
Fig. 7 eine der Fig. 2 ähnliche perspektivische
Darstellung der Steuervorrichtung nach der
Erfindung,
Fig. 8 eine teilweise Draufsicht ähnlich Fig. 4a),
die insbesondere die Drosselklappenventile
der Vollastansaugleitungen zeigt,
Fig. 9 ein Diagramm, bei dem der volumetrische Wir
kungsgrad über der Kurbelwellendrehzahl der
Maschine aufgetragen ist, und
Fig. 10 ein Diagramm, bei dem das Drehmoment über
der Kurbelwellendrehzahl aufgetragen ist.
In Fig. 1 ist eine Fahrzeugbrennkraftmaschine der Boxer-
Bauart dargestellt, die mit einer Steuervorrichtung für das
Saugrohrsystem versehen ist. In der Zeichnung bezeichnet das
Bezugszeichen 1 das Maschinengehäuse (im folgenden kurz: Ge
häuse). Das Gehäuse 1 weist ein Kurbelgehäuse 2 auf. An das
Kurbelgehäuse 2 schließt sich eine rechte Zylinderanordnung
3 mit einem einen Brennraum 5 aufweisenden Zylinderkopf 4
an. Wie in Fig. 3 dargestellt ist der Brennraum 5 mit zwei
Einlaßventilen 6a und 6b sowie zwei Auslaßventilen 7a und 7b
bestückt. Eine Zündkerze 8 ist an einer im wesentlichen zen
tral gelegenen Stelle des Brennraumes 5 angeordnet. Die bei
den Einlaßventile 6a und 6b sind mit einem gegabelten Ein
laßkanal 9 verbunden, wohingegen die beiden Auslaßventile 7a
und 7b zu zwei einzelnen Auslaßkanälen 10a und 10b führen.
Die Einlaßventile 6a und 6b sowie die Auslaßventile 7a und
7b werden von einem aus zwei obenliegenden Nockenwellen bes
tehenden Ventiltrieb 11 geöffnet bzw. geschlossen.
Eine linke Zylinderanordnung 3' ist in der gleichen Weise
wie oben beschrieben aufgebaut. Ein Brennraum 5' in einem
Zylinderkopf 4' der linken Zylinderanordnung 3' in der
gleichen Weise ausgebildet, wie bei der rechten Zylinderan
ordnung 3. Gleiche oder ähnliche Teile in der Zeichnung, die
analogen Teilen der rechten Zylinderanordnung 3 entsprechen,
sind mit denselben Bezugszeichen mit einem zusätzlichen Apo
stroph versehen. Eine wiederholende Beschreibung ist daher
entbehrlich.
Von der rechten und der linken Zylinderanordnung 3, 3' füh
ren Auspuffkrümmer 12 bzw. 12' weg und werden unter der Mas
chine zusammengeführt. Stromabwärts der Auspuffkrümmer ist
ein Katalysator 13 angeordnet, von dem ein einzelnes Auspuf
frohr 14 wegführt.
Im folgenden ist das Saugrohrsystem beschrieben.
Ein Luftfilter 20 ist über einen Hitzdraht-Luftmassenmesser
21 und ein Ansaugrohr 22 mit einem Ventilkörper 24 verbun
den, in dem ein Drosselklappenventil 23 angeordnet ist. Zur
Vermeidung von Pulsationen ist eine im wesentlichen quader
förmig geformte Ausgleichskammer 25 stromabwärts an den Ven
tilkörper 24 angeschlossen.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist die Ausgleichskammer 25 mittig
zwischen der rechten und linken Zylinderanordnung 3 bzw. 3'
oberhalb des Kurbelgehäuses 2 angeordnet, und Ansaugkrümmer
26 bzw. 26' mit gleicher Länge und Krümmung in im wesent
lichen rechten Winkel relativ zu den Zylinderanordnung 3 und
3' sind rechts und links der Ausgleichskammer 25 angeschlos
sen. Jeder Ansaugkrümmer 26 bzw. 26' ist mit einer Fassung
27 für eine Einspritzventil 28 ausgestattet, um Kraftstoff
in die Einlaßkanäle 9 bzw. 9' zu spritzen.
In der Nähe des Drosselklappenventils 23 ist ein Leerlauf
system angeordnet, bestehend aus einer Leerlaufeinstell
schraube 29 und einem Bypass-Kanal 31, einem Leerlaufregel
ventil 30 und Bypass-Kanal 32. Die Ausgleichskammer 25 weist
ein Entlüftungsventil 33 für die Kurbelgehäuseentlüftung
auf.
Im folgenden sind die Ausgleichskammer 25 und die Ansaug
krümmer 26 bzw. 26' unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5
erläutert.
Am hinteren Ende eines Gehäuses 40 weist die Ausgleichskam
mer 25 einen Flansch 41 auf, der mit dem Ventilkörper 24
verbunden ist. Das Gehäuse 40 weist an seiner rechten und
linken Seite Flansche 42 bzw. 42' auf, die über Dichtungen
44 bzw. 44' mit entsprechenden Flanschen 43 bzw. 43' an den
Enden der Ansaugkrümmer 26 bzw. 26' befestigt sind.
Der rechte Ansaugkrümmer 26 ist in senkrechter Richtung im
wesentlichen im rechten Winkel relativ zu einer waagerechten
Ebene gekrümmt. Er umfaßt in seinem unteren Teil eine kurze
Vollastansaugleitung 45, die einen großen Durchmesser D1
aufweist und sich entlang einer Mittellinie O1, erstreckt.
Weiterhin umfaßt er in seinem oberen Teil eine lange Nied
riglastansaugleitung 46, die einen kleinen Durchmesser D2
aufweist und sich entlang einer Mittellinie O2 erstreckt. Die
beiden Ansaugleitungen 45 und 46 sind durch eine Querwand 80
voneinander getrennt. Die Querwand 80 erstreckt sich dabei
von einem Einlaßflansch des Ansaugkrümmers 26 mit einer bes
timmten Länge dergestalt, daß eine Verbindungskammer 26a
zwischen einem Ende der Querwand 80 und einem Auslaßende 43a
des Ansaugkrümmers 26 gebildet ist.
Das Gehäuse 40 der Ausgleichskammer 25 hat einen rechten
Flansch 42, in dessen oberen bzw. unteren Teil Bohrungen 47
bzw. 48 angebracht sind, die den Vollastansaugleitungen 45
bzw. den Niedriglastansaugleitungen 46 entsprechen. Die Boh
rungen 47 und 48 sind miteinander jeweils verbunden. Die
Bohrungen 47 haben den gleichen Durchmesser wie die Vollast
ansaugleitungen 45, während die Bohrungen 48 denselben
Durchmesser haben wie die Niedriglastansaugleitungen 46. In
jeder Bohrung 47 ist am unteren Ende des Flansches 42 ein
Drosselklappenventil 50 angeordnet. Der linke Ansaugkrümmer
26' weist die gleichen Teile auf. Insbesondere weist er eine
Vollastansaugleitung 45', eine Niedriglastansaugleitung 46',
hier nicht dargestellte Querwände und eine Verbindungskammer
auf. Ein Ventil 50' ist in der Bohrung 47' in einem links
seitig angeordneten Flansch 42' in der Ausgleichskammer 25
angeordnet.
Ein Betätiger 55 in Membranbauweise ist auf der Rückseite
des Gehäuses 40 in der Ausgleichskammer 25 angebracht. Wie
in Fig. 5 dargestellt, weist der Betätiger 55 ein Gehäuse
56, eine Unterdruckkammer auf einer Seite einer Membran 57,
eine auf der einen Seite der Membran 57 angeordnete Rück
stellfeder 59a und eine auf der anderen Seite angeordnete
Feder 59b auf. Der Betätiger 55 ist mit den Ventilen 50 bzw.
50' über ein Ventilbetätigungsgestänge 60 verbunden.
Das Ventilbetätigungsgestänge 60 ist wie folgt aufgebaut:
Die Membran 57 in dem Betätigungsorgan 55 ist über ein Ver bindungselement 61 mit einem Ende einer Drosselklappenwelle 51 des im Flansch 42 der Ausgleichskammer 25 angeordneten Drosselklappenventils 50 verbunden. Das andere Ende der Drosselklappenwelle 51 ist über einen Hebel 62 und einen Stab 63 mit einer Drosselklappenwelle 51 des in dem Flansch 42' angeordneten Ventiles 50 verbunden. Der Hebel 62 weist eine Nase 62a auf, die gegen einen Anschlag 64 stößt, um eine vollgeöffnete Stellung festzulegen.
Die Membran 57 in dem Betätigungsorgan 55 ist über ein Ver bindungselement 61 mit einem Ende einer Drosselklappenwelle 51 des im Flansch 42 der Ausgleichskammer 25 angeordneten Drosselklappenventils 50 verbunden. Das andere Ende der Drosselklappenwelle 51 ist über einen Hebel 62 und einen Stab 63 mit einer Drosselklappenwelle 51 des in dem Flansch 42' angeordneten Ventiles 50 verbunden. Der Hebel 62 weist eine Nase 62a auf, die gegen einen Anschlag 64 stößt, um eine vollgeöffnete Stellung festzulegen.
Im folgenden ist unter Bezugnahme auf Fig. 5 ein Regelsystem
beschrieben.
Die Niedriglastansaugleitung 46, die normalerweise mit dem
Ansaugkrümmer 26 verbunden ist, ist über ein Steuerventil
65, einen Unterdruckspeicher 66 und eine Unterdruckleitung
68, in die ein elektrisch ansteuerbares Ventil 67 einge
schaltet ist, mit der Unterdruckkammer 58 in dem Betäti
gungsorgan 55 verbunden. Der Unterdruckspeicher 66 ist im
normalen Betrieb mit einem festgesetzten Unterdruck über das
Steuerventil 65 geladen. Die Steuervorrichtung umfaßt wei
terhin einen Sensor 69 für den Kurbelwellenwinkel, der aus
einem elektromagnetischen Meßwertaufnehmer besteht, um die
Winkellage eines Rotors 1b während der Drehung des Motors zu
erfassen. Der Rotor 1b sitzt fest auf der Kurbelwelle 1a,
die sich durch das Gehäuse 1 hindurch nach außen erstreckt,
und weist eine Vielzahl von an seiner Außenseite aus
geformten Nasen auf, um die der Winkellage der Kurbelwelle
entsprechende Stellung zu indizieren. Ein Ausgangssignal des
Sensors 69 wird in einer Regelvorrichtung 70 verarbeitet, so
daß das elektrisch ansteuerbare Ventil 67 in Abhängigkeit
von dem Signal betätigt werden kann.
Die Regelvorrichtung 70 weist eine Drehzahlmeßstufe 71 auf,
in der die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle aus dem
von den Sensor 69 gelieferten Signal ermittelt wird. Die
ermittelte Größe N wird in einer Drehzahl Vergleichsstufe 72
mit einem vorgegebenen Wert N0 verglichen, der beispielsweise
im Bereich zwischen 4200 und 4400 Upm liegen kann. Wenn die
Maschinendrehzahl N gleich oder größer ist als N0, wird das
Ventil 67 mittels einer Antriebsstufe 73 betätigt.
Im folgenden wird die Arbeitsweise und Funktion der Steuer
vorrichtung unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm in Fig. 6
beschrieben.
Zunächst wird die Maschinendrehzahl N mittels der Drehzahl
meßstufe 71 ermittelt, indem das vom Sensor 69 für die Kur
belwellenposition gelieferte Ausgangssignal verarbeitet wird
(Schritt S1). Sodann wird die ermittelte Maschinendrehzahl,
in der Drehvergleichsstufe 72 mit einem vorgegebenen wert
verglichen (Schritt S2). Wenn die Maschine mit kleiner oder
mittlerer Drehzahl betrieben wird, d. h. wenn die Größe N
kleiner ist als der vorgegebene Wert N0' wird das elektrisch
ansteuerbare Ventil 67 abgeschaltet (Schritt S3). In diesem
Fall wird ein Unterdruck aus dem Unterdruckspeicher 66 in
die Unterdruckkammer des Betätigungsorganes 55 geleitet,
wodurch das Verbindungselement 61 von der Membran 57 an
gezogen wird. In Folge hiervon dreht sich die Drosselklap
penwelle 51 in Schließrichtung und schließt das Drosselklap
penventil 50 (Schritt S4). Die Drehung der Drosselklappen
welle 51 wird auf die andere Drosselklappenwelle 51' über
den Hebel 62 und den Stab 63 übertragen, so daß das Dros
selklappenventil 50' ebenfalls geschlossen wird. Auf diese
Weise werden sowohl die linken wie auch die rechten Dros
selklappenventile 50 bzw. 50' vollständig geschlossen und
damit die Vollastansaugleitungen 45 bzw. 45' abgesperrt.
Luft, die an der Drosselklappe 23 vorbei in die Ausgleichs
kammer 25 geflossen ist, wird demgemäß nur über die Niedrig
lastansaugleitungen 46 und 46' zu den Einlaßkanälen 9 der
linken und rechten Zylinderanordnungen 3 bzw. 3' und zusam
men mit dem durch die Einspritzventile 28 eingespritzten
Kraftstoff zu den Verbrennungsräumen 5 bzw. 5' geleitet. In
diesem Fall wird die Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch
den kleinen Durchmesser der Niedriglastansaugleitungen 46
und 46' erhöht und es wird ein Trägheitseffekt geschaffen, so
daß die Luft mit hohem Wirkungsgrad zugeleitet bzw. -geführt
und das Kraftstoff-Luft-Gemisch sauber verbrannt wird.
Wenn die Maschine bei mittleren Drehzahlen betrieben wird,
arbeitet die Vorrichtung so, daß die angesaugte Luft in der
Verbindungskammer 26a daran gehindert wird, mit einer über
trieben hohen Strömungsgeschwindigkeit zu fließen, und daß
verhindert wird, daß eine vergleichsweise große Luftmenge
zugeführt wird, indem die Vollastansaugleitungen 45 bzw. 45'
mit den Niedriglastansaugleitungen 46 bzw. 46' verbunden
werden.
Auf der anderen Seite wird das elektrisch ansteuerbare Ven
til 67 angesteuert, wenn die Maschine bei hohen Drehzahlen
betrieben wird, d. h. wenn N größer oder gleich NO ist
(Schritt S5). Als Folge hiervon wird die Unterdruckkammer 58
im Betätigungsorgan 55 dem atmosphären Druck ausgesetzt. Das
Verbindungselement 61 wird durch die Membran 55 auswärts be
wegt, so daß die Drosseklappenventile 50 bzw. 50' von den
Drosselklappenwellen 51 bzw. 51' in ihre ursprüngliche, voll
geöffnete Stellung zurückgedreht werden (Schritt S6). Das
Ergebnis ist, daß die Vollastansaugleitungen 45 und 45'
wieder verbunden sind. In diesem Fall wird dem Motor eine
große Luftmenge zugeführt, da der Strömungswiderstand wegen
der gleichzeitigen Verfügbarkeit der Vollastansaugleitungen
45 bzw. 45' und der Niedriglastansaugleitungen 46 bzw. 46'
verringert wird. Dies führt zu einer Erhöhung der Motorleis
tung.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an
hand der Fig. 7 bis 10 erläutert.
Gleiche Bauteile oder Einzelheiten, wie diejenigen der vor
hergehend beschriebenen Ausführung sind mit gleichen Bezugs
zeichen bezeichnet.
Bei dieser Ausführung gemäß der Erfindung sind Enden 9a und
9b an den gegabelten Ansaugkrümmern vorhanden, die eines
hinter dem anderen in der Längsrichtung des Motorgehäuses 1
in einer waagerechten Ebene X, die sich im rechten Winkel zu
einer senkrechten Ebene Y in Fig. 7 erstreckt, angeordnet
sind.
Ein charakteristisches Merkmal dieser Ausführung besteht
darin, daß die in den Vollastansaugleitungen 45 und 45' an
geordneten Drosselklappenventile 50 und 50' Ausschnitte (Ab
flachungen) 50a, 50b; 50a', 50b' an beiden Seiten aufweisen,
durch die eine festgelegte Menge angesaugter Luft ständig zu
den entsprechenden Vollastansaugleitungen 45 bzw. 45' ge
führt wird.
Gemäß dieser Ausführung sind die Enden eines jeden gegabel
ten Ansaugkrümmerbereichs in Längsrichtung der Maschine hin
tereinander angeordnet, wie in Fig. 7 dargestellt. Demgemäß
kann ein hoher Liefergrad in allen Drehzahlbereichen erzielt
werden.
Weiterhin strömt bei Betrieb der Maschine mit niedrigen oder
mittleren Drehzahlen bei vollständig geschlossenen Drossel
klappenventilen 50 bzw. 50' Luft, die an der Drosselklappe
23 vorbei in die Ausgleichskammer 25 geströmt ist, auch
durch die Niedriglastansaugleitungen 46 und 46' sowie durch
die Ausschnitte 50a, 50b und 50a', 50b' in den Vollastan
saugleitungen 45 und 45' zu den Einlaßkanälen 9 und 9'
(vergl. Fig. 8). Auf diese Weise wird der volumetrische Wir
kungsgrad im Teillastbereich verbessert.
Fig. 9 ist ein Diagramm, in dem der volumetrische Wirkungs
grad über der Maschinendrehzahl aufgetragen ist, wobei als
zusätzlicher Parameter die Größe der Öffnungsbereiche 50b,
50b' variiert ist, während die Ventile 50, 50' in den
Vollastansaugleitungen 45 vollständig geschlossen sind. Wie
das Diagramm zeigt, ist der volumetrische Wirkungsgrad bei
Maschinendrehzahlen zwischen 1000 und 2000 U/min ver
gleichsweise unabhängig von der Größe der Ausschnitte 50a,
50b, während er bei einer Motordrehzahl von etwa 4000 U/min
wesentlich stärker variiert.
Fig. 1 in wesentlich höherem Maße 0 ist ein Diagramm, in dem
die Abhängigkeit des Drehmoments von der Drehzahl darge
stellt ist. Wenn das in der Vollastansaugleitung 45, 45'
angeordnete Drosselklappenventil 50 bzw. 50' keinen Aus
schnitt aufweist, tritt ein Drehmomenteinbruch auf, wie er
durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Wenn dagegen
Drosselklappenventile 50, 50' mit Ausschnitten 50b, 50b' auf
beiden Seiten versehen sind, tritt kein Drehmomenteinbruch
auf, wie durch die durchgezogene Linie angedeutet ist. Wie
gezeigt, hat die Drehmomentkurve einen gleichmäßigen Ver
lauf. Das Auftreten eines Drehmomenteinbruches wird insbe
sondere bei einer Maschinendrehzahl von 4000 U/min vermie
den, d. h. zu dem Zeitpunkt, wenn die Ventile 50 bzw. 50'
öffnen. Hieraus resultiert eine Verbesserung des volumetri
schen Wirkungsgrades. Das maximale Drehmoment tritt bei ei
ner Drehzahl von etwa 4000 U/min auf. Gemäß der Erfindung
sind die Vollastansaugleitungen und die Niedriglastansaug
leitungen so angeordnet, daß die Steuervorrichtung für das
Saugrohrsystem einfach im Aufbau und bei niedrigen Kosten
leicht zu fertigen ist. In Verbindung mit dieser Steuervor
richtung kann auf einfache Art und Weise eine Luftvorwärmung
realisiert werden. Ein hoher volumetrischer Wirkungsgrad
kann in sämtlichen Lastgebieten erzielt werden. Es tritt
kein Drehmomenteinbruch auf, wenn die Drosselklappenventile
aus der geschlossenen Stellung in die offene Stellung ge
schaltet werden und umgekehrt. Die Drehmomentkurve hat einen
gleichmäßigen Verlauf.
Wenngleich die Erfindung anhand einer Brennkraftmaschine der
Boxer-Bauart beschrieben ist, ist die Erfindung nicht
hierauf beschränkt sondern mit den gleichen vorteilhaften
Effekten anstatt bei einem Boxer-Motor bei einem V-Motor
realisierbar.
Claims (6)
1. Steuervorrichtung für das Saugrohrsystem einer Fahr
zeugbrennkraftmaschine, mit zwei Zylinderköpfen (3, 3'),
die jeweils auf einer rechten und einer linken Zylinder
bank eines Kurbelgehäuses (2) angeordnet sind, und einer
stromabwärts hinter einer Drosselklappe im wesentlichen
mittig zwischen den beiden Zylinderköpfen gelegenen Aus
gleichskammer (25), die mit den beiden Zylinderköpfen
über Ansaugkrümmer (26, 26') verbunden ist, die sich
rechts und links der Ausgleichskammer zu Einlaßkanälen
(9a, 9b) der Zylinder erstrecken, wobei die Ansaugkrümmer
in einem rechten Winkel zwischen einer vertikalen Ebene
(Y) und einer horizontalen Ebene (X) gekrümmt sind, wobei
die Ansaugkrümmer (26, 26') je eine im inneren Randbe
reich liegende Vollastansaugleitung (45), die einen
größeren Durchmesser und eine kürzere Länge hat, und
einen im äußeren Randbereich des Ansaugrümmers gelegene
Niedriglastansaugleitung (46) aufweisen, die einen klei
neren Durchmesser und eine größere Länge hat, wobei jeder
Ansaugkrümmer (26, 26') eine Verbindungskammer (26a,
26a') aufweist, mittels derer die Vollastansaugleitung
(45, 45') und die Niedriglastansaugleitung (46, 46') mit
einander in einem Bereich zwischen dem Ende einer Quer
wand (80, 80') und dem Einlaßkanal (9a, 9b) verbunden
sind, und wobei je ein Drosselklappen-Ventil (50, 50')
zwischen der Ausgleichskammer (25) und jeder Vollastan
saugleitung (45, 45') angeordnet und mittels eines Betä
tigers (55) an der Ausgleichskammer (25) betätigbar ist,
um die Drosselklappen-Ventile (50, 50') über einen Ven
tilbetätigungsmechanismus (60) zu öffnen oder in Schließ
richtung zu betätigen, dadurch gekennzeich
net, daß jedes Drosselklappen-Ventil (50, 50') mit Aus
schnitten (50a, 50b) versehen ist, über welche angesaugte
Luft in die Vollastansaugleitung (45, 45') auch dann ge
leitet wird, wenn das Drosselklappen-Ventil (50) in
Schließposition ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vollastansaugleitung (45, 45')
und die Niedriglastansaugleitung (46, 46') voneinander
durch die sich von einem Einlaßflansch (43, 43') des An
saugkrümmers (26, 26') zu der Verbindungskammer (26a,
26a') erstreckende Querwand (80, 80') voneinander ge
trennt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Betätigungsorgan (55) für das
Drosselklappenventil (50) eine Unterdruckkammer (58) auf
weist, die mit einer Unterdruckquelle (66) verbunden ist,
und daß die Unterdruckkammer (58) über eine Regelvorrich
tung (70) mit einem Sensor (69) für die Kurbelwellen
position und damit für die Drehzahl der Kurbelwelle (1a)
angesteuert wird, so daß das Betätigungsorgan (55) in
Abhängigkeit von der Drehzahl betätigt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Unterdruckquelle (66) über ein
Steuerventil (65) mit der Niedriglastansaugleitung (46)
verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Regelvorrichtung (70) eine Dreh
zahlvergleicherstufe (72) aufweist, und daß die Drossel
klappenventile (50, 50') in Abhängigkeit von der ermit
telten Drehzahl geöffnet oder geschlossen werden.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der Bereich, in
dem die Vollastansaugleitung (45, 45') und die Niedrig
lastansaugleitung (46, 46') verbunden sind, sich von dem
Ende der Querwand (80, 80') bis zu Einlaßkanälen (9a,
9a'; 9b, 9b') an den Enden der gegabelt ausgebildeten
Ansaugkrümmer erstreckt, und daß die Einlaßkanäle (9a,
9a'; 9b, 9b') in Längsrichtung des Motors hintereinander
korrespondierend zu den jeweiligen Einlaßkanälen (9, 9')
der Zylinder angeordnet sind.
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