DE3934883A1 - Brennkraftmaschine mit einer einblasevorrichtung in einen gaswechselkanal, insbesondere zum lufteinblasen in einen abgaskanal - Google Patents
Brennkraftmaschine mit einer einblasevorrichtung in einen gaswechselkanal, insbesondere zum lufteinblasen in einen abgaskanalInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine
mit einer Einblasevorrichtung in einen Gaswechselkanal
und geht gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches von
der DE-A-22 59 548 aus.
Bei der bekannten Brennkraftmaschine wird Luft in einen
Abgaskanal eingeblasen, wobei die für die Verteilung der
Luft auf die Abgaskanäle einer mehrzylindrigen Brenn
kraftmaschine vorgesehene Verteilerleitung im Bereich
der Trennebene zwischen dem Zylinderkopf und einem
Anschlußflansch einer Abgasleitung angeordnet ist. Von
der somit in einer Zylinderkopfseite angeordneten
Verteilerleitung führt zu jedem Abgaskanal eine unmit
telbar anschließende Einblaseleitung. Zur Erzielung
einer langen Mischungsstrecke im Abgaskanal mündet die
Einblaseleitung nahe dem Auslaßventil in den Abgaskanal.
Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist, daß die
Einblaseleitung unter einem spitzen Winkel zur Kanal-
bzw. Abgasströmungs-Richtung in den Abgaskanal mündet,
und somit ein an der Mündung anstehender Abgas-Gegen
druck von der Luftpumpe zu überwinden ist. Weiter
behindert die bekannte Anordnung der Einblaseleitung im
Zylinderkopf die Ausgestaltung einer dem Abgaskanal
zugeordneten Kühlmittelführung, insbesondere bei flüs
sigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Vermeiden
der vorgenannten Nachteile die gattungsgemäße Brenn
kraftmaschine so zu gestalten, daß Verteilerleitung und
Einblaseleitung der Einblasevorrichtung mittelbar in
Verbindung stehen.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Patentanspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße mittelbare Verbindung der Einblase
leitung mit der Verteilerleitung ergibt in vorteilhafter
Weise einen relativ großen Spielraum bei der Wahl einer
günstigen Anordnung der Einblaseleitung im Zylinderkopf,
ohne jedoch dabei Einschränkungen für die gewünschte
Kühlmittelführung um den Gaswechselkanal eingehen zu
müssen. Insbesondere kann eine direkt in den Gaswechsel
kanal mündende Einblaseleitung zur Strömungsrichtung des
jeweiligen Mediums unter einem relativ großen Winkel
gewählt werden mit dem Ziel, an der Mündung der Einbla
seleitung einen geringen Strömungsdruck zu haben. Damit
kann vorteilhafterweise die Leistung einer Einblasepumpe
reduziert werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist in der vorge
schlagenen Anordnung zwischen Zylinderkopf und Kurbel
gehäuse eines geteilten Maschinengehäuses unter Einbe
ziehung der Zylinderkopfdichtung zu sehen, weil damit
die mittelbare Verbindung lediglich durch bauliche
Abwandlung gegebener Teile verwirklicht werden kann.
Zusätzliche Bauteile sind damit im wesentlichen nicht
erforderlich.
Die vorerwähnte erfinderische Ausbildung der mittelbaren
Verbindung zwischen Zylinderkopf und Kurbelgehäuse
einschließlich der zugehörigen Dichtung eröffnet gemäß
mehrerer Unteransprüche alle Möglichkeiten der Anordnung
der Verteilerleitung, die je nach Platzangebot und
Raumbedarf im Zylinderkopf oder im Kurbelgehäuse oder in
beiden über eine Dichtung mit einer als Verbindungslei
tung dienenden Ausnehmung oder zusätzlich mit einer auf
den Querschnitt der Verteilerleitung abgestellten
Ausnehmung ausgebildet werden kann. Denkbar ist weiter
eine lediglich in der Zylinderkopfdichtung ausgebildete
Verteilerleitung mit Verbindungsleitungen zu den im
Zylinderkopf angeordneten Einblaseleitungen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung der mittelbaren
Verbindung kann ein im Zylinderkopf eine Brennraummulde
von einem dem Gaswechselkanal zugeordneten Kühlmittel
raum trennender Wandabschnitt der Anordnung einer
Einblaseleitung dienen, womit in vorteilhafter Weise
eine gesonderte Anordnung für die Einblaseleitung im
Zylinderkopf entfällt. Erreicht wird damit ferner eine
dem Gaswechselkanal bestmöglich angepaßte Kühlmittel
führung ohne einen strömungsmäßig störenden Vorsprung
bzw. einer Sperre.
In Ausgestaltung der in einem gegebenen Wandabschnitt
angeordneten Einblaseleitung kann diese nahe einem
Gaswechselventil direkt in den Gaswechselkanal münden,
wobei die mittelbare Verbindung eine Anordnung der
Einblaseleitung mit einer im Gaswechselkanal druck
günstig liegenden Mündung erlaubt.
In einer anderen Ausgestaltung der in einem gegebenen
Wandabschnitt angeordneten Einblaseleitung steht diese
mit einem im Zylinderkopf einem Ventilsitzring zugeord
neten Ringkanal in Verbindung, wobei der Ventilsitzring
mit Überströmöffnungen vom Ringkanal in den Gaswechsel
kanal versehen ist.
Insbesondere die vorgenannte Ausgestaltung kann sowohl
in einem abgasseitigen als auch in einem ansaugseitigen
Gaswechselkanal Anwendung finden. Im ersten Fall zum
Zuführen von Luft in einen Abgaskanal, im letzteren Fall
zur Erzeugung verwirbelter Ansaugluft oder der Zuführung
eines gasförmigen Brennstoffes in die Ansaugluft eines
Ansaugkanals.
Schließlich ist im letzten Anspruch eine Ausgestaltung
für mehrflutige, gleichgeartete Gaswechselkanäle be
schrieben, die insbesondere für Zwillings-Abgaskanäle
geeignet ist.
Die Erfindung ist anhand eines bevorzugten, in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer
Brennkraftmaschine mit einer Luft-Einblasevorrichtung in
einen Abgaskanal beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Abschnitt einer Brennkraftmaschine mit
Zylinderkopf und Kurbelgehäuse im Bereich der
Dichtung im Schnitt mit direkt in den Abgas
kanal mündender Einblaseleitung,
Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung mit einer mit
einem Ringkanal um einen Ventilsitz verbun
denen Einblaseleitung, und
Fig. 3 einen Abschnitt der Dichtung in Draufsicht.
Ein Maschinengehäuse 1 einer nicht näher dargestellten
Brennkraftmaschine ist in einen Zylinderkopf 2 und in
ein Kurbelgehäuse 3 geteilt, wobei Zylinderkopf 2 und
Kurbelgehäuse 3 unter Zwischenlage einer Dichtung 4
gegeneinander verspannt sind. Im Zylinderkopf 2 ist eine
Brennraummulde 5 angeordnet, die mit einem Abgaskanal 6
in Verbindung steht. Der Abgaskanal 6 steht mit dem aus
Brennraummulde 5 und im Kurbelgehäuse 3 ausgebildeten
Hubraum 7 umfassenden Brennraum 8 über ein gesteuertes
Hubventil 9 in periodischer Verbindung. In das in den
Abgaskanal 6 periodisch eintretende Abgas wird mittels
einer Einblasevorrichtung 10 mittels einer nicht darge
stellten Luftpumpe Luft eingeblasen.
Die Einblasevorrichtung 10 umfaßt eine im Bereich der
Trennebene 11 zwischen dem Zylinderkopf 2 und dem
Kurbelgehäuse 3 angeordnete Verteilerleitung 12. Wie aus
den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist die Verteilerlei
tung 12 im Kurbelgehäuse 3 zur trennebenseitigen An
schlußfläche 13 hin als offene Rinne 14 ausgebildet. Wie
aus Fig. 1 weiter hervorgeht, kann die Verteilerlei
tung 12 gemäß der gestrichelten Linie auch im Zylinder
kopf 2 angeordnet sein. Die Verteilerleitung 12 steht
mit einer im Zylinderkopf 2 angeordneten Einblaselei
tung 15 in mittelbarer Verbindung über eine in der
Dichtung 4 zwischen Zylinderkopf 2 und Kurbelgehäuse 3
angeordnete Ausnehmung 16, die als Verbindungsleitung 17
zwischen der Verteilerleitung 12 und der Einblaselei
tung 15 dient. Diese über die Ausnehmung 16 in der
Dichtung 4 erzielte mittelbare Verbindung ermöglicht es,
die Einblaseleitung 15 von der trennebenseitigen An
schlußfläche 18 des Zylinderkopfes 2 aus in einem zur
Anschlußfläche 18 im wesentlichen quergerichteten
Wandabschnitt 19 anzuordnen. Der die Einblaseleitung 15
aufnehmende Wandabschnitt 19 ist zwischen einem dem
Gaswechselkanal 6 benachbarten Kühlmittelraum 20 und der
im Zylinderkopf ausgebildeten Brennraummulde 5 angeord
net. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich, mündet die
Einblaseleitung 15 über den Wandabschnitt 19 in den
Gaswechselkanal 6 stromab des Hubventil 9 in geringer
Entfernung und zur Strömungsrichtung des Abgases im
wesentlichen quergerichtet. Damit ergibt sich an der
Mündung der Einblaseleitung 15 ein wesentlich gerin
gerer, von der nicht dargestellten Luftpumpe zu über
windender Gegendruck.
Bei der Ausbildungsvariante nach Fig. 2 steht die
Einblaseleitung 15 mit einem im Zylinderkopf 2 einem
Ventilsitzring 21 des nicht gezeigten Hubventils 9
zugeordneten Ringkanal 22 in Verbindung, wobei der
Ventilsitzring 21 mit Überströmöffnungen 23 aus dem
Ringkanal 22 in den Gaswechselkanal 6 versehen ist.
Fig. 3 zeigt schließlich eine weitere Ausbildungs
variante der Verteilerleitung 12, die hiernach mittels
einer weiteren Ausnehmung 24 in der Dichtung 4 ausge
bildet ist. Weiter kann die als Verbindungsleitung 17
dienende Ausnehmung 16 der Dichtung 4 im zylindersei
tigen Endbereich in der Leitungsbreite so gestaltet
sein, daß ein einwandfreier mediumsführender Anschluß
mehrerer Einblaseleitungen 15 erreicht ist. Eine der
artige Ausbildung ist beispielsweise für in Zwillings
anordnung vorgesehene Gaswechselkanäle denkbar.
Zur weiteren Ausgestaltung der Verteilerleitung 12 sei
noch nachgetragen, daß diese aus im Zylinderkopf 2 und
im Kurbelgehäuse 3 angeordneten Rinnen 14 gebildet sein
kann, die miteinander über die weitere, kanalartige
Ausnehmung 24 der Dichtung 4 in Verbindung stehen. Diese
Ausgestaltung bietet sich insbesondere bei relativ
dünnen Wänden von Zylinderkopf 2 und Kurbelgehäuse 3 mit
relativ flachen Rinnen 14 an, wobei der erforderliche
Querschnitt der Verteilerleitung 12 über die Ausneh
mung 24 in der Dichtung 4 erreicht wird.
Die erfindungsgemäße Einblasevorrichtung 10 ist nicht
auf abgasseitige Gaswechselkanäle beschränkt, sie kann
auch für ansaugseitige Gaswechselkanäle Verwendung
finden.
Claims (9)
1. Brennkraftmaschine mit einer Einblasevorrichtung in
einen Gaswechselkanal, insbesondere zum Luftein
blasen in einen Abgaskanal,
- - bei der eine in den Gaswechselkanal (6) mündende Einblaseleitung (15) mit einer im Maschinengehäu se (1) im Bereich einer Bauteil-Trennebene (11) angeordneten Verteilerleitung (12) in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Verteilerleitung (12) im Bereich der Trennebene (11) des in Kurbelgehäuse (3) und Zylinderkopf (2) geteilten Maschinengehäuses (1) angeordnet ist, und
- - eine zwischen Zylinderkopf und Kurbelgehäuse vorgesehene Dichtung (4) zumindest eine als Ver bindungsleitung (17) zwischen Verteilerleitung (12) und Einblaseleitung (15) dienende Ausnehmung (16) aufweist, wobei
- - die Einblaseleitung (15) von der trennebenseitigen Anschlußfläche (18) des Zylinderkopfes (2) aus in einem zur Anschlußfläche (18) im wesentlichen quergerichteten Wandabschnitt (19) angeordnet ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerlei
tung (12) im Zylinderkopf (2) oder im Kurbelge
häuse (3) zur jeweiligen trennebenseitigen An
schlußfläche (13, 18) hin als offene Rinne (14)
ausgebildet ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerlei
tung (12) in der Dichtung (4) mittels einer wei
teren Ausnehmung (24) ausgebildet ist.
4. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerlei
tung (12) zumindest aus einer im Zylinderkopf (2)
oder im Kurbelgehäuse (3) angeordneten Rinne (14)
und der weiteren Ausnehmung (24) in der Dich
tung (4) gebildet ist.
5. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 4, insbesondere für flüssigkeits
gekühlte Brennkraftmaschinen,
dadurch gekennzeichnet, daß der die Einblaselei
tung (15) aufnehmende Wandabschnitt (19) zwischen
einem dem Gaswechselkanal (6) benachbarten Kühl
mittelraum (20) und einer im Zylinderkopf (2)
ausgebildeten Brennraum-Mulde (5) angeordnet ist.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einblaselei
tung (15) über den Wandabschnitt (19) in den
Gaswechselkanal (6) nahe einem Gaswechselventil
(Hubventil 9) mündet.
7. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Einblaseleitung (15) mit einem im Zylinder kopf (2) einem Ventilsitzring (21) zugeordneten Ringkanal (22) in Verbindung steht, wobei
- - der Ventilsitzring (21) mit Überströmöffnungen (23) aus dem Ringkanal (22) in den Gaswechselkanal (6) versehen ist.
8. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die in der Dichtung (4)
mittels der Ausnehmung (16) gebildete Verbindungs
leitung (17) im der Verteilerleitung (12) abgewand
ten Endbereich mit mehreren Einblaseleitungen (15)
mediumsführend in Verbindung steht.
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