DE4216302C2 - Drallgebender Einsatzkörper im Einlaßkanal einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen drallgebenden Einsatzkörper im Einlaßkanal einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein Einsatzkörper der gattungsgemäßen Bauart ist aus der DE-OS 27 16 309 bekannt. Der dort beschriebene Einsatzkörper wird von einem Ring gebildet, an dessen Innenseite einzelne voneinander beabstandete, wendelförmige Leitelemente für eine Drallbildung in der Luftströmung radial zur Kanalmitte hin abragen. Der Ring dient dabei als Träger der Leitelemente, ohne den diese im Einlaßkanal nicht lagepositioniert werden könnten. Um einen Zylinderkopf mit dem leitelementbestückten Ring zu versehen, muß im Zylinderkopf ein der Axialabmessung des rohrförmigen Stützringes entsprechendes geradliniges Leitungsstück in der zylinderkopfintegrierten Ansaugleitung unmittelbar vor dem Ventilsitz vorhanden sein, was aus räumlichen Gründen in den seltensten Fällen möglich ist. Zum Einbau eines solchen Dralleinsatzes muß ferner erst eine den Abmessungen des Ringes entsprechende ringförmige Aussparung in die Kanalwandung eingearbeitet werden. Eine rasche und leichte Nachrüstbarkeit des Einsatzkörpers ist somit unmöglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Einsatzkörper dahingehend weiterzubilden, daß eine leichte Nachrüstbarkeit des Einsatzkörpers und eine möglichst von der Kanalkrümmung unabhängige gezielte Drallbildung der Luftströmung erreicht wird, wobei der Einsatzkörper auch bei hohen Ansauggeschwindigkeiten eine hohe Formstabilität aufweisen soll.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Dabei ist die Strömungsleitfläche von einem spiralförmigen Ein­ satzkörper gebildet, der an einem Ringbund befestigt ist, wel­ cher zwischen dem Zylinderkopfgehäuse und dem Ventilsitzring einklemmbar ist.

Dadurch wird eine sehr einfache Ausbildung des Einsatzkörpers erreicht, was einen geringeren Fertigungsaufwand für den Ein­ satzkörper einerseits und keinen zusätzlichen gießtechnischen Aufwand für die Ausbildung des Einlaßkanals andererseits erfor­ dert. Aufgrund der erfindungsgemäßen Befestigung ist der Ein­ satzkörper leicht austauschbar, wodurch die Strömungsverhält­ nisse im Einlaßkanal an die jeweils vorgegebenen Betriebsbedin­ gungen des Motors mit geringem Aufwand durch Einsetzen eines jeweils geeigneten Einsatzkörpers optimal angepaßt werden kön­ nen.

Des weiteren sind bei gebrauchten Motoren mit Einlaßkanälen ohne drallgebende Einsatzkörper die Strömungsverhältnisse im Einlaßkanal auf vorgegebene Betriebsbedingungen ohne Verände­ rungen am Zylinderkopf und ohne großen Montageaufwand nachträg­ lich auslegbar.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach An­ spruch 3 ist am Einsatzkörper eine Hülse befestigt, die außen auf der Ventilführungshülse aufsteckbar ist. Dabei ergibt sich in Kombination mit der Befestigung des Ringbundes eine beidsei­ tige Befestigung des Einsatzkörpers, wodurch für diesen eine verbesserte Lagefixierung im Einlaßkanal erreicht wird.

Beim Erfindungsgegenstand ist der Einsatzkörper durch ein an seinen Verlauf angepaßtes bogenförmiges Stützblech gegenüber dem Ringbund abgestützt, wodurch die Formstabilität des Einsatzkörpers insbesondere auch beim Einsetzen in den Einlaßkanal gewährleistet ist.

In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung werden drei Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1a in einer Schnittdarstellung einen Einlaßkanal in einem Zylinderkopfabschnitt mit einer Ventilführungshülse und einem spiralförmigen Einsatzkörper,

Fig. 1b den Einsatzkörper aus Fig. 1a in einer Draufsicht,

Fig. 2a den Zylinderkopfabschnitt von Fig. 1a mit einer auf dem Einsatzkörper befestigten Hülse,

Fig. 2b den Einsatzkörper aus Fig. 2a in einer Draufsicht,

Fig. 3a den Zylinderkopfabschnitt aus Fig. 2 mit einem Einsatz­ körper aus zwei einander gegenüberliegenden Windungen,

Fig. 3b den Einsatzkörper aus Fig. 3a in einer Draufsicht.

In Fig. 1a ist ein Zylinderkopfabschnitt 1 dargestellt, welcher einen im Zylinderkopfgehäuse 2 verlaufenden Einlaßkanal 3 um­ faßt.

Im Zylinderkopfgehäuse 2 ist eine vom Brennraum 4 einer Brenn­ kraftmaschine ausgehende ringförmige und konzentrisch zum Mün­ dungsbereich 5 des Einlaßkanals 3 angeordnete Aussparung 6 vor­ gesehen, in der ein Ventilsitzring 7 aufgenommen ist.

Zwischen dem Ventilsitzring 7 und dem sich stromauf des Einlaß­ kanals 3 anschließenden Teil des Zylinderkopfgehäuses 2 ist ein Ringbund 8 eingeklemmt. An diesem ist, wie aus Fig. 1b ersicht­ lich ist, mit einem brennraumseitigen Ende 9 ein als drallgebender Einsatzkörper 10 im Einlaßkanal 3 für die anströ­ mende Luft dienender spiralförmiger Blechstreifen 10 befestigt.

Der Blechstreifen bildet mit seiner Oberseite 11 dabei eine Strömungsleitfläche aus, die im wesentlichen senkrecht zur An­ strömungsrichtung der Luft verläuft, wodurch der Luft insgesamt beim Auftreffen auf die Strömungsleitfläche eine zum Einlaßka­ nal 3 radial gerichtete Strömungskomponente aufgezwungen wird.

Vom Ringbund 8 aus verläuft der Blechstreifen in einer rechts­ drehenden 270°-Windung entlang der Kanalwand 12 und erstreckt sich bis unmittelbar zu einem in den Einlaßkanal 3 ragenden Ende 13 einer im Zylinderkopfgehäuse 2 koaxial zum Ventilsitz­ ring 7 angeordneten Ventilführungshülse 14 eines hier nicht weiter dargestellten Einlaßventils.

Dabei ist der Blechstreifen gegenüber dem Ringbund 8 über ein an seinen Verlauf angepaßtes bogenförmiges Stützblech 15 abge­ stützt, welches mit seiner Außenseite 16 an der Kanalwand 12 anliegt.

In Abweichung von Fig. 1a und b erstreckt sich in Fig. 2a und b die Strömungsleitfläche des Blechstreifens unter Begrenzung einer zentrischen Öffnung 17 zur Durchführung des Ventilschaf­ tes des Einlaßventiles radial bis in die Nähe der Kanalmitte.

Der Blechstreifen besitzt einen größeren Steigungswinkel als in Fig. 1 und umgibt somit mit seinem brennraumabgewandten Ende 18 die Ventilführungshülse 14 mit geringem Abstand.

An der Strömungsleitfläche ist des weiteren am Öffnungsrand 19 eine die Öffnung 17 umschließende Hülse 20 befestigt, die auf das in den Einlaßkanal 3 ragende Ende 13 der Ventilführungshül­ se 14 aufgesteckt ist.

Die Strömungsleitfläche des Blechstreifens begrenzt mit der Hülse 20 und der Kanalwand 12 einen Drallkanal 21, in dem die gesamte anströmende Luft in Kanalumfangsrichtung gelenkt wird.

In Fig. 3a und b besteht entgegen des Beispiels aus Fig. 1a und b der Blechstreifen aus zwei sich gegenüberliegenden Streifen­ abschnitten 22, 23, die gemeinsam an ihrem brennraumseitigen Ende 24, 25 am Ringbund 8 befestigt sind.

Die Streifenabschnitte 22, 23 verlaufen in 180°-Windungen glei­ chen Steigungsverlaufes und gleichen Steigungswinkels, wobei dieser wesentlich kleiner ist als der Steigungswinkel der Win­ dung des Blechstreifens von Fig. 1.

Claims (4)

1. Drallgebender Einsatzkörper (10) im Einlaßkanal (3) einer Brennkraft­ maschine mit spiralförmiger in der Art einer Wendel ausgebildeter und im wesentlichen entlang der Kanalwand (12) des Einlaßkanals (3) verlaufender Strömungsleitfläche (11) für die anströmende Luft, wobei der feststehende Einsatzkörper (10) in sich wendelförmig ausgebildet und im Einlaßkanal in dessen Mündungsbereich (5) zum Brennraum hin eingesetzt ist und vom Ventilsitzring (7) aus sich in Richtung einer Ventilführungshülse (14) eines Einlaßventils erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (10) an seinem brennraumseitigen Ende (9) mit einem Ringbund (8) versehen ist, der zwischen dem Zylinderkopfgehäuse (2) und dem Ventilsitzring (7) eingeklemmt ist, und daß der Einsatzkörper (10) durch ein an seinen wendelförmigen Verlauf angepaßtes bogenförmiges Stützblech (15) gegenüber dem Ringbund (8) abgestützt ist.

2. Einsatzkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (10) eine 270°-Windung bildet.

3. Einsatzkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Einsatzkörper (10) eine Hülse (20) befestigt ist, die außen auf der Ventilführungshülse (14) aufsteckbar ist.

4. Einsatzkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (10) aus zwei sich gegenüberliegenden Streifenabschnitten (22, 23) besteht, die gemeinsam am Ringbund (8) befestigt sind.