DE4240470A1

DE4240470A1 - IC engine with improved carburation - has heated insert body with flow-parallel channels, behind each injection valve set at angle to flow direction of valve

Info

Publication number: DE4240470A1
Application number: DE4240470A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Hagen Schreiber
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1993-06-17

Abstract

The engine has non-central fuel injection into individual intake tubes. Each has an intake tube and channel and injection valves with associated elements to improve carburation. An insert body (10) is located behind each injection valve (7), in direction of flow. The body has mainly flow-parallel flow channels (12) and a flow intake surface (11). This is at an angle to the flow direction of the injection valve, and is charged with the injected fuel (8). There are elements to heat the insert body, which is wound from profiled flat material. ADVANTAGE - Optimum carburation during all operational conditions of the engine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1. Bei einer diese Merkmale aufweisenden, aus der US-PS 43 59 997, F02M 29/02, bekannten Brennkraftmaschine bestehen diese Mittel aus zumindest zwei schraubenlinienartig ge formten Flügeln, die zwischen die Flansche einer Flanschverbindung zwischen Einlaßrohr und Einlaßkanal eingespannt sind. Durch diese Flügel wird der einströmenden Verbrennungsluft im Bereich des strö mungsabwärts nahe einem Einlaßventil liegenden Einspritzventils ein Drall erteilt, durch den die Gemischbildung in Strömungsrichtung vor dem Einlaßventil verbessert werden soll.The invention relates to an internal combustion engine according to the Oberbe handle of claim 1. In one of these features, from US-PS 43 59 997, F02M 29/02, known internal combustion engine these means consist of at least two helical ge shaped wings between the flanges of a flange connection are clamped between the inlet pipe and the inlet duct. Through this Wing is the incoming combustion air in the area of the stream injection valve located near an intake valve Swirl issued by which the mixture formation in the direction of flow before the inlet valve is to be improved.

Ein Nachteil dieses Standes der Technik ist darin zu sehen, daß diese Drallwirkung verständlicherweise von der Geschwindigkeit der Luftströmung abhängt, die über den bei einer Kraftfahrzeug-Brenn kraftmaschine großen Betriebsbereich der Maschine nicht konstant ist. Auch kann das Einspritzventil häufig aus Platzgründen nicht nahe dem Einlaßventil untergebracht werden.A disadvantage of this prior art is that this spin effect is understandable from the speed of the Air flow depends on that at a motor vehicle burner engine wide operating range of the machine is not constant is. Also, the injector often cannot because of space constraints be placed near the inlet valve.

Für eine Vergaser-Brennkraftmaschine ist aus dem DE-GM 71 44 670, F02M 29/04, eine der Drosselklappe unmittelbar nachgeschaltete sogenannte Zerstäuberbuchse bekannt, die beispielsweise durch ein einziges spiralförmig gewundenes Leitblech mit abstandserzeugenden Profilierungen gebildet ist; diese Profilierungen ragen auch als radiale Prallelemente in die eigentlichen Strömungskanäle hinein. For a carburetor internal combustion engine, DE-GM 71 44 670, F02M 29/04, one immediately after the throttle valve known as an atomizer bushing, for example, by a only spirally wound baffle with distance-generating Profilings is formed; these profiles also protrude as radial baffle elements into the actual flow channels.

Schließlich gehören zum Stand der Technik (EP 01 39 603 A1, F02M 29/04) Vergaser- und Einspritzmaschinen mit bezüglich der Strömung symmetrisch ausgebildeten Kegeleintrittsflächen und Strömungskanä len, die zur Homogenisierung des Kraftstoff-Luft-Gemischs in Strömungsrichtung hinter dem betreffendem Einspritzventil angeord net sind.Finally, the prior art (EP 01 39 603 A1, F02M 29/04) Carburettor and injection machines with regard to the flow symmetrical cone entry surfaces and flow channels len used to homogenize the fuel-air mixture in Flow direction arranged behind the relevant injector are not.

Gemeinsam ist dem zuletzt beschriebenen Stand der Technik das Feh len jeglichen Hinweises auf schräg in die Strömung in den einzelnen Einlaßleitungen einspritzende Einlaßventile.Common to the last described prior art is the mistake len any reference to obliquely in the flow in the individual Inlet valves injecting inlet lines.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine zu schaffen, die bei allen Betriebsweisen der Maschine und demgemäß allen Strömungsverhältnissen in den einzelnen Einlaßleitungen eine optimale Gemischbildung sicherstellt.The invention has for its object a generic To create internal combustion engine, which in all modes of operation Machine and accordingly all flow conditions in the individual Inlet lines ensure optimal mixture formation.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.The inventive solution to this problem consists in the drawing features of the main claim, advantageous training the invention describe the subclaims.

Die Erfindung erschöpft sich also nicht in dem Vorsehen eines Ein satzkörpers mit parallel zur Strömungsrichtung verlaufenden Strö mungskanälen strömungsabwärts der Kraftstoffeinspritzstelle, son dern verlangt auch eine derart schräge Ausbildung der Strömungsein trittsfläche oder -seite dieses Einsatzkörpers, daß eine Beauf schlagung der Wandflächen der Einlaßleitung mit Kraftstoff vermie den ist. Dies erweist sich insbesondere im Kaltstartfall, d. h. bei noch kalten Wandflächen der Einlaßleitungen, hinsichtlich der Ver meidung des Niederschlagens von Kraftstoff auf diesen als günstig.The invention is therefore not limited to the provision of an set body with currents running parallel to the direction of flow flow channels downstream of the fuel injection point, son but also requires such an inclined configuration of the flow tread surface or side of this insert body that a Beauf Impact of the wall surfaces of the inlet line with fuel that is. This proves particularly in the case of a cold start, i.e. H. at still cold wall surfaces of the inlet pipes, with regard to the Ver avoiding the deposition of fuel on it as cheap.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Einspritzventil auch in größerem Abstand vom Einlaßventil an einer Stelle angeordnet werden kann, an der die Platzverhältnisse un kritisch sind.A particular advantage of the invention is the fact that Injector also at a greater distance from the inlet valve on one Place can be arranged at the space un are critical.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine entsprechend gestaltete Einlaßleitung und deren Fig. 2 die Stirn ansicht des Einsatzkörpers wiedergibt.An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing, Fig. 1 shows a longitudinal section through an appropriately designed inlet line and Fig. 2 shows the front view of the insert body.

Die Einlaßleitung besteht aus dem Einlaßrohr oder Saugrohr 1 und dem im Zylinderkopf der im übrigen nicht dargestellten Brennkraft maschine verlaufenden Einlaßkanal 2; diese Einlaßleitung fördert ein Kraftstoff-Luft-Gemisch bei geöffnetem Einlaßventil 3 in den ebenfalls nicht dargestellten Brennraum. Das Einlaßrohr 1 geht von einem zentralen, mit einer Drosselklappe bestückten Saugrohr ab. Die beiden Teile 1 und 2 der Einlaßleitung sind über Flansche 4 und 5 miteinander dicht verbunden, beispielsweise verschraubt.The inlet line consists of the inlet pipe or intake manifold 1 and the in the cylinder head of the engine, not shown, the engine running inlet channel 2 ; this inlet line promotes a fuel-air mixture when the inlet valve 3 is open into the combustion chamber, also not shown. The inlet pipe 1 goes from a central intake pipe equipped with a throttle valve. The two parts 1 and 2 of the inlet line are tightly connected to one another via flanges 4 and 5 , for example screwed.

Das Einlaßrohr 1 ist mit dem schräg zur Strömungsrichtung verlau fenden Stutzen 6 versehen, der das Kraftstoff-Einspritzventil 7 in an sich bekannter und daher nicht zu beschreibender Weise dichtend aufnimmt. Das Einspritzventil 7 spritzt, wie bei 8 angedeutet, gleichsam einen Kraftstoffkegel unter einem Winkel zur dort verlau fenden Achse der Einlaßleitung ab, der größer als 0° und kleiner als 90° ist. Insbesondere zur Verhinderung eines Auftreffens des abgespritzten Kraftstoffs auf die dem Einspritzventil 7 gegenüber liegenden Wandbereiche von Einlaßrohr 1 und Einlaßkanal 2 ist zwischen die Flansche 4 und 5 mit einem Kragen 9 der Einsatzkörper 10 in solcher Lage eingespannt, daß seine schräge dem Einspritz ventil zugekehrte Eintrittsseite oder Eintrittsfläche 11 von dem Kraftstoffkegel 8 beaufschlagt wird. Der Einsatzkörper 10 ist in Fig. 1 im Schnitt und in Fig. 2 in Stirnansicht wiedergegeben; er besitzt parallel zur Strömungsrichtung in diesem Bereich verlaufen de Strömungskanäle 12, die beispielsweise durch entsprechende Pro filierung eines spiralig gewickelten Bleches oder auf beliebige andere Weise gewonnen sein können. In Fig. 2 ist angenommen, daß der Einsatzkörper 10 Strömungskanäle 12 in wabenartiger Anordnung bildet. Grundsätzlich sind jedoch auch beliebige andere Quer schnittsformen für die Strömungskanäle, beispielsweise kreis scheibenförmige Querschnitte, möglich. The inlet pipe 1 is provided with the obliquely to the flow direction end-fitting 6 , which receives the fuel injector 7 in a known manner and therefore not to be described sealingly. The injector 7 injects, as indicated at 8 , a fuel cone, as it were, at an angle to the axis of the inlet line, which is greater than 0 ° and less than 90 °. In particular, in order to prevent the sprayed fuel from striking the wall regions of the inlet pipe 1 and inlet channel 2 opposite the injection valve 7 , the insert body 10 is clamped between the flanges 4 and 5 with a collar 9 in such a position that its inclined inlet side facing the injection valve or Entry surface 11 is acted upon by the fuel cone 8 . The insert body 10 is shown in FIG. 1 in section and in FIG. 2 in front view; it has parallel to the direction of flow in this area running de flow channels 12 , which can be obtained, for example, by appropriate filing of a spirally wound sheet or in any other way. In Fig. 2 it is assumed that the insert body 10 forms flow channels 12 in a honeycomb arrangement. In principle, however, any other cross-sectional shapes for the flow channels, for example circular disc-shaped cross sections, are possible.

Zum Zwecke der Vermeidung von Schwierigkeiten beim Kaltstart kann es vorteilhaft sein, den Einlaßkörper 10 beheizbar auszubilden, insbesondere durch elektrische Aufheizung.For the purpose of avoiding difficulties during a cold start, it can be advantageous to design the inlet body 10 to be heatable, in particular by electrical heating.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Brennkraftma schine geschaffen, bei der unabhängig von der jeweiligen Betriebs weise der Maschine und demgemäß den Strömungsverhältnissen in den Saugleitungen trotz schräger Kraftstoffeinspritzung eine optimale Gemischbildung sichergestellt ist.With the invention is accordingly a generic internal combustion engine machine created independently of the respective company the machine and accordingly the flow conditions in the Suction lines an optimal despite oblique fuel injection Mixture formation is ensured.

Claims

1. Internal combustion engine with decentralized fuel injection by obliquely to the flow direction in them individually assigned inlet lines, each formed by an inlet pipe and an inlet channel, injecting injectors, which in the inlet lines are assigned means for improving the mixture formation, characterized in that ter in the direction of flow the respective injection valve ( 7 ) an insert body ( 10 ) with a plurality of substantially parallel flow of the flow channels ( 12 ) and a flow entry surface ( 11 ) is arranged, which runs obliquely to the direction of flow facing the injection valve ( 7 ) and with the sprayed fuel ( 8 ) is applied.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that means for heating the insert body ( 10 ) are provided.

3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the insert body ( 10 ) in a flange connection ( 4 , 5 ) between the inlet pipe ( 1 ) and the inlet channel ( 2 ) is fixed and the injection valve ( 7 ) in the inlet pipe ( 1 ) injected.

4. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the insert body ( 10 ) is wound from profiled flat material.

5. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the insert body ( 10 ) has honeycomb cross-sections te.