DE69024205T2 - Einlassvorrichtung für Brennkraftmaschine - Google Patents

Einlassvorrichtung für Brennkraftmaschine

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, und zwar eine solche mit indirekter Einspritzung, mit oben liegender Nockenwelle und mit langgestreckten Einlaßleitungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und insbesondere auf Brennkraftmaschinen für Personenkraftfahrzeuge.
  • Personenkraftfahrzeuge mit moderndem Styling erfordern abgesenkte Motorhauben&sub1; wodurch nur ein beschränkter Einbauraum zur Aufnahme des Motors zur Verfügung steht. Außerdem ist in modernen Fahrzeugen der Motor quer eingebaut, wobei die Auslaßseite auf der Seite des Armaturenbrettes angeordnet ist. Dies bedeutet, daß der für die Auslegung einer Einlaßleitung mit ausreichend langen Leitungen zur Verfügung stehende Raum nicht ausreicht.
  • Außerdem bedingen die Betriebsanforderungen während der unterschiedlichsten Einsatzbedingungen einen idealen Einbau der Einspritzanordnungen bezüglich der Leitungen und des Einlaßventiles; dies ist erforderlich, um Benetzungseffekte der Wände zu vermeiden, welche zu Betriebsinstabilitäten führen, insbesondere bei Teillast und bei Übergangsdrehzahlen. Sie bedingen außerdem ein schlechtes Kaltstartverhalten sowie eine Umweltverschmutzung aufgrund von Verbrennungsrückständen. All diese Anforderungen führen zu Lösungen, welche zahlreiche Verarbeitungsvorgänge bedingen und dadurch kompliziert sind mit zugleich erhöhten Herstellungskosten.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine vorzuschlagen, mit indirekter Einspritzung, mit oben liegender Nockenwelle und mit langen Einlaßeinleitungen, um so einen kompakten Zylinderkopf und einen kompakten Zylinderkopfdeckel zu erhalten, wobei gleichzeitig der Motor verbesserte thermodynamische Verbrennungseigenschaften aufweist, aufgrund der breiten Abmessungen für die Einspritzanordnungen.
  • Die Veröffentlichung US 4 649 876 beschreibt eine Brennkraftmaschine mit indirekter Einspritzung und mit oben liegenden Nockenwellen, die Einlaßleitungen aufweist, deren jede aus einem unteren Kanalteil besteht, das in einem Zylinderkopf angeordnet ist, der sich im oberen Abschnitt eines in senkrechter Stellung angeordneten Motors befindet und nach oben ausgerichtet ist und in der oberen Fläche des Zylinderkopfes in der Nähe eines Längsrandes mündet sowie aus einem oberen Kanalteil besteht, das das untere Kanalteil verlängert.
  • Die Veröffentlichung FR-A 2 239 900 beschreibt eine Brennkraftmaschine mit indirekter Einspritzung und mit oben liegenden Nockenwellen, die mit einer Einlaßanordnung versehen ist, welche ausgehend von der oberen Fläche des Zylinderkopfes aus oberen Kanalteilen besteht, welche den Zylinderkopf überragen, um im Luftverteiler zu münden. Die oberen Kanalteile und der Luftverteiler sind im Zylinderkopfdeckel integriert, der am oberen Abschnitt des in senkrechter Stellung dargestellten Zylinderkopfes angeordnet ist.
  • Die ältere europäische Patentanmeldung EP-A 448 431, die ausschließlich hinsichtlich der Neuheit mit Bezug auf Artikel 54 (3) und (4) EPÜ in Betracht zu ziehen ist, beschreibt insbesondere einen Verbrennungsmotor mit oben liegender Nockenwelle, welcher Einlaßleitungen aufweist, deren jede aus einem unteren Kanalteil besteht, das im Zylinderkopf angeordnet ist, welcher sich im oberen Abschnitt des in senkrechter Stellung angeordneten Motors befindet, dabei nach oben ausgerichtet ist und an der oberen Fläche des Zylinderkopfes in der Nähe eines Längsrandes mündet sowie aus einem oberen Kanalteil besteht, welcher das untere Kanalteil verlängert, wobei das obere Kanalteil den Zylinderkopf überragt und im Luftverteiler mündet und wobei die oberen Kanalteile und der Luftverteiler im Zylinderkopfdeckel integriert sind, der im oberen Abschnitt des Zylinderkopfes in dessen senkrechter Stellung angeordnet ist, wobei die Rückführung der Motorgehäusegase durch eine Öffnung hindurch erfolgt, welche den Luftverteiler mit einer Reinigungsanordnung verbindet.
  • Die Erfindung betrifft also eine Brennkraftmaschine mit indirekter Einspritzung und mit oben liegender Nockenwelle, die Einlaßleitungen aufweist, deren jede aus einem unteren Kanalteil besteht, in dem eine Einspritzanordnung mündet, wobei dieses Kanalteil im Zylinderkopf angeordnet ist und nach oben ausgerichtet ist sowie in der oberen Fläche des Zylinderkopfes in der Nähe eines Längsrandes mündet, so daß es mit einem oberen Kanalteil zusammenwirkt, welches es verlängert. Das obere Kanalteil überragt den Zylinderkopf und mündet im Luftverteiler, wobei die oberen Kanalteile sowie der Luftverteiler im Zylinderkopfdeckel integriert sind und die Rückführung der Motorgase direkt durch wenigstens eine Öffnung erfolgt, welche den Luftverteiler mit einer Reinigungsanordnung verbindet.
  • Der Zylinderkopfdeckel kann aus einer durch einen Gießvorgang erhaltenen Legierung (Aluminium, Magnesium etc.) bestehen oder aus Kunststoff bestehen oder auch aus einem Gemisch, welches eine leichte Legierung mit Kunststoff verbindet.
  • Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil einer einfachen Herstellung, wodurch die Fabrikationskosten gesenkt werden können.
  • Weitere Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung hervor; es zeigen:
  • Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Einlaßleitung und
  • Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt analog zur Fig. 1.
  • Die Einlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine mit indirekter Einspritzung und mit oben liegender Nockenwelle weist Einlaßleitungen 1 für die Verbrennungsluft auf. Wie Fig. 1 zeigt, bestehen die Einlaßleitungen 1 jeweils aus einem unteren Kanalteil 2, welches im Zylinderkopf 3 angeordnet ist und welches nach oben derart ausgerichtet ist, daß es mit einem anderen oberen Kanalteil 4 zusammenwirkt, durch welches es verlängert wird.
  • Das obere Kanalteil 4 überdeckt den Zylinderkopf 3 und mündet im Luftverteiler 5.
  • Die oberen Kanalteile 4 und der Luftverteiler 5 sind im Zylinderkopfdeckel 6 integriert.
  • Die unteren Einlaßleitungen 2 münden auf der oberen Fläche des Zylinderkopfes 3 in der Nähe eines der Längsränder derart, daß die oberen Kanalteile 4 und der Luftverteiler 5 die gesamte Breite des Zylinderkopfes für ihre Ausbreitung einnehmen können. Dies bedeutet, daß der Zylinderkopfdeckel den Zylinderkopf bedeckt, so daß er über diesen nicht oder nur geringfügig hinausragt und dabei zugleich die langen oberen Kanalteile aufnimmt, so daß eine kompakte Anordnung mit minimalem Raumbedarf geschaffen wird.
  • Der Zylinderkopfdeckel 6 besteht aus einer leichten Legierung, beispielsweise aus Aluminium oder aus einer Legierung auf Magnesiumbasis und wird durch einen Gießvorgang hergestellt. Gemäß einer erfindungsgemäßen Variante kann der Zylinderkopfdeckel 6 aus Kunststoff bestehen. Er kann auch aus einer Kombination aus Kunststoffen und leichten Legierungen bestehen.
  • Die Anwesenheit der oberen Kanalteile 4 und des Verteilers 5 oberhalb des Zylinderkopfes 3 kann unter gewissen Bedingungen zu einer unerwunschten Erwärmung der Einlaßluft führen. Man vermeidet diese Erwärmung, indem die Innenwände und/oder die Außenwände der oberen Kanalteile 4 und des Verteilers 5 mit thermisch isolierenden Beschichtungen versehen werden.
  • Fig. 2 zeigt einen weiteren Vorteil der Erfindung, nämlich die Rückführung der Motorgehäusegase, ohne daß eine zusätzliche Leitung vorgesehen werden muß: Eine einfache Bohrung 7 ermöglicht es, den Luftverteiler 5 mit dem Sitz für eine Reinigungsanordnung 8 zu verbinden, die zwischen dem Zylinderkopf 3 und dem Zylinderkopfdeckel 6 angeordnet ist.
  • Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern alle möglichen Varianten umfaßt. So können die oberen Kanalteile geringere Abmessungen aufweisen oder auch eine "variable Akustik".

Claims (5)

1. Brennkraftmaschine mit indirekter Einspritzung und mit oben liegender Nockenwelle, die Einlaßleitungen (1) aufweist, deren jede aus einem unteren Kanalteil (2) besteht, in dem eine Einspritzanordnung mündet, wobei dieses Kanalteil im Zylinderkopf (3) angeordnet ist, der sich im oberen Abschnitt des in senkrechter Stellung angeordneten Motors befindet, nach oben ausgerichtet ist und in der oberen Fläche des Zylinderkopfes (3) in der Nähe eines Längsrandes mündet, sowie aus einem oberen Kanalteil (4) besteht, das das untere Kanalteil (2) verlängert, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Kanalteil (4) den Zylinderkopf (3) überragt und in einem Luftverteiler (5) mündet, daß das obere Kanalteil (4) und der Luftverteiler im oberen Abschnitt des Zylinderkopfdeckels (6) integriert sind, der im oberen Abschnitt des sich in der senkrechten Stellung befindlichen Motors angeordnet ist und daß die Rückführung der Motorgehäusegase durch wenigstens eine Bohrung hindurch erfolgt, welche den Luftverteiler (5) mit dem Sitz einer Reinigungsanordnung (8) verbindet, die zwischen dem Zylinderkopf (3) und dem Zylinderkopfdeckel (6) angeordnet ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Kanalteile (4) und der Luftverteiler (5) sich über die Breite des Zylinderkopfes (3) erstrecken.
3. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopfdeckel (6) aus einer leichten Legierung besteht.
4. Brennkraftmaschine nach eihem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopfdeckel (6) aus Kunststoff besteht.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Kanalteile (4) und der Luftverteiler thermisch isoliert sind.
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