DEE0004615MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 12. Juni 1941 Bekanntgemacht am 16. August 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige, insbesondere drei- und vierzylindrige Brennkraftmaschine mit einer für alle Zylinder gemeinsamen Auspuffleitung, die in einen Schalldämpf er mündet und bei der die Schwingungen der Abgassäule zur Erhöhung der Zylinderfüllung ausgenutzt werden, um damit Leistungssteigerung zu erreichen.

Es ist bereits bekannt, einen Zweitaktverbrennungsmotor mit zwei im unteren Teil des Zylinders liegenden, mit der freien Luft verbundenen Öffnungen, von denen die oberste mit einem Rohr versehen ist, so auszubilden, daß das Ausströmungsrohr einen solchen Widerstand bietet und z. B. so lang ist, daß das Abströmen der verbrannten Gase durch dieses Rohr hindurch in unveränderter und nach außen gehender Richtung vor sich geht und einen Strom von frischer Luft durch die andere Öffnung einsaugt.

Nach dem sogenannten Kadenacy-Effekt wird ■ auch für Zweitaktbrennkraftmaschinen zum Laden der Zylinder vorgeschlagen, daß während des Ausströmens der Verbrennungsgase der Einlaß offen und die Auspuffeinrichtung so gestaltet ist, daß die Füllung des Zylinders bereits beendet ist, wenn die rückströmenden Verbrennungsgase den Zylinder erreichen, so daß die in den Zylinder einströmende frische Ladung den Wiedereintritt der Verbrennungsgase in den Zylinder verhindert.

609 579/252

E4615IaI46a*

Beispielsweise wurde hierzu eine Auspuffleitung von veränderlicher Länge mit einer Entspannungskammer oder einer Leitung mit schwacher, stän-

. diger Erweiterung vorgeschlagen.
Die Erfindung geht nun davon aus, daß der Vor-

''"'¹I gang pulsierender Strömungen durch das zeitlich veränderliche und nicht beeinflußbare Flußbild der Strömung wiedergegeben ist.

Insbesondere soll eine Leistungsbeeinflussung

ίο der Brennkraftmaschine lediglich in der Zeit der Ausschubperiode, also bei Viertaktmaschinen zwischen unterem und oberem Kolbentotpunkt, möglich werden.

Dies kann vorteilhaft durch Ausnutzung von Schwingungserscheinungen erfolgen, die man nach Phasen und Frequenzen so wirken läßt, daß in der Zeit zwischen unterem und oberem Totpunkt immer eine stehende Unterdruckwelle am Auslaßventil sich verbreitet.

Für bestimmte Motoren läßt sich von vornherein eine Angabe für die beste Wirkung bei festgelegtem Drehzahlbereich machen.

Es ist beispielsweise bekannt, daß bei einem Einzylinderviertaktmotor die dritte Oberschwingung auf Grund ihrer Lage zum Steuerzeitdiagramm, d. h. in bezug auf ihre Lage zum unteren und oberen Totpunkt, absaugend und damit leistungssteigernd wirkt.

Die Erfindung, bei der ebenfalls die Schwingungen der Abgassäule zur Erhöhung der Füllung ausgenutzt werden, besteht nun darin, daß die Länge der vom Motor zum Schalldämpfer führenden Aus-, puffleitung so bemessen ist, daß sich Resonanz zwischen der Druckschwingung des Abgasstromes und der Eigenschwingung der Abgassäule in der Leitung und dem Schalldämpfer ergibt, wobei während des ersten Teiles der Auspuffperiode im Zylinder ein Überdruck und während des zweiten Teiles der Auspuffperiode ein Unterdruck wirksam ist.

Auf Grund der Erfindung läßt sich nun für Mehrzylindermaschinen auf Grund rein graphischer Darstellung des Strömungsvorganges die notwendige leistungssteigernde Resonanz ermitteln.

In der Zeichnung sind in Fig. ι bis 3 derartige graphische Darstellungen beispielsweise wiedergegeben.

Im Resonanzfall sind zunächst Fluß und Druck in Phase. Der Druck ist hier proportional der pendelnden, d. h. der hin- und herflutenden Abgasmenge.

In diesem Fall hat der Druck auch seine größten Ausschläge, er wird also am stärksten die Maschine beeinflussen können. Damit ergibt sich 'für die Zweizylindermaschine nach Fig. i, daß der Druck etwa in Resonanz sein muß mit der zweiten Flußharmonischen. In diesem Fall liegt in der Zeit zwischen unterem und oberem'Totpunkt eine ausgesprochene Unterdruckwelle.

Bei der Vierzylindermaschine (s. Fig. 2) muß die Grundschwingung etwa in Resonanz sein mit dem Fluß. In diesem Fall ergibt sich auch hier eine ausgesprochene Unterdruckwelle zwischen unterem und oberem Totpunkt.

Für den Sechszylindermotor (s. Fig. 3) ergibt sich die ähnliche Forderung, daß der Druck etwa in Resonanz sein muß mit der Strömung. Es ergeben sich dann während der Ausschubperiode (unterer und oberer Totpunkt) zwei Unterdruck- und nur eine Überdruckwelle, so daß die saugende Wirkung doppelt so stark ist als die rückstauende. Wenn auch die Sechszylindermaschine auf Resonanzbeeinflussung wenig anspricht, so ist doch immerhin auch hier noch eine Leistungssteigerung von einigen Prozenten durch die Resonanzbeeinflussung möglich.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Mehrzylindrige, insbesondere drei- und vierzylindrige Brennkraftmaschine mit einer für alle Zylinder gemeinsamen Auspuffleitung, die in einen Schalldämpfer mündet, bei der die Schwingungen der Abgassäule zur Erhöhung der Füllung ausgenutzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der vom Motor zum Schalldämpfer führenden Auspuffleitung so bemessen ist, daß sich Resonanz zwischen der Drückschwingung des Abgasstromes und der Eigenschwingung der Abgassäule in Leitung und Schalldämpfer ergibt, wobei während des ersten Teiles der Auspuffperiode im Zylinder ein Überdruck und während des zweiten Teiles der Auspuffperiode ein Unterdruck wirksam ist. '

   In Betracht gezogene Druckschriften: ί
   Deutsche Patentschrift Nr. 371 104;
   österreichische Patentschrift Nr. 157 299.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen