IT8224846A1

IT8224846A1 - Struttura per luci d'aspirazione per motori a combustione interna

Info

Publication number: IT8224846A1
Application number: IT1982A24846A
Authority: IT
Original assignee: Suzuki Motor Co
Priority date: 1982-02-08
Filing date: 1982-12-17
Publication date: 1984-06-17
Also published as: FR2521218A1; DE3304259C2; DE3304259A1; IT8224846A0; GB2114656A; FR2521218B1; GB2114656B; IT1155013B; JPS58135321A; US4520776A

Description

Descrizione dell 'invenzione avente per titolo :

" STRUTTURA PER LUCI D 'ASPIRAZIONE PER MOTORI A COM-BUSTIONE INTERNA"

RIASSUNTO

Una struttura per luci d'aspirazione comprende una testa di cilindri includente camere di combustione e supportante una valvola di aspirazione e una candela di accensione in ciascuna delle camere di combustione, la valvola d'aspirazione avendo uno stelo supportato in modo scorrevole dalla testa dei cilindri, la testa dei cilindri avendo una superficie di combaciamento o giunzione alla quale ? collegato un collettore d'aspirazione. Un passaggio d'aspirazione principale ? definito nella testa dei cilindri e comunica con ciascuna delle camere di combustione, il passaggio d'aspirazione principale avendo una luce di aspirazione principale diretta verso lo stelo e la candela di accensione, e una apertura in corrispondenza della superficie di combaciamento o giunzione.

L'apertura presenta un asse centrale che si estende secondo un angolo inferiore ai 90? rispetto alla superficie di combaciamento.

Il pasaaggio d'aspirazione principale ? leggermente incurvato fra la luce d'aspirazione principale e l'apertura. Il collettore d'aspirazione presenta una pluralit? di diramazioni del collettore principale disposte sostanzialmente in modo simmetrico rispetto ad un asse centrale del collettore d'aspirazione.

Descrizione

La presente invenzione si riferisce ad una struttura per luci d'aspirazione prevista per un motore a combustione interna avente una pluralit? di cilindri.

La distribuzione di combustibile fra'i cilindri di un motore a combustione interna a piu' cilindri ? controllata da una depressione che si sviluppa nei passaggi d'aspirazione o dalle caratteristiche di un flusso d'aria mediante il quale viene trasportato il vapore di combustibile. Per fornire una distribuzione uniforme del combustibile fra i cilindri, sono stati proposti vari mezzi per l'impiego nei passaggi di aspirazione a valle di un pasaaggio comune d'aspirazione di un collettore d'aspirazione. I passaggi di aspirazione sono normalmente disposti in modo asimmetrico per provocare un flusso della miscela aria-combustibile in una direzione tangenziale rispetto alla parete periferica di ogni cilindro del motore. L'aggiunta del mezzo per realizzare una distribuzione uniforme del combustibile a tali passaggi asimmetrici di aspirazione produce una maggior resistenza al flusso della miscela aria-comb?stibile in alcuni passaggi d'aspirazione, con la conseguenza che le prestazioni del motore diverranno scadenti.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

Uno scopo della presente invenzione ? di fornire una struttura per luci d'aspirazione prevista per un motore a combustione interna avente una pluralit? di cilindri, la struttura per luci d'aspirazione essendo strutturata in modo tale che

un collettore d'aspirazione principale abbia diramazioni di collettore disposte; in modo simmetrico rispetto ad un asse cenjtrale del collettore di aspirazione per una miglior distribuzione del carburante fra i cilindri del motore. Un altro scopo della presente invenzione ? quello di prevedere una struttura per luci d'aspirazione prevista per moto? ri a combustione interna a piu? cilindri che sia di costruzione semplice, leggera e poco costosa.

Ancora un altro scopo deEa presente invenzione ? di fornire una struttura per luci d'aspirazione per motori a combustione interna a piu' cilindri che possa incrementare la turbolenza o vortice della miscela aria-combustibile nelle camere di combustione per una facile accensione allorch? il motore funziona con carichi bassi e medi, onde migliorare cos? le caratteristiche di comando, la depurazione dei gas di scarico e il rendimento termico.

In conformit? alla presente invenzione, una struttura per luci d'aspirazione per un motore a combustione interna avente una pluralit? di cilindri comprende una testa di cilindri includente camere di combustione e supportante una valvola di aspirazione e una candela di accensione in ciascuna delle camere di combustione, la valvola di aspirazione avendo uno stelo supportato in modo scorrevole dalla testa di cilindri, la testa di cilindri avendo una superficie di combaciamento o giunzione alla quale ? collegato un collettore d'aspirazione, un passaggio d'aspirazione principale definito nella testa dei cilindri e comunicante con ciascuna delle camere di combustione, il passaggio d'aspirazione principale avendo una luce d?aspirazione principale diretta verso lo stelo e la candela di accensione, e un'apertura in corrispondenza della superficie di combacicimento, l'apertura avendo un asse centrale che si estende secondo un angolo minore di 90? rispetto alla superficie di combaciamento, il passaggio di aspirazione principale essendo leggermente incurvato fra la luce di aspirazione principale e l'apertura, e un passaggio d'aspirazione secondario definito nella testa dei cilindri e comunicante con ciascuna delle camere di combustione, la luce d'aspirazione principale sboccando entro il passaggio d'aspirazione secondario.il collettore d'aspirazione comprende una pluralit? di diramazioni di collettore principali comunicanti ciascuna con il passaggio d?aspirazione principale , le diramazioni di collettore principali; essendo disposte in modo simmetrico rispetto ad un asse centrale del collettore d'aspirazione.

Durante il funzionamento del motore con carichi bassi e medi, la distribuzione del combustibile fra . i cilindri del motore viene resa uniforme e viene creata una forte turbolenza della miscela aria-combustibile in ciascuna camera di combustione grazie ad una via a vortice Karman provocata dallo stelo della valvola d'spirazione. Pertanto, la combustione del combustibile pu? venir migliorata in modo uniforme nelle,camere di combustione per impedire cos? una perdita di potenza del motore e per migliorare le limitazioni di una miscela povera di modo che si pu? migliorare l'economia di combustibile e le caratteristiche di comando del motore eridurregli agenti di inquinamento dannosi presenti nei gas di scarico possono venire ridotti. Inoltre, la struttura per luci di aspirazione della presente invenzione ? di costruzione semplice, leggera e poco costosa.

Il passaggio d'aspirazione principale presenta una porzione terminale rettilinea adducente alla luce di aspirazione principale ed avente una lunghezza maggiore del diametro della luce d'aspirazione principale. Questa disposizione impedisce alla miscela aria-combustibile, scaricata dalla luce d'aspirazione principale, di venir diffusa e rallentata.

In tal modo, la direzionalit? della miscela ariacombustibile, quando essa viene alimentata dal passaggio d'aspirazione principale entro la camera di combustione, viene migliorata per incrementare cos? la turbolenza della miscela aria-combustibile ivi formata per ottenere una migliore combustione del combustibile.

I succitati ed altri scopi,caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno piu' evidenti dalla seguente descrizione in relazione ai disegni allegati in cui.? illustrata, a titolo di esempio illustrativo, una forma di esecuzione preferita della presente invenzione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La figura 1 ? una vista in sezione parziale di un motore a combustione interna in cui ? incorporata una struttura per luci d*aspirazione in conformit? alla presente invenzione;

La figura 2 ? una vista in pianta in scala maggiore di una luce d'aspirazione della struttura per luci d'aspirazione illustrata in figura 1;

La figura 3 ? un grafico mostrante le relazioni esistenti fra il grado di consumo di combustibile e il rapporto aria-combustibile; e

La figura 4 ? una vista in pianta di un collettore d'aspirazione facente parte della struttura per luci d'aspirazione della presente invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Come ? stato illustrato nelle figure 1 e 2, una testa di cilindri 10 presenta una camera di combustione 11 e supporta una candela di accensione 12 e una coppia di valvole di aspirazione e di scarico 13, 14, la valvola di aspirazione 13 avendo uno stelo 12 scorrevole nella testa 10 del cilindro Un blocco 16 di valvola a farfalla ? fissate alla testa di cilindro 10 in corrispondenza della superficie di combaciamento o giunzione 10a ed ha un passaggio di aspirazione principale 17 per l'alimentazione della camera di combustione 11 con una miscela ariacombustibile allorch? il motore funziona nell'intera gamma dei carichi, e un passaggio d'aspirazione secondario 18 per alimentare la camera di combustione 11 con una miscela aria-combustibile allnrch? il motore funziona con carichi relativamente maggiori, -i?passaggi d'aspirazione principale e secondario 17, 18 comunicando rispettivamente con i passaggi d'aspirazione principale e secondario 38, 39 di un carburatore a doppio,corpo 37(figura 4) attraverso un collettore d'aspirazione 40. Una valvola a farfalla 19 ? montata ad incernieramento ovvero ad impem iamento mediante un alberino 20 nel passaggio d'aspirazione secondario 18 nel blocco 16 della valvola a farfalla.

La testa dei cilindri 10 presenta un passaggio d'aspirazione principale 21 in comunicazione con il passaggio d'aspirazione principale 17 previsto nel blocco 16 della valvola a farfalla e un passaggio d'aspirazione secondario 22 in comunicazione con il passaggio d'aspirazione secondario 18 previsto nel blocco 16 della valvola a farfalla, il passaggio di aspirazione secondario 22 avendo una luce di aspirazione secondario^23 sboccante entro la camera di combustione 11. La luce d'aspirazione secondarie^.

23 ha una sede di valvola 24 contro la quale pu? venire mantenuta la valvola d'aspirazione 13? come ? stato illustrato in figura 1. Il passaggio d'aspirazione principale 21 presenta una luce d'aspirazione principale 26 sboccante entro il passaggio d'aspirazione secondario 22 immediatamente a monte della luce di aspirazione secondaria 23.

Come ? stato illustrato in figura 2,il passaggio di aspirazione principale 21 ? incurvato per dirigere la luce d'aspirazione principale 26 verso lo stelo 15 della valvola di aspirazione 13 in una direzione sostanzialmente tangenziale ad un bordo periferico 27 della camera di combustione 11 e sostanzialmente verso la candela di accensione 12.

Piu' in particolare, la luce d'aspirazione principale 26 presenta un asse 28 intersecante il bordo periferico 27 in corrispondenza di un punto P che ? disposto piu' vicino che non lacandela di accensione 12 allo asse 30 di un albero a gomiti(non illustrato). Il punto P ? collegato al centro della camera di combustione 11 mediante una linea retta 31 che si estende secondo un angolo a rispetto all?asse 20, l'angelo a essendo nell'intervallo da 20? a 30?. Un punto Q che servir? a determinare un asse ausiliare 32 viene determinato sull?asse 28 nel modo seguente: lo stelo 15 della valvola di aspirazione 13 presenta un asse centrale 33, e il punto 0 ? distanziato a monte dell'asse centrale 33 per una distanza L che ? maggiore di un dianetro d? della luce d'aspirazione secondaria 23 del passaggio d'aspirazione secondario 22. L'asse ausiliare 32 si estende attraverso il punto Q normale ovvero perpendicolare all'asse 30 dell'albero a gomiti.

Quindi viene determinato un arco 34 il quale ? inscritto negli assi 28, 32Le che presenta un raggio di curvatura R. L'arco 34 ha una estremit? 5 unita all'asse 28, e una linea retta 35 viene tracciata tangenzialmente all'altra estremit? dell'arco 34, la linea retta 35 servendo da asse di una apertura 36 del passaggio d'aspirazione principale 21.

L'asse 35 si estende secondo un angolo ? rispetto alla superficie di giunzione 10a della testa di cilindri 10 o l'asse 30 dell'albero a gomiti, l'angolo 6 essendo minore di 90?. Il passaggio d'aspirazione principale 21 presenta cos? un asse ricurvo costituito dall'asse 2G^dall'arco 34 e dall'asse 35 che sono raccordati assieme in modo dolce. Un precedente passaggio d'aspirazione principale 21a aveva un asse centrale ricurvo con un raggio di curvatura minore come ? illustrato in figura 2. Con il passaggio d'aspirazione principale 21 cos? incurvato, le diramazioni di collettore d'aspirazione principali 17a, 17b, 17c, sono disposte sostanzialmente in modo simmetrico rispetto ad un asse centrale del collettore 40 come ? illustrato nella figura 4. Un collettore d'aspirazione tradizionale aveva le sue diramazioni d'aspirazione principali 17x, 17y, 17z, incurvate in modo asimmetrico rispetto all'asse centrale del collettore d'aspirazione. Il passaggio d'aspirazione principale 21 cos? incurvato pu? dirigere ima miscela aria-combustibile alimentata da esso tangenzialmente al bordo periferico 27 e verso la candela d'accensione 12 entro la camera di combustione 11.

Per assicurare che la miscela aria-combustibile possa fluire in tale direzione, il passaggio d'aspirazione principale 21 presenta una porzione terminale rettilinea 29 avente una lungh?zza ? sufficientemente grande. Piu' in particolare, la lunghezza ? uguale ad una distanza fra l'estremit? S dell'arco 34 e la luce 26 del passaggio di aspirazione ed ? maggiore del diametro d1 della porzione terminale rettilinea 29.

Il funzionamento della struttura per luci d'aspirazione cos? costruita ? il seguente: quando il motore funziona entro una gamma di carichi bassi e medi, una miscela aria-combustibile fluisce attraverso ciascuna delle diramazioni di collettore d'aspirazione principali 17a, 17b, 17c(figura 4) e il passaggio d'aspirazione principale 21 entro la camera di combustione 11. Siccome le diramazioni di collettore d'aspirazione principali 17a, 17b, 17c sono disposte in modo simmetriche, come si vede in figura 4, la resistenza al flusso della miscela aria-combustibile attraverso di essi viene mantenuta ad un valore minimo, e la miscela aria-combustibile pu? venire distribuita in modo uniforme fra i cilindri del motore. Conseguentemente, la combustione del combustibile nei cilindri e quindi l'economia dei combustibili vengono migliorate grazie ad una struttura di passaggi d'aspirazione relativamente semplice.

Quando l'asse 28 della luce di aspirazione principale 26 del passaggio d'aspirazione principale 21 ? orientata a 20 -30? rispetto alla linea 31, la luce d'aspirazione principale 26 ? diretta tangenzialmente al bordo periferico 27 della camera di

combustione Ile verso la candela di accensione 12. La miscela aria-combustibile scaricata dalla luce di aspirazione principale 26 crea cos? un vortice o turbolenza dovuta ad una via di vortice Kirm?n provocata dallo stelo 15 della valvola di aspirazione 13 di modo che la velocit? di combustione del combustibile nella camera di combustione 11 pu? venire migliorata per una miglior combustione del combustibile .

Siccome la lunghezza della porzione terminale rettilinea del passaggio d?aspirazione principale 21 ? sufficientemente lunga in confronto all?are a dall?apertura della luce d?aspirazione principale 26, alla miscela aria-combustibile allorch? essa esce dalla luce 26 d?aspirazione principale viene impedito di allargarsi radialmente verso lo esterno e quindi pu? venire orientato,in modo coerente e fluire ad elevata velocit?.

Come ? stato illustrato nella figura 3, i consumi di combustibile in funzione dei rapporti aria-combustibile allorch? sono minori di quelli che si hanno in fruizione di rapporti aria-combustibile al lorch? e diventano molto minori man mano che la miscela aria-combustibile si impoverisce, per aumentare cos? una limitazione di miscela povera(LML).

Claims

RIVENDICAZIONI

1) Struttura per luci d'aspirazione per un motore a combustione interna avente una pluralit? di cilindri , comprendente:

(a) una testa di cilindri includente camere di combustione e supportante una valvola d'aspirazione nonch? una candela di accensione in ciascuna di dette camere di combustione, la detta valvola d'aspirazione avendo uno stelo supportato in modo scorrevole dalla detta testa di cilindri, la detta testa di cilindri avendo una superficie di giunzione;

(b) un passaggio d?aspirazione principale definito nella detta testa di cilindri e comunicante con ciascuna di dette camere di combustione, il detto passaggio d'aspirazione principale avendo una luce d'aspirazione principale diretta verso il detto stelo e la detta candela di accensione, e un'apertura in corrispondenza di detta superficie di giunzione, la detta apertura avendo un asse centrale che si estende secondo un angolo minore di 90? rispetto alla detta superficie di giunzione, il detto passaggio d'aspirazione principale essendo leggermente incurvato fra la detta luce d'aspirazione principale e la detta apertura;

(c) un passaggio d'aspirazione secondario definito nella detta testa di cilindri e in comunicazione con ciascuna di dette camere di combustione la detta luce d?aspirazione principale sboccando entro il detto passaggio d?aspirazione secondario;e (d) un collettore d?aspirazione collegato alla detta superficie di giunzione di detta testa di cilindri.

2) Struttura per luci d?aspirazione secondo la rivendicazione 1,in cui il detto collettore d?aspirazione comprende una pluralit? di diramazioni, di collettore principali ciascuna comunicante con il detto passaggio d'aspirazione principale, le dette diramazioni di collettore principali essendo disposte in modo simmetrico rispetto ad un asse centrale di detto collettore d'aspirazione.

3)Struttura per luci d?aspirazione secondo la rivendicazione 1, in cui la detta luce d'aspirazione principale ha un asse intersecante il bordo periferico di detta camera di combustione in un punto, il detto punto essendo collegato ad un centro di detta camera di combustione mediante una linea retta che si estende secondo un angolo variabile da 20? a 30? rispetto al detto asse.

4)struttura per luci d?aspirazione secondo la rivendicazione 1,in cui il detto passaggio d'aspirazione principale presenta una porzione terminale rettilinea adducente alla detta luce d?aspirazione principale ed avente una lunghezza maggiore del diametro di detta luce d'aspirazione principale.

5)struttura per luci d'aspirazione secondo . la rivendicazione 1, in cui il detto passaggio d'aspirazione secondario ha una luce d'aspirazione secondaria sboccante entro la detta camera di combustione, il detto passaggio d'aspirazione principale includendo un asse centrale arcuato, la detta luce d'aspirazione principale avendo un asse o linea centrale, con una linea retta che si estende in direzione normale ovvero perpendicolare alla detta superficie di giunzione, il detto asse centrale arcuato essendo inscritto nel detto asse o linea centrale e nella detta linea retta, il detto asse o linea centrale e la detta linea retta intersecandosi fra di loro in corrispondenza di un punto che ? distanziato da un asse di detto stelo di data valvola di aspirazione per una distanza maggiore del diametro di dette luce d'aspirazione secondaria.