SE504646C2 - Insugningssystem för flercylindriga förbränningsmotorer - Google Patents

Description

10 504 646 2 varvtalsområde. Detta är relativt enkelt att åstadkomma, men man erhåller i så fall normalt en svacka i momentkurvan som påverkar varvtalets mellanområde. En sådan svacka upplevs av föraren av ett fordon, som att motorn har dåligt effekt på mellanvarv. Den normala föraren tenderar därvid att använda onödigt höga varvtal för att hålla motorn utanför svackan i momentkurvan. Detta innebär att den positiva effekten av den ökade dessa kända volymetriska verkningsgraden hos arrangemang i realiteten bortfaller.

TEKNISKA PROBLEMET därför att åstadkomma ett insugningssystem som erbjuder fördelaktigare Ändamålet med föreliggande uppfinning är volymetrisk verkningsgrad inom ett lägre varvtalsområde, utan att detta medför en svacka i momentkurvan som påverkar varvtalets mellanområde.

LÖSNINGEN Detta har enligt uppfinningen åstadkommits genom att den andra luftfördelningskammaren erhåller insugningsluft via ett reglerbart throttelspjäll, att den första luftfördel- ningskammaren är avdelad i två volymer som är förbindbara via ett öppningsbart ventilspjäll, varvid vardera volymen är förbunden med den andra fördelningskammaren (13) via minst ett resonansrör, och att den första luftfördelningskammarens spjäll är påverkbart mellan stängnings- och öppningsläge via reglerorgan med hänsyn till motorns varvtal. uppfinningen framgår av Fördelaktiga varianter av efterföljande underkrav.

BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hänvisning till utföringsexempel som visas på de bifogade ritningarna, pà vilka Fig. l schematiskt visar ett insugningssystem enligt uppfinningen, vilket är anpassat för en sexcylindrig förbränningsmotor, 504 646 3 Fig. 2 är ett diagram som åskådliggör den tekniska effekten med insugningssystemet enligt Fig. 1, Fig. 3 visar på motsvarande sätt som Fig. 1 ett insugningssystem, vilket är anpassat för en fyrcylindrig förbränningsmotor, och Fig. 4 visar en alternativ utformning av den första luftfördelningskammaren och resonansrören.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Fig. 1 visar ett insugningssystem för en sexcylindrig för- bränningsmotor 10. Insugningssystemet omfattar en utlopps- stos ll från ett icke visat luftfilterhus. I utloppsstosen är anordnat ett gasreglagespjäll 12, för reglering av den renade insugningsluftens flödesvolym.

Utloppsstosen 11 mynnar i en. luftfördelningskammare 13, vilken är placerad i anslutning till insugningsrör 14 som sträcker sig mellan vardera motorcylinderns insugnings- ventil/ventiler och en ytterligare luftfördelningskammare . Denna kammare 15 är avdelad medelst en skiljevägg 16 i två akustiskt huvudsakligen lika stora volymer l7a, l7b.

Skiljeväggen 16 är försedd med ett öppningsbart ventilspjäll det möjligt för de båda 18, som gör volymerna att sammankopplas akustiskt till en gemensam volym.

Kammarens 15 båda volymer l7a, l7b är var för sig anslutna till kammaren 13 via ett resonansrör 19. Dessutom är de sex insugningsrören 14 försedda med var sin medelst tillhörande ventilspjäll 20 öppningsbar passage in till kammaren 13.

Resonansrören 19 har lämpligen lika lång akustisk längd som de delpartier av insugningsrören 14 som sträcker sig mellan passagespjällen 20 och kammaren 15. Däremot skiljer sig resonansrörens 19 akustiska tvärsnittsarea från insugnings- rörens 14 akustiska tvärsnittsarea. Passagespjällen 20 är lämpligen placerade på ungefär en tredjedel av avståndet frán motorn 10 till kammaren 15. 504 646 4 Spjället 18 är påverkbart mellan stängnings- och öppnings- läge 'via en icke 'visad mikroprocessor. Denna processor erhåller indata som baseras på motorns varvtal, så att läget till det automatiskt vid ett visst motorvarvtal. På motsvarande sätt omställning från det ena andra sker är passagespjällen 20 samtidigt automatiskt påverkbara mellan stängnings- och öppningsläge via motsvarande reglerorgan med hänsyn till motorns varvtal.

Fig. 2 åskådliggör i diagramform insugningssystemets funk- tion, varvid den horisontella axeln anger stigande varvtal r/s och den vertikala axeln stigande vridmoment Nm.

Inom ett lågt varvtalsregister, vilket illustreras med kurvan 21, erhålles ett fördelaktigt vridmoment med stängda spjäll 18 och. 20. Härvid. bestäms svängningsperioden. hos luftvolymen i insugningssystemet av den akustiska längden av insugningsrören 14, luftvolymen i kammarsektionen 17a resp. l7b, luftvolymen i respektive resonansrör 19 och luftvolymen i kammaren 13.

Inom ett mellanvarvtalsregister, vilket illustreras med kurvan 22, erhålles ett fördelaktigt vridmoment med spjället 18 öppet. Härvid bestäms svängningsperioden hos luftvolymen akustiska i insugningssystemet av den längden av insugningsrören 14.

Inom ett högre varvtalsregister, vilket illustreras med kurvan 23, erhålles ett fördelaktigt vridmoment med spjällen 18 och 20 öppna. Härvid bestäms svängningsperioden hos luftvolymen i insugningssystemet av den akustiska längden av den första tredjedelen av insugningsrören 14.

Såsom framgår av Fig. 2 kan man även använda regler- tillståndet enligt kurva 21, efter att toppen på kurvan 22 har passerats, varvid en jämnare övergång till kurva 23 erhålles. 504 646 Samtliga spjäll 20 är lämpligen anordnade längs en gemensam axel, så att de öppnas och stängs samtidigt.

Fig. 3 visar en variant av insugningssystemet som är anpassat för en fyrtakt förbränningsmotor med fyra cylindrar i rad. Härvid är insugningsrören 14 till de båda yttre cylindrarna anslutna till den ena kammarsektionen l7a, och insugningsrören 14 till de båda mellancylindrarna anslutna till den andra kammarsektionen 17b. Detta innebär att insugningsröret 14 för den ena av de båda yttre cylindrarna Mellan 13 löper emellertid korsar de båda mellancylindrarnas insugningsrör. motorn och spjällen till kammaren insugningsrören den kortaste vägen.

Fig. 4 visar ytterligare en variant av insugningssytemet, vid vilket resonansrören 19 är centralt placerade mellan två grupper av insugningsrör 14. Av denna figur framgår att den första luftfördelningskammarens 15 spjäll 18 inte behöver vara placerat inuti den första luftfördelningskammaren 15, förbindelse mellan bilda en öppningsbar ställe utan kan resonansrören 19 på lämpligt mellan de båda luftfördelningskamrarna 13, 15.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till de visade utföringsexemplen utan ett flertal modifieringar är tänkbara inom ramen för de efterföljande patentkraven, således kan uppfinningen givetvis även tillämpas vid motorer med andra cylinderkonfigurationer än de båda visade exemplen. Vidare kan den första luftfördelningskammaren utformas på många olika sätt, förbundna med varandra via en öppningsbar passage av lämplig t.ex. som två separata enheter, vilka är längd.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 504 646 PATENTKRAV

1. Insugningssystem för flercylindriga förbränningsmoto- rer (10), omfattande en första luftfördelningskammare (15), ett för varje motorcylinder separat insugningsrör (14) som sträcker sig mellan den första luftfördelningskammaren (15) och respektive cylinders insugningsventil/-ventiler, och en andra luftfördelningskammare (13) som är förbindbar med vart och ett av insugningsrören (14) mellan nämnda första kammare och insugningsventilerna via en respektive passage som är (20), vilka spjäll är samtidigt påverkbara mellan stängnings- och öppningsbar medelst ett manövrerbart ventilspjäll öppningsläge via reglerorgan med hänsyn till motorns varvtal, k ä n n e t e c k n a t därav, att den andra luftfördelningskammaren (13) erhåller insug- ningsluft via ett reglerbart throttelspjäll (12), att den första luftfördelningskammaren (15) är avdelad i två volymer (17a, l7b) som är förbindbara via ett öppningsbart ventilspjäll (18), varvid vardera volymen är förbunden med den andra fördelningskammaren (13) via minst ett resonansrör (19), och att den första luftfördelningskammarens (15) spjäll (18) är mellan öppningsläge via påverkbart stängnings- och reglerorgan med hänsyn till motorns varvtal.

2. Insugningssystem enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av tre användningslägen, varvid både passagespjällen (20) och den första luftfördelnings- kammarens (15) spjäll (18) befinner sig i stängningsläge i ett första användningsläge, passagespjällen befinner sig i stängningsläge och den första luftfördelningskammarens spjäll i öppningsläge i ett andra användningsläge, och både passagespjällen och den första luftfördelningskammaren (15) öppningsläge i ett tredje spjäll befinner sig i användningsläge. 10 15 20 25 504 646 7

3. Insugningssystem enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att passagespjällen (20) är monterade på en gemensam manövreringsaxel.

4. Insugningssystem enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a t därav, att resonansrören (19) har lika lång akustisk längd som insugningsrörens (14) akustiska längd mellan den första (15) och den andra luftfördel- ningskammaren (13).

5. Insugningssystem enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a t därav, att resonansrörens (19) akustiska tvärsnittsarea skiljer sig från insugningsrörens (14) akustiska tvärsnittsarea.

6. Insugningssystem enligt kravet 1, anpassat för en fyrtakt förbränningsmotor med fyra cylindrar i rad, k ä n n e t e c k n a t därav, att insugningsrören (14) till de båda yttre cylindrarna är anslutna till den ena kammarsektionen (l7a), och att insugningsrören (14) till de andra båda mellancylindrarna är anslutna till den kammarsektionen (l7b).