SE505955C2 - Ventilarrangemang för insugningssystem - Google Patents

Description

505 955 2 huvudsakligen anpassad för tillämpningar där förlängnings- rören kan vara relativt korta.

Vid insugningssystem där man behöver större längdföränd- ringar på insugningskanalerna vid växling från ett användningsläge till ett annat, kommer ett utförande enligt EP-A-0492122 att bli utformningen av motorrummet på en personbil måste man ta mycket utrymmeskrävande. Vid hänsyn till att många komponenter och system skall packas samman inom ett trångt utrymme och samtidigt skall vara service och Därför är det åtkomliga för reparation. fördelaktigt om insugningssystemet kan göras kompakt.

Dessutom innebär den kända lösningen i sådana fall, att en relativt stor massa skall förflyttas mycket snabbt från en till en Detta manövreringsmekanismen inklusive lagren. position annan. ställer höga krav på En förutsättning för uppfinningen är dessutom att denna skall klara höga krav på driftsäkerhet.

TEKNISKA PROBLEMET Ett ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en klaffventil som möjliggör en kompakt utform- ning av insugningssystemet och som dessutom är enkel att växla över från ett funktionsläge till ett annat.

LÖSNINGEN Detta har inledningsvis beskrivna insugningssystemet, enligt uppfinningen åstadkommits vid det genom ett för varje cylinder anordnat skarvrör som är svängbart kring en axel och som i det första användningsläget bildar förbindelsen mellan de båda rörpartierna. varianter av framgår .av Fördelaktiga uppfinningen efterföljande underkrav.

BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med 505 955 3 hänvisning till utföringsexempel som visas på de bifogade ritningarna, på vilka Fig. 1 schematiskt visar ett insugningssystem med klaffventiler enligt uppfinningen, vilket är anpassat för en sexcylindrig förbrännings- motor, Fig. 2 är ett diagram som åskådliggör den tekniska effekten med insugningssystemet enligt Fig. 1, och Fig. 3 är ett snitt motsvarande linjen III-III i Fig. 1, som visar en föredragen utföringsform av insugningssystemet med klaffventilen enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Fig. 1 visar ett insugningssystem för en sexcylindrig för- bränningsmotor 10. Insugningssystemet omfattar en utlopps- stos ll fràn ett icke visat luftfilterhus. I utloppsstosen är anordnat ett gasreglagespjäl112, för reglering av den renade insugningsluftens flödesvolym.

Utloppsstosen 11 mynnar' i en luftfördelningskammare 13, vilken är placerad i anslutning till insugningsrör 14a, l4b som sträcker sig dels med ett första delparti 14a mellan vardera motorcylinderns insugningsventil/ventiler och en klaffventil 15 i luftfördelningskammaren 13, och dels med ett andra delparti l4b mellan klaffventilen 15 i den första luftfördelningskammaren 13 cxfix en andra luftfördelnings- kammare 16. Denna kammare 16 är avdelad medelst en skiljevägg 17 i två akustiskt huvudsakligen lika stora volymer 16a, 16b. Skiljeväggen 17 är försedd med ett öppningsbart ventilspjäll 18, som gör det möjligt för de båda volymerna 16a, l6b att sammankopplas akustiskt till en gemensam volym.

Kammarens 16 båda volymer l6a, l6b är var för sig anslutna till kammaren 13 via ett resonansrör 19. Resonansrören 19 har lämpligen lika lång akustisk längd som insugningsrörens 4 delpartier l4b, som sträcker sig mellan klaffventilerna 15 och kammaren 16. Däremot skiljer sig resonansrörens 19 akustiska tvärsnittsarea från insugningsrörens 14a, l4b akustiska tvärsnittsarea._Klaffventi1erna 15 är lämpligen placerade pà ungefär en tredjedel av avståndet från motorn till kammaren 16.

Spjället 18 är påverkbart mellan stängnings- och öppnings- läge via en icke visad mikroprocessor. Denna processor så att andra sker erhåller indata som baseras pá. motorns varvtal, läget till det automatiskt vid ett visst motorvarvtal. Pà motsvarande sätt omställning frán det ena är klaffventilerna 15 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 20, erhålles ett fördelaktigt vridmoment med stängda klaffventiler 15 och stängt spjäll 18. Härvid bestäms svängningsperioden hos luftvolymen i insugningssystemet av den sammanlagda akustiska längden av insugningsrören 14a plus l4b, luftvolymen i respektive resonansrör 19 och luftvolymen i luftvolymen i kammarsektionen 16a resp. 16b, kammaren 13.

Inom ett mellanvarvtalsregister, vilket illustreras med kurvan 21, erhålles ett fördelaktigt vridmoment med spjället 18 öppet. Härvid bestäms svängningsperioden hos luftvolymen i insugningssystemet av den adderade akustiska längden av insugningsrören 14a och 14b.

Inom ett högre varvtalsregister, vilket illustreras med erhålles ett fördelaktigt klaffventilerna 15 och spjället 18 öppna. Härvid bestäms kurvan 22, vridmoment med 505 955 svängningsperioden hos luftvolymen i insugningssystemet av den akustiska längden av insugningsrören l4a.

Såsom framgår av Fig- 2 kan man även använda regler- tillståndet enligt kurva 20, efter att toppen pá kurvan 21 har passerats, varvid en jämnare övergång till kurva 22 erhålles.

Fig. 3 visar ett snitt i vertikalled genom en variant av det i Fig. 1 visade insugningssystemet, vilket av utrymmesskäl har böjts U-formigt uppåt, så att luftfördelningskammaren 16 är placerad ovanför motorns 10 topplock.

Det första delpartiet 14a av varje insugningsrör är försett med ett bränsleinsprutningsmunstycke 23. Av tillverknings- tekniska skäl är rörpartiet 14a försett med en skarvning vid 24 som är placerad före rörets inträde i luftfördelnings- kammaren l3. Rörpartiets 14a ände inuti kammaren 13 är utformad så att den ansluter tätande till den som ett böjt rörparti utformade klaffventilen 15, när denna befinner sig i den med heldragna linjer i Fig. 3 visade positionen.

Det andra delpartiet l4b av varje insugningsrör ansluter pà motsvarande sätt till den motsatta änden av klaffventilen , och sträcker sig därifrån i bàgform snett uppåt till den andra luftfördelningskammaren 16. Ett manöverdon 25 är placerat vid kammaren 16 för manövrering av spjället 18. Av tillverkningstekniska skäl är rörpartiet l4b försett med skarvningar vid 26 och 27 på utsidan av luftfördelnings- kammaren 13 och invid luftfördelningskammaren 16.

Luftfördelningskammaren 13 omfattar ett lock 28 som är försett med lagringspunkter för en axel 29, pà vilken klaffventilerna 15 är svängbart lagrade, så att de kan svänga fràn den med heldragna linjer i Fig. 3 visade positionen, till den med streckade linjer i samma figur visade positionen. Detta innebär att klaffventilerna inte längre bildar en förbindelse mellan insugningsrörens 505 955 6 14b, enlighet med kurvan 22 i Fig. 2. delpartier l4a, sà att insugningssystemet arbetar i Svängningsaxeln 29 är placerad på yttersidan av de böjda skarvrören, i närheten av den mot rörpartiet 14b anslutbara ände av ventilklaffen 15. Detta innebär att klaffventilen 15 helt kan frilägga öppningen till rörpartiet l4a, så att klaffventilen inte stör luftens strömning in i röret 14a.

Manövreringen av klaffventilerna 15 sker samtidigt medelst en tryckstàng 30 som sträcker sig genom en tätning 31 i kammarens 13 vägg. Återföringen av klaffventilerna 15 sker också samtidigt medelst en icke visad fjäder.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till det visade utföringsexemplet, utan ett flertal modifieringar är 2 tänkbara inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Exempelvis kan andra medel än de beskrivna användas för att manövrera klaffventilerna 15. Spjället 18 kan placeras Fig. 3 uppfinningen kan givetvis användas vid andra typer av aktiva annorlunda än visar. Klaffventilen enligt insugningssystem än det visade, som t.ex. kan vara anpassade för fyrcylindriga motorer.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 7 505 955 PATENTKRAV

1. Ventilarrangemang för insugningssystem till en för- bränningsmotor (10), vilket insugningssystem omfattar ett för varje motorcylinder separat insugningsrör med ett första rörparti (l4a) som sträcker sig mellan respektive cylinders insugningsventil/-ventiler och en första luftfördelnings- kammare (13), och ett andra rörparti (l4b) som bildar en förbindelse mellan den första luftfördelningskammaren (13) och en andra luftfördelningskammare (16), varvid en för varje cylinder anordnad ventil i ett första användningsläge kopplar samman insugningsrörpartierna (l4a, l4b) och i ett andra användningsläge öppnar dessa insugningsrörpartier gentemot den första luftfördelningskammaren (13), på så sätt att ventilerna är samtidigt pàverkbara mellan de båda an- vändningslägena via reglerorgant med hänsyn till motorns varvtal, k ä n n e t e c k n a t därav, att för varje cylinder är anordnad en som skarvrör utformad ventilkropp (15), som är svängbar kring en axel (29) och som i det första användningsläget bildar- en. tät förbindelse mellan de båda rörpartierna (l4a, l4b) och i ett andra användningsläge är belägen vid sidan om rörpartiernas (l4a, l4b) ändar, så att dessa är frilagda.

2. Ventilarrangemang enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att vardera skarvröret (15) bildar ett i ett plan böjt kanalparti.

3. Ventilarrangemang enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t av att den är monterad tillsammans med övriga ventiler på en gemensam svängningsaxel (29). som sträcker sig tvärs nämnda plan.

4. Ventilarrangemang enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att svängningsaxeln (29) är placerad pà yttersidan av de böjda skarvrören, i närheten av deras ena ände. 10 15 505 955 p. 5* L!

5. Ventilarrangemang enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att manövreringen av ventilkroppen/-kropparna (15) medelst minst en på denna/dessa verkande tryckstång sker (30) motverkan av en fjäder.

6. Ventilarrangemang enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav att den andra luftfördelningskammaren (16) är uppdelad i tvà akustiskt väsentligen lika stora volymer (l6a, l6b).

7. Ventilarrangemang enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t därav att mellan första och andra luftfördelningskammaren (13, 16) är anordnade två resonansrör (19) och, att i en öppning mellan dessa är anbragt ett ventilspjäll (13), båda volymerna (l6a,l6b) för akustisk sammankoppling eller åtskillnande av de