SE517658C2 - Förbränningsmotor med upprättstående inloppskanaler - Google Patents

Description

517 658 2 formen på inloppskanalen bestämmes med beaktande av placeringen av insprutaren och tändstiftet. Exempelvis i en motor som har ett tändstift anordnat vid den övre centrala delen av förbränningsrummet för att tändstiftet skall vara vänt mot förbränningsrummet, och en bränsleinsprutare som i cylindems radiella riktning är anordnad utvändigt i förhållande till insugsventilen är det önskvärt att inlopps- kanalen är så utformad att den sträcker sig upprättstâende eller rakt ut från cylinderhuvudets toppyta i riktning mot förbränningsrummet vid ett ställe mellan tändstiftet och bränsleinsprutaren, såsom beskrivs i US A 5 305 720 etc. När motorn är försedd med en sådan upprättstâende inloppskanal bildas en intensiv omtumlande strömming (en vertikal virvel som sträcker sig från inloppskanalen i riktning mot tändstiftet via grannskapet av kolvens toppyta) inuti förbrännings- rummet, varigenom insugsluftströmningen innehållande bränsle når tändstiftet utan att störas av den inkommande insugsluftströmningen, varigenom tillfredsställande förbränning uppnås.

Förutom bensinmotorerna med cylinderinsprutning är också vissa förbrännings- motorer av typen med gnisttändning försedda med upprättstâende inloppskanaler, såsom beskrivs i de icke granskade japanska patentpublikationerna (KOKAI) 61- 261644 och 63-113115. Dessa med upprättstâende inloppskanaler försedda motorer har förbättrad laddningsverkningsgrad, ökat monteringsutrymme för motorn i motorrummet etc. I en motor vars cylindrar är anordnade i V-forrn eller anord- nade horisontellt gäller speciellt att bredden på den övre delen av motorn kan minskas och göras så liten som möjligt. Eftersom insugsröret inte skjuter ut från sidoytan av cylinderhuvudet kan också det invändiga utrymmet hos motorrummet inbesparas.

I det med en upprättstâende inloppskanal försedda cylinderhuvudet är tändstiftet och den upprättstâende inloppskanalen båda anordnade omedelbart ovanför för- bränningsrummet, varför det ofta blir svårt att utforma de element som är belägna rakt ovanför förbränningsrummet. Speciellt i det fall där det ventilmanövrerande systemet är ett fyrventiligt system av typen DOHC (dvs. med dubbla överliggande 517 658 3 kamaxlar) eller använder sig av inre vipparmar av ledtapptypen, måste den .- upprättstående inloppskanalen oundvikligen anordnas nära intill tändstiftshålet, for att undvika att den upprättstående inloppskanalen utgör ett hinder för insugs/ avgas- kamaxlarna, speljusteringsanordningar och liknande. Såsom ett resultat härav blir tvärsnittsformen eller den totala formen för den upprättstående inloppskanalen .med nödvändighet mindre tillfredsställande än som är avsett, vilket ofta leder till minskning av motorns uteffekt (avgivna effekt) eller leder till ökning av skadliga komponenter i avgasen till följd av försämring av insugsverkningsgraden eller försämrad form på insugsluftströmningen.

I vissa motorer som har ett par inloppskanaler för varje cylinder gäller exempelvis att inloppskanalerna är utformade i cylinderhuvudet på så sätt att deras öppningar i cylinderhuvudets toppyta är belägna på motsatta sidor av tändstiftshålet väsentligen i linje längs vevaxelns axiella riktning. Ifall den totala motorlängden minskas när det gäller sådana motorer då blir det svårt att ge varje inloppskanal en tillräcklig tvärsnittsarea. I det fall där varje upprättstäende inloppskanal har en rak totalform och ett cirkulärt tvärsnitt är också fördelningen av insugsluftströmning över inloppskanalens tvärsnitt likfonnig och insugsluften strömmar således likformigt in i förbränningsrummet från inloppskanalens insugsöppning, vilket gör det omöjligt att åstadkomma en intensiv omtumlande strömning inuti förbränningsrummet.

Vidare gäller i vissa motorer att två par inloppskanaler, dvs. två upprättstående inloppskanaler och två lutande inloppskanaler, är utformade i cylinderhuvudet per cylinder, såsom beskrivs i icke granskade japanska patentpublikationen 63-113115.

Varje upprättstående inloppskanal och den därmed samordnade lutande inlopps- kanalen är anordnad innanför respektive utanför insugsventilens axel och står i förbindelse med en gemensam inloppsöppning som delas av de två kanalerna. Med andra ord gäller att de nedre ändpartierna av de individuella inloppskanalerna är skarpt krökta i riktning mot den gemensamma inloppsöppningen, sett i vertikalt tvärsnitt. Följaktligen så kolliderar strömmarna av insugsluft från dessa inlopps- 517 658 4 kanaler våldsamt inuti förbränningsrummet, och den resulterande turbulensen hindrar bildningen av en omtumlande strönming. - SAMMANFATTNING AV UPPF INN INGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbränningsmotor som har en upprättstâende inloppskanal med en sådan lämplig form att den förbättrar insugsverkningsgraden och optimerar strömningen av insugsluft inuti förbränningsrummet.

F örbränningsmotom enligt uppfinningen uppvisar de i kravet 1 angivna särdragen.

En förbränningsmotor enligt föreliggande uppfinning omfattar således ett cylinder- block med en däri utformad cylinder; en kolv som är förskjutbart upptagen i cylindern; och ett cylinderhuvud som är säkert fäst vid cylinderblocket. Cylinder- huvudet har en inloppskanal, en avgasöppning och ett däri utformat hål för upp- tagning av en förbränningsanordning, en nedre yta hos cylinderhuvudet avgränsar ett förbränningsrum i samverkan med en inre yta hos cylindern och en övre yta på kolven, där inloppskanalen har en inloppsöppníng vilken myrmar i cylinderhuvudets nedre yta på en sida av ett första, tänkt plan innehållande en axel för cylindem och vilken ståri förbindelse med förbränningsrummet och en övre öppning som mynnar i en toppyta hos cylinderhuvudet. Avgasöppningen mynnar i cylinderhuvudets nedre yta på en annan sida av det första, tänkta planet och står i förbindelse med fór- bränningsrummet, upptagningshålet sträcker sig genom cylinderhuvudet längs cylinderns axel och har en övre öppning som mynnar i cylinderhuvudets toppyta.

Motorn kännetecknas av ett flertal inloppskanaler som fungerar som den nämnda inloppskanalen, vilka inloppskanaler är utformade var för sig för att inte stå i förbindelse med varandra och en omkretskant till den övre öppningen till varje inloppskanal sträcker sig längs en omkretskant till upptagningshålets övre öppning. 517 658 Denna förbränningsmotor är fördelaktig genom att, även i det fallet där inlopps- kanalen är utformad nära intill hålet för upptagning av förbränningsanordningen så kan ett område av cylinderhuvudet omkring upptagningshålet effektivt användas för utformningen av inloppskanalen, så att inloppskanalen kan erhålla -den erforderliga tvärsnittsarean. Följaktligen så kan insugsverkningsgraden förbättras utan ökning av motorns totala längd etc.

F örbränningsmotom kan vidare ha de i kraven 2-11 angivna särdragen.

Omkretskanten av upptagningshålets övre öppning är företrädesvis cirkulär till formen. Ett parti av omkretskanten av inloppskanalens övre öppning nära intill upptagningshålets övre öppning är så utformat, att det är konkavt krökt med avseende på Omkretskanten av upptagningshålets övre öppning.

I förbränningsmotorn med detta föredragna arrangemang, där ett upptagningshål som har en övre öppning med en cirkulär tvärsektion är utformat, kan inlopps- kanalen erhålla den erforderliga tvärsnittsarean genom effektivt användande av ett område av cylinderhuvudet omkring upptagningshålet.

En fórbränningsmotor enligt föreliggande uppfinning kan vidare vara så utformad att inloppskanalen! omfattar en på uppströmssidan belägen upprättstående del som sträcker sig från inloppskanalens övre öppning längs cylindems axel, och en på nedströmssidan belägen lutande del som står i förbindelse med en på nedströms- sidan belägen ände av den upprättstående delen på uppströmssidan och står i förbindelse med inloppsöppningen på en sida nära intill förbränningsrummet.

Upptagningshålet sträcker sig genom cylinderhuvudet längs cylinderaxeln.

Företrädesvis gäller att en överlappande area av den på nedströmssidan belägna lutande delen med upptagningshâlet, observerad när inloppskanalen och upp- tagningshålet projiceras på ett andra tänkt plan som innehåller cylinderaxeln och är 517 658 6 vinkelrätt mot det första tänka planet, är mindre än den på uppströmssidan belägna upprättstående delens överlappande area med upptagningshålet.

Denna förbränningsmotor är fördelaktig genom att insugsluftströmmen som inkommer i den lutande delen på nedströmssidan från inloppskanalens upprätt- stående del på uppströmssidan bringas avvika utåt inuti inloppskanalen, i den radiella riktningen sett i inloppskanalens tvärsektion, varigenom en intensiv bakåt runtvirvlande strömning kan bildas inuti förbränningsrummet.

Företrädesvis gäller att avståndet mellan den lutande delen på nedströmssidan och cylinderaxeln, vilket observeras när inloppskanalen projiceras på det andra tänkta planet, ökar med minskande avstånd till inloppsöppningen.

Med detta föredragna arrangemang bringas insugsluftströmmen som passerar genom inloppskanalen successivt att avvika utåt i cylinderns radiella riktning, och därför kan en bakåtriktad runtvirvlande strömning bildas på rätt sätt. Vid ett föredraget arrangemang gäller att inloppskanalen, när den betraktas i vertikalsektion parallellt med det andra tänkta planet, är belägen på ett avstånd från upptagningshålet. I det fallet att ett par inloppskanaler är utformade på motsatta sidor av upptagningshålet i den riktning längs vilken det första tänkta planet sträcker sig, kan de två inlopps- kanalema därför vara placerade nära intill upptagningshålet sett i vertikalsektion parallellt med det första tänkta planet. Sett i vertikalsektion parallellt med det första tänkta planet kan med andra ord de två inloppskanalema vara placerade så att deras lutande delar på nedströmssidan är väsentligen parallella med varandra. Detta arrangemang förhindrar kollision mellan insugsluftströmmarna, så att mängden skadliga komponenter i avgasen kan reduceras.

Förbrånningsmotorn kan vidare omfatta en insugsventil för öppnande och stängande av inloppsöppningen, en vipparm för manövrering av insugsventilen, och en speljusteringsanordning, uppburen av cylinderhuvudet, för eliminering av mellan- 517 658 7 rummet mellan insugsventilen och vipparrnen. Justeringsanordningen sträcker sig då längs ett andra tänkt plan som innehåller cylinderaxeln och är vinkelrätt mot det första tänkta planet. Vipparmen sträcker sig längs det andra tänkta planet och är uppburen vid ett ändparti därav beläget på den sida som ligger nära intill det första tänkta planet, medelst den övre änden av speljusteraren för att vara svängbar där- omkring. Ett område av inloppskanalen vilket sträcker sig från dess övre öppning till ett parti därav vänt mot den övre änden av speljusteraren, sträcker sig i en riktning bort från cylinderaxeln sett i vertikalsektion parallellt med det första tänkta planet.

Detta motorutförande är fördelaktigt genom att inloppskanalen kan erhålla den erforderliga tvärsn-ittsarean genom effektivt användande av ett område av cylinder- huvudet omkring speljusteraren för att utforma inloppskanalen, samtidigt som man förhindrar att inloppskanalen kommer i kontakt med eller stör speljusteraren.

Vid förbränningsmotorerna enligt uppfinningen har cylinderhuvudet företrädesvis ett flertal inloppskanaler utformade i huvudet. Med detta föredragna arrangemang kan en likformig, bakåt runtvirvlande strömming bildas inuti förbränningsrummet.

Vid förbränningsmotorerna enligt uppfinningen är inloppskanalema också före; trädesvis utformade oberoende av varandra för att inte stå i förbindelse med varandra. Med detta föredragna arrangemang kan formen på inloppskanalema bestämmas relativt fritt samtidigt som man undviker att inloppskanalema stör eller kommer i förbindelse med upptagningshålet.

Vid förbränningsmotorerna enligt uppfinningen har cylinderhuvudet vidare företrädesvis två stycken däri utformade inloppskanaler. Dessa två inloppskanaler är så utformade att de är symmetriska i förhållande till det andra tänka planet som innehåller cylinderaxeln och är vinkelrätt mot det första tänkta planet. Med detta föredragna arrangemang är det möjligt att forma en likfonnig bakåtriktad, runt- virvlande strömning inuti förbränningsrummet. 517 658 8 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA F ig. l är en vertikal snittvy för en med cylinderinsprutning arbetande bensinmotor enligt en utföringsfonn av föreliggande uppfinning; fig. 2 är en förstorad partiell vertikal snittvy för ett cylinderhuvud och en cylinder som visas i fig. 1; fig. 3 är en perspektivvy som visar en upprättstående inloppskanal och dess omgivande element; fig. 4 är en perspektivvy sedd i den i fig. 3 visade riktningen IV; fig. 5 är en perspektivvy sedd i den i fig. 3 visade riktningen V; fig. 6 är en snittvy tagen längs linjen VI-VI i fig. 3; fig. 7 är en snittvy tagen längs linjen VII-VII i fig. 3; och fig. 8 är en snittvy tagen längs linjen VIII-VIII i fig. 3.

DETALJERAD BESKRIVNING AV DEN FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMEN Hänvisning sker nu till ritningarna där en förbränningsmotor enligt en utföringsfonn av föreliggande uppfinning kommer att beskrivas i detalj.

I fig. 1 anger hänvisningsbeteckningen 1 huset till en fyrcylindrig radmotor (som i det följande helt enkelt benämns "motor") vilkens förbränningsrum, insugs- system, EGR-system etc. är speciellt konstruerad för cylinderinsprutning. Motorn l omfattar ett cylinderblock 6' innefattande fyra cylindrar 6, ett cylinderhuvud 2 förbundet med den övre ytan av cylinderblocket 6',' och fyra kolvar 7 som är förskjutbart upptagna i var sin av cylindrarna 6. Ett förbränningsrum 5, som exempelvis kan vara av skänntakstypen, är begränsat av en nedre yta 2a hos cylinderhuvudet 2, en inre omkretsyta 6a hos varje cylinder 6, och en övre yta 7a på den tillhörande kolven 7. 517 658 9 I motorns 1 cylinderhuvud 2 är monterade tändstift (eller mera generellt för- bränningsanordningar) 3 och elektromagnetiska bränsleinsprutare 4 för de respektive cylindrama, och bränsle insprutas från varje bränsleinsprutare 4 direkt i det motsvarande förbränningsrummet 5. En halvsfarisk hålighet 8 är också utformad i toppytan 7a av varje kolv 7 vid ett ställe dit finfördelat bränsle från bränsle- insprutaren 4 kan nå när bränsle insprutas i ett senare skede av kompressionsslaget.

Motorn 1 har ett högt teoretiskt kompressionsförhållande (i denna utföringsform exempelvis ungefär 12), jämfört med en motor av typen med insprutning i insugsröret. Såsom ventilmanövrerande mekanism används en av typen med dubbla överliggande kamaxlar för fyra ventiler (DOHC-typen), och insugs- och avgas- kamaxlar 11 och 12 är roterbart lagrade i den övre delen av cylinderhuvudet 2 för manövrering av insugs- och avgasventiler 9 resp. 10.

En upprättstående inloppskanal 13 år utformad i cylinderhuvudet 2 så att den passerar mellan kamaxlarna 11 och 12. Denna inloppskanal 13 har en inloppsöpp- ning 131 (fig. 2) som mynnar i den nedre ytan 2a av cylinderhuvudet 2 på en sida av ett första tänkt plan S1 (fig. 5) som innehåller en cylinderaxel LC och sträcker sig i motoms längdriktning (i den axiella riktningen av vevaxeln) och som står i förbindelse med förbränningsrummet 5. Insugsluft som passerar genom denna inloppsöppning 131 bildar en bakåt runtvirvlande strömming, som beskrivs nedan, inuti förbränningsrummet 5.

I följande beskrivning kallas ett plan som innehåller cylinderaxeln LC och sträcker sig vinkelrätt mot det första tänkta planet S1 för ett andra tänkt plan S2.

En avgaskanal 14 är också utformad i cylinderhuvudet 2 i en väsentligen horisontell riktning, såsom i vanliga motorer. En EGR-kanal med stor diameter (ej visad) grenar av från avgaskanalen 14 och sträcker sig snett nedåt. Avgaskanalen 14 har en avgasöppning 141 (fig. 2) som mynnar i den nedre ytan 2a av cylinderhuvudet 2 på 517 658 den andra sidan av det första tänkta planet Sl motstående till inloppsöppningen 131 och som står i förbindelse med förbränningsrummet 5.

Såsom visas i fig. 1 är den upprättstående inloppskanalen 13 via ett insugsrör 21 förbunden med en utjämningsbehållare 23, som i sin tur är förbunden med ett gasreglagehus som icke visas. Avgaskanalen 14 å andra sidan är via ett avgasgrenrör 31 förbunden med ett avgasrör (icke visat), som är försett med en trevägs katalysator, en ljuddämpare, etc. EGR-kanalen är via ett EGR-rör 32 med stor diameter förbunden med en uppströmssida av insugsgrenröret 21, och en stegmo- tordriven EGR-ventil 33 är anordnad i EGR-röret 32. I fig. 1 betecknar hänvisnings- beteckningen 34 en högtrycksbränslepump som drivs av avgaskamaxeln 12 för att alstra ett utloppstryck av 50-60 kp/cmz eller mer också när motorn 1 går på tomgång. Hänvisningsbeteckningen 35 betecknar en vevaxel som bär upp kolvarna 7 genom respektive vevstakar 36.

Såsom visas i fig. 2 är insugs- och avgasventilema 9 och 10 anordnade på respektive motsatta sidor av det första tänkta planet S1. Vipparmar 53 och 54 på insugssidan resp. avgassidan är insatta mellan insugsventilen 9 och insugskamaxeln 11 och mellan avgasventilen 10 och avgaskamaxeln 12. Dessa två svängarrnar (vipparrnar) 53 och 54 sträcker sig längs det andra tänkta planet S2. Hydrauliska speljusterings- anordningar (nedan benämnda HLA) 51 och 52, som sträcker sig snett i förhållande till cylinderaxeln LC, är anordnade omedelbart under respektive inre ändpartier av vipparrnama 53 och 54 nära intill det första tänkta planet. HLA-donen 51 och 52 används för justering, dvs. de eliminerar mellanrummet mellan insugsventilen 9 och vipparmen 53 resp. mellanrummet mellan avgasventilen 10 och vipparmen 54.

Vipparmama 53 och 54 har sina inre ändpartier uppbuma av de övre ändarna av respektive HLA-don 51 och 52, så att vipparrnama är svängbara omkring de övre ändama av respektive HLA-don 51 och 52. Vid denna utföringsform är nämligen HLA-donen 51 och 52 på insugssidan och avgassidan vartdera en inre ledpunkt av kulbulttyp placerade mellan insugs- och avgaskamaxlama 11 och 12. 517 658 ll Ett stifthål 60, avsett att i sig uppta tändstiftet 3, är utformad i cylinderhuvudet 2 vid ett ställe som är beläget omedelbart ovanför förbränningsrummet 5 och är litet förskjutet från cylinderaxeln LC i riktning mot avgasventilen 10. Detta stifthål 60 sträcker sig genom cylinderhuvudet 2 och är något litet snedställt i förhållande till cylinderaxeln LC. Stifthålet 60 har en nedre öppning 601 (fig. 3) som mynnar i den nedre ytan 2a av cylinderhuvudet, och en övre öppning 602 (fig. 5) som mynnar i toppytan 2b av cylinderhuvudet.

Med hänvisning till fig. 3-5 kommer nu forrnen på den upprättstående inlopps- kanalen 13 enligt denna utföringsforrn att förklaras.

Såsom visas i ñg. 3-5 så omfattar den upprättstående ínloppskanalen 13 för varje cylinder 6 ett par oberoende inloppskanaler (nedan omtalade såsom första och andra inloppskanaler) 13A och 13B som sträcker sig nedåt från cylinderhuvudets 2 övre yta 2b. Dessa kanaler 13A och 13B är placerade på framsidan respektive baksidan av stifthålet 60 i motorns längdriktning och är så utformade att de är symmetriska med avseende på det andra tänkta planet S2. Den första ínloppskanalen 13A har en inloppsöppning 13 lA som mynnar i cylinderhuvudets nedre yta 2a på en sida av det första tänkta planet S1 och står i förbindelse med förbränningsrummet 5, och en övre öppning 132A som mynnar i cylinderhuvudets 2 toppyta 2b (fig. 3). På samma sätt har den andra ínloppskanalen 13B en inloppsöppning 13 IB (fig. 5) och en övre öppning 132B (fig. 4). De övre öppningama 132A och 132B till de första och andra inloppskanalema mynnar i cylinderhuvudets 2 övre yta 2b vid ställen belägna framför respektive bakom stifthålet 60 i motorns längdriktning. Omkretskanterna l33A och l33B av de övre öppningarna l32A_ och 132B till de första och andra inloppskanalerna 13A och 13B är krökta på så sätt att deras kantpartier 134A och 134B nära intill stifthålets 60 övre öppning 602 sträcker sig längs omkretskanten 603 av stifthålets 60 övre öppning 602 med ett tillräckligt avstånd till sistnämnda kant. I det fall där omkretskanten av stifthålets 60 övre öppning 602 är cirkulär till » 517 658 12 fonnen, såsom visas i fig. 5, är de övre partiema l34A och 134B av inlopps- kanalemas omkretskanter konkavt bågformade med avseende på omkretskanten av I stifthålets öppning 602. Detta gör det möjligt att placera inloppskanalema 13A och 13B närmare cylinderaxeln LC, varigenom dimensionen på motorn 1 i längd- riktningen (motorns totallängd) kan reduceras under bibehållande av den erforderliga tvärsnittsarean för de individuella inloppskanalema 13A och 13B.

Sedd i vertikalsektion parallellt med det andra tänkta planet (dvs. i fig. 3), så omfattar den första inloppskanalen 13A på uppströmssidan en upprättstående del 13AV som sträcker sig nedåt från cylinderhuvudets 2 övre yta 2b längs cylinder- axeln LC, och på nedströmssidan en lutande del 13AS som mjukt ansluter till den upprättstående delen 13AB på uppströmssidan och står i förbindelse med den- samma. Den lutande delen 13AS på nedströmssidan sträcker sig nedåt från den upprättstående delen 13AV på uppströmssidan till inloppsöppningen 131A och snett i förhållande till cylinderaxeln LC. Det horisontella avståndet mellan den lutande delen 13AS och cylinderaxeln LC ökar med minskande vertikalt avstånd till inloppsöppningen 13 1A eller mellan inloppsöppningen och det ställe där det horisontella avståndet mäts. Den överlappande arean (per längdenhet for inlopps- kanalen) för den lutande delen 13AS på nedströmssidan med stifthålet 60, som observeras när inloppskanalen 13A och stifthålet 60 projiceras på det andra tänkta planet S2, är mindre än den överlappande arean för den upprättstående delen 13AV på uppströmssidan med stifthålet 60.

På liknande sätt gäller att den andra inloppskanalen 13B omfattar en upprättstående del 13BV på uppströmssidan (fig. 6) och en lutande del 13BS på nedströmssidan (fig. 7 och 8). Var och en av de lutande delarna 13AS och 13BS är så utformad att dess tvärgående tvärsnittsform successivt plattas till samtidigt som dess dimension i motoms breddriktning minskar med minskande vertikalt avstånd till respektive inloppsöppning 131A, 131B (fig. 5) som mynnar i förbränningsrummet 5. Å andra sidan så gäller att dimensionen på varje lutande del 13AS, 13BS i motoms längd- 517 658 13 riktning successivt och något litet ökar med ökande avstånd till respektive inloppsöppning 13 1A, 13 IB, varigenom varje lutande del tillåts ha en tillräcklig tvärgående tvärsnittsarea utefter hela sin längd till respektive inloppsöppning 131A, 131B.

I denna utföringsform har de första och andra inloppskanalema 13A och 13B vardera den ovannämnda totalformen, sett från framsidan, och den tvärgående tvärsnittsforrnen; och därför gäller att insugsluftströmmen (som anges medelst pilar) till att börja med närmar sig cylinderaxeln LC när luften fortsätter från den upprätt- stående delen 13AV, l3BV till den lutande delen 13AS, l3BS, och sedan väljer insugsluftströmmen sin kurs bort från cylinderaxeln LC när den närmar sig inloppsöppningen 131A, 131B. Eftersom bredden på varje lutande del 13AS, l3BS successivt avsmalnar så koncentreras eller sammanföres också insugsluftströmmen i den lutande delen successivt när luftströmmen närmar sig inloppsöppningen.

Insugsluften strömmar alltså in i förbränningsrummet 5 vid ett ställe på avstånd från cylinderaxeln, så att ett intensivt bakåtruntvirvlande 70 bildas längs håligheten 8 i kolvens 7 toppyta.

Sett i vertikalsektion parallellt med det första tänkta planet S1 (dvs. i fig. 4), sträcker sig ett ornråde av var och en av de första och andra inloppskanalema 13A och 13B, med en utsträckning från den övre öppningen 132A, 132B till ett parti som är vänt mot den övre änden av respektive HLA 51, 52, snett nedåt, dvs. i en riktning bort från HLA 51, 52. Dessutom gäller att ett område av varje inloppskanal 13A, 13B angränsande till HLA 51 , 52 (ett område som sträcker sig från partiet som är vänt mot den övre änden av HLA 51, 52 till ett parti som är vänt mot den nedre änden av densamma) sträcker sig väsentligen parallellt med cylinderaxeln LC under upprätt- hållande av ett förutbestämt avstånd (vid denna utföringsforrn flera mm) eller mera mellan inloppskanalen 13A och 13B och HLA 51, 52. Såsom visas i fig. 6 så har området av varje inloppskanal 13A, 13B angränsande till HLA 51, 52 en obetydligt mindre dimension i motoms längdriktning än den övre öppningen 132A, 132B och 517 658 14 har en obetydligt större dimension i motorns breddriktning än den övre öppningen 132A, l32B, och härigenom säkerställes således den nödvändiga och tillräckliga tvärsnittsarean för inloppskanalen. Vidare gäller att när området av varje inlopps- kanal 13A, 13B angränsande till HLA 51, 52 betraktas i horisontalsektion vinkelrätt mot både det första och det andra tänkta planet S1 och S2, då sträcker sig ett parti av omkretskanten 135A, 135B av inloppskanalen 13A, 13B vilket är vänt mot HLA 51, 52, längs den yttre ytan 5 la, 52a avHLA 51, 52, varigenom den erforderliga tvär- snittsarean kan åstadkommas utan ökning av motoms längd.

Såsom visas i fig. 4 sträcker sig de på nedströmssidan befintliga lutande delarna 13AS och 13BS av inloppskanalema 13A och 13B snett i förhållande till cylinder- axeln LC, på så sätt att de successivt kommer närmare stifthålet 60 med minskande avstånd till förbränningsrummet 5, och sedan sträcker de sig väsentligen parallellt med cylinderaxeln LC. Strömmama av insugsluft från inloppskanalema 13A och 13B inkommer följaktligen i förbränningsrummet 5 under det att de rör sig framåt väsentligen parallellt med varandra, varigenom turbulens förhindras att uppkomma genom att insugsluftströmmama kolliderar.

Såsom beskrivits ovan så kan den upprättstående inloppskanalen 13 som är utformad i cylinderhuvudet 2 enligt denna utföringsform mjukt införa insugsluft i förbränningsrummet 5 under samtidigt bibehållande av avståndet till insugs- sidans/avgassidans don HLA 51, 52 eller till stifthålet 60. Följaktligen kan ett intensivt bakåtruntvirvlande åstadkommas inuti förbränningsrummet 5 och turbulens inducerad av kollision mellan insugsluftströmmama kan förhindras, varigenom den terrniska verkningsgraden förbättras.

Eftersom denna utföringsfonn också använder den upprättstående inloppskanalen 13 och de vid sina inre ändar ledstödda vipparrnama 53 och 54 på insugssidan och avgassidan kan avståndet mellan insugs- och avgaskamaxlama ll och 12 reduceras.

Detta gör det möjligt att minska bredden på cylinderhuvudet 2, vilket förbättrar 517 658 möjligheten att montera motorn i motorrummet, reducerar motoms vikt och förstorar utrymmet för monteringen av ventilmanövreringssystemet. Dessutom kan insugs- och avgaskamaxlama ll och 12 kopplas medelst "scissors gears" eller liknande, utan behov att minska vinkeln mellan insugs- och avgasventilerna 9 och 10.

Vid denna utfóringsfonn är vidare vipparmarna 53 och 54 på insugssidan och avgassidan av typen med inre ledlagring, varför monteringsvinkeln för bränsle- insprutaren 4 (vinkeln mellan bränsleinsprutaren' och cylinderaxeln LC) kan göras liten, varigenom motorns prestanda förbättras. Skälet är det följande. När en bensinmotor med cylinderinsprutning arbetar i ett område med låg belastning, såsom under tomgång, insprutas bränsle i håligheten 8 i kolvens 7 toppyta i ett senare skede av kompressionsslaget. För att öka möjligheten att styra bränsleinsprutningen under drivning med låg belastning är det alltså önskvärt att bränsle insprutas i hâligheten 8 också när kolvens läge är relativt lågt. Eftersom för denna utförings- form gäller att monteringsvinkeln för bränsleinsprutaren 4 kan göras liten så minskar med andra ord spridningen av finfórdelat bränsle till området utanför håligheten 8 även när insprutningstidsperioden framflyttas eller insprutningstids- perioden förlängs, varigenom motorns uteffekt och bränsleförbrukningen kan förbättras och också skadliga komponenter i avgasen till följd av ofullständig förbränning, kan reduceras.

I ett driftområde för hög belastning insprutas bränsle i ett tidigare skede av insugningsslaget, och i detta fall är det önskvärt att finfördelat bränsle blandas likforrnigt med luft inuti förbränningsrummet 5, så att bränslets vidhäftning vid cylinderns inre yta kan minimeras. Eftersom bränsleinsprutarens 4 monteringsvinkel vid denna utföringsforrn med andra ord kan göras liten, minskar vidhäftningen av finfördelat bränsle från bränsleinsprutaren 4 vid cylindems inre yta, varigenom det blir möjligt att öka motorns uteffekt ävensom att minska de skadliga komponenterna i avgasen vilka alstras till följd av ofullständig förbränning. 517 658 16 Det ovanstående utgör en beskrivning av den speciella utföringsforrnen, men det bör observeras att föreliggande uppfinning inte är begränsad till ovan beskrivna utföringsfonn. Sålunda gäller exempelvis att fastän den ovan beskrivna utfórings- formen av föreliggande uppfinning är tillämpad vid en bensinmotor av typen fyrcylindrig radmotor med fyra ventiler per cylinder och med cylinderinsprutning, så kan uppfinningen också tillämpas vid en motor med ett annat antal cylindrar och med cylindrama anordnade på annat sätt, såsom en encylindrig motor eller en sexcylindrig V-motor, en motor med tre eller fyra ventiler per cylinder, eller en bensinmotor med bränsleinsprutning i insugningsröret. Vid ovan beskrivna utföringsform gäller också att det första tänkta planet S1 är parallellt med vevaxelns centrumlinje, men planet kan vara snedställt i en önskad vinkel i förhållande till vevaxelns centrumlinj e. Vid den ovan beskrivna utföringsforrnen gäller vidare att föreliggande uppfinning är tillämpad vid ett arrangemang där tändstiftet är placerat vid centrum av förbränningsrummet, och bränsleinsprutaren är anordnad vid ena sidan av förbränningsrummet, men uppfinningen kan tillämpas vid ett arrangemang där tändstiftet och bränsleinsprutaren är omvänt placerade. Vidare skall det observeras att konstruktionen av anordningen, fonnen på den upprättstående inloppskanalen etc. kan modifieras utan att man därför frångår kärnpunkten i föreliggande uppfinning.

Claims (3)

1. 0 15 20 25 30 517 658 17 Patentkrav F örbränningsmotor omfattande: ett cylinderblock (6') med en däri utformad cylinder (6); en kolv (7) som är förskjutbart upptagen i cylindern; och ett cylinderhuvud (2) som är säkert fäst vid cylinderblocket, vilket cylinderhuvud har en inloppskanal (13), en avgasöppning (141) och ett däri utformat hål (60) för upptagning av en förbränningsanordning (3), en nedre yta hos cylinderhuvudet avgränsar ett förbränningsrum (5) i samverkan med en inre yta (6a) hos cylindern och en övre yta (7a) på kolven (7), där inloppskanalen har en inloppsöppning vilken mynnar i cylinderhuvudets (2) nedre yta på en sida av ett forsta, tänkt plan innehållande en axel (LC) för cylindern, och vilken står i förbindelse med förbränningsrummet (5) och en övre öppning som mynnar i en toppyta hos cylinderhuvudet, i avgasöppningen ( 141) mynnar i cylinderhuvudets nedre yta på en annan sida av det första, tänkta planet och står i förbindelse med förbränningsrummet, upptagningshålet (60) sträcker sig genom cylinderhuvudet längs cylinderns axel (LC) och har en övre öppning som mynnar i cylinderhuvudets toppyta, kännetecknad av ett flertal inloppskanaler (13a, l3b) som fungerar som den nämnda inloppskanalen, vilka inloppskanaler är utformade var för sig för att inte stå i förbindelse med varandra, och en omkretskant till den övre öppningen till varje inloppskanal sträcker sig längs en omkretskant till upptagningshålets övre öppning.

2. F örbränningsmotor enligt krav 1, kännetecknad av att omkretskanten av upptagningshålets (60) övre öppning är cirkulär till formen, och ett parti av omkretskanten av inloppskanalens övre öppning nära intill upptagningshålets övre öppning är så utformat, att det är konkavt krökt med avseende på omkretskanten av upptagningshålets övre kant. 10 15 20 25 30 517 658 18

3. Förbränningsmotor enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att cylinderhuvudet (2) är utfört med två inloppskanaler (l3a, l3b) som var och en motsvarar den nämnda inloppskanalen, och de två inloppskanalerna är så utformade att de är symmetriska med avseende på ett andra tänkt plan som innehåller cylinderaxeln (LC) och är vinkelrätt mot det första tänkta planet. Förbränningsmotor enligt krav 1, kännetecknad av att inloppskanalen omfattar en på uppströmssidan belägen upprättstående del som sträcker sig från inlopps- kanalens övre öppning längs cylindems axel, och en på nedströmssidan belägen lutande del som står i förbindelse med en på nedströmssidan belägen ände av den upprättstående delen på uppströmssidan och står i förbindelse med inlopps- öppningen på en sida nära intill förbränningsrummet. Förbränningsmotor enligt krav 4, kännetecknad av att en överlappande area av den på nedströmssidan belägna lutande delen med upptagningshålet, observerad när inloppskanalen och upptagningshålet projiceras på ett andra tänkt plan som innehåller cylinderaxeln och är vinkelrätt mot det första tänkta planet, är mindre än den på uppströmssidan belägna upprättstående delens överlappande area med upptagningshålet. F örbränningsmotor enligt krav 5, kännetecknad av att ett avstånd mellan den lutande delen på nedströmssidan och cylinderaxeln, observerat när inlopps- kanalen projiceras på det andra tänkta planet, ökar med minskande avstånd till inloppsöppningen. F örbränningsmotor enligt krav 5, kännetecknad av att cylinderhuvudet är försett med två inloppskanaler som vardera motsvarar den nämnda inlopps- kanalen, och de två inloppskanalerna är så utformade att de är symrnetriska med avseende på det andra tänkta planet. 10 15 20 25 10. ll. 517 658 19 Förbränningsmotor enligt krav 4, kännetecknad av en insugsventil (9) för öppnande och stängande av inloppsöppningen (131); en vippann (53) för manövrering av insugsventilen; och en speljusterare (51), som bärs upp av cylinderhuvudet (2), för att eliminera ett mellanrum mellan insugsventilen och vippannen, vilken speljusterare (51) sträcker sig längs ett andra tänkt plan som innehåller oylinderaxeln och är vinkelrätt mot det första tänkta planet, vilken vipparm (53) sträcker sig längs det andra tänkta planet och är svängbart stödd vid ett ändparti därav anordnat på en sida nära intill det första tänkta planet av en övre ände av speljusteraren, och ett område av inloppskanalen, sträckande sig från dess övre öppning till ett parti därav vilket är vänt mot den övre änden av speljusteraren, sträcker sig i en riktning bort från cylinderaxeln när det ses i vertikalsektion parallellt med det första tänkta planet. F örbränningsmotor enligt krav 8, kännetecknad av att ett parti av en omkretskant av inloppskanalen, vilket är vänt mot speljusteraren (51), sträcker sig längs en yttre yta av speljusteraren sett i en tvärsektion som är vinkelrätt mot såväl det första som det andra tänkta planet. Förbränningsmotor enligt krav 8, kännetecknad av att cylinderhuvudet är utfört med två inloppskanaler (13A, 13B) som vardera motsvarar den nämnda inloppskanalen, och de två inloppskanalema är så utformade att de är syrnmetriska med avseende på det andra tänkta planet. F örbränningsmotor enligt krav 8, kännetecknad av att ett avstånd mellan den på nedströmssidan belägna lutande delen och cylinderaxeln (LC), observerat när inloppskanalen är projicerad på det andra tänkta planet, ökar med minskande avstånd till inloppsöppningen (131).