WO2006074493A2 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
WO2006074493A2
WO2006074493A2 PCT/AT2006/000007 AT2006000007W WO2006074493A2 WO 2006074493 A2 WO2006074493 A2 WO 2006074493A2 AT 2006000007 W AT2006000007 W AT 2006000007W WO 2006074493 A2 WO2006074493 A2 WO 2006074493A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
channel
carburetor
slide
Prior art date
Application number
PCT/AT2006/000007
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2006074493A3 (de
Inventor
Franz LAIMBÖCK
Original Assignee
Avl List Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AT412005A external-priority patent/AT501201B1/de
Priority claimed from AT0004305A external-priority patent/AT501202B1/de
Priority claimed from AT442005A external-priority patent/AT501172B1/de
Application filed by Avl List Gmbh filed Critical Avl List Gmbh
Priority to DE112006000223T priority Critical patent/DE112006000223A5/de
Publication of WO2006074493A2 publication Critical patent/WO2006074493A2/de
Publication of WO2006074493A3 publication Critical patent/WO2006074493A3/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/06—Guiding or ducting air to, or from, ducted fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P1/00—Air cooling
    • F01P1/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads, e.g. ducting cooling-air from its pressure source to cylinders or along cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4228—Helically-shaped channels 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
    • F02B31/085—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets having two inlet valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines

Definitions

  • the invention relates to an air-cooled internal combustion engine having at least one cylinder housing with at least one cylinder, with a fan housing at least partially surrounding the cylinder housing, in which at least one preferably driven by a crankshaft Gebläselaufrad is arranged. Furthermore, the invention relates to a four-stroke internal combustion engine having at least two inlet valves and one inlet flow path having at least two inlet ducts per cylinder leading to the inlet valves, at least one inlet duct being designed as a charge-moving duct and at least one inlet duct as a filling duct, the inlet flow duct having one for both inlet ducts common carburetor is connected and the inlet channels downstream of the carburettor are separated by a channel partition wall. Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine having a cylinder head with at least two inlet channels per cylinder, of which at least one is designed as a tangential channel and the other as a filling channel.
  • Air-cooled internal combustion engines have the advantage over water-cooled internal combustion engines of a simpler and more compact design, so that air-cooled concepts are particularly suitable for small appliances.
  • compromises are generally made in the cooling and higher operating temperatures are tolerated than is the case with other internal combustion engines.
  • this has a negative effect on the service life and maintenance.
  • a cylinder head of an internal combustion engine with a Tangentialkanal and a filling channel per cylinder known.
  • Such filling channels are usually made with sand cores.
  • inlet channels by means of chill casting has the advantage that in a very cost-effective manner and only with low manufacturing tolerances a very accurate series production of cylinder heads is possible.
  • the shape of the inlet channels are set narrow limits, so far the application was limited to cylinder heads, the inlet channels can be pulled in one direction.
  • a means for the semi-axial flow deflection of the exiting from the fan impeller cooling air flow is provided.
  • the means for flow deflection is at least partially formed by at least one arranged in the fan housing guide rib.
  • the guide rib divides the exiting from the Gebläselaufrad cooling air flow in at least two partial flows, wherein a first partial flow of the cooling air flows directly to the cylinder housing and is passed over the region of the cylinder head and a second partial flow of the cooling air in the circumferential direction around the cylinder housing around on an outlet side of the Cylinder housing is passed.
  • the means for flow diversion is at least partially formed by the Gebläselaufrad, wherein preferably the Gebläselaufrad has a substantially axial inlet and substantially semi-axial outlets.
  • the cooling air flow thus exits in a direction inclined to a normal plane to the crank axis angle from the Gebläselaufrad with a pronounced axial velocity component in the direction of the cylinder housing. That's it advantageous if the exiting the fan impeller cooling air flow with the crankshaft axis an angle between 40 ° and 75 ° spans.
  • the present invention is based on the finding that inadmissibly high temperatures occur in part due to an uneven temperature distribution across the cylinder. With appropriate optimization, therefore, an improvement can be achieved even with a given performance of the fan.
  • the guide rib of the cooling air flow is divided into a first partial flow and a second partial flow, wherein the first partial flow is directed directly to the cylinder and is directed via the cylinder head of the internal combustion engine to the fan opposite the outlet side.
  • the second partial flow of the cooling air sweeps in the circumferential direction of the cylinder and passes along the outer wall of the cylinder to the outlet side.
  • the second partial flow greater than the first partial flow can be designed by suitable positioning of the guide rib.
  • the fan housing is made in several parts, preferably four parts, wherein particularly preferably the guide rib is formed by at least one housing part.
  • the guide rib is preferably mitgegossen with a housing part.
  • a division of the fan housing is arranged in a plane spanned by the cylinder axis and the crankshaft axis.
  • blower impeller in die casting or plastic injection molding is produced. It is particularly advantageous if the blower impeller can be pulled by two axial molds, wherein preferably the flow channels of the blower impeller are designed to be closed.
  • the fan housing is preferably made of plastic. As a result, the weight and the production cost can be kept as small as possible.
  • a substantially planar sound cover is arranged in the intake of Gebläselaufrades. This prevents direct sound emission from the main storage area, which significantly reduces the noise level. - A - can be changed.
  • the fan impeller forms a channel cover, wherein preferably a housing-fixed annular inlet ring is arranged around the channel cover, wherein between the inlet ring and the channel cover a non-contact labyrinthine seal is formed.
  • Another measure for reducing the noise emissions is that the fan impeller has a stochastic, irregular and / or point-symmetrical blade pitch.
  • the inlet ducts are also separated upstream of the carburetor through the channel partition wall. As a result, filling losses due to Carnot collision can be avoided by returning pressure waves in the area of the carburettor.
  • the length of the charge movement channel and the filling channel, at least downstream of the carburetor, is different, wherein preferably the charge movement channel is longer than the filling channel.
  • the carburetor has a carburetor slide, which is arranged in the region of a wall opening of the channel partition wall between the two inlet channels. Through the carburetor slide a channel separation is effected up to about half the sliding stroke, so that the two inlet channels are released successively in a lifting operation of the slide.
  • the carburetor slide forms a throttle device.
  • At least one overflow channel is provided in the region of the carburettor preferably designed as a slide carburetor, which in at least one operating range of the internal combustion engine allows a flow connection between the charge-moving channel and the filling channel, wherein preferably the overflow in or on the carburetor is arranged. Opening the carburetor gate creates a rather abrupt transition between the charged channel and the fill channel. This leads to a short-term excessive leaning of the mixture, since the fuel supply by the carburetor with a time delay reacts to the increased air flow due to the unsteady cross-sectional enlargement. This can lead to disruptions in the combustion process and increased emissions.
  • the bleed passage serves to provide a smoother transition between the charge-laden channel and the charge channel to give the fuel supply enough time to respond to the increased intake air amount. It is particularly advantageous if the groove or recess the ström downstream side of the carburetor slide is arranged and when measured in the sliding direction extension of the groove or recess is greater than the thickness of the channel partition, and wherein the groove or recess is in at least one open position of the slide in the region of the channel partition wall.
  • the overflow channel is formed by a radial or semi-axial bore in the carburetor slide, wherein one end of the bore opens into the filling channel in at least one open position of the slide.
  • a bypass line is provided for the filling channel in the region of the slide of the carburetor, which connects a region of the filling channel upstream of the carburetor with a region of the filling channel downstream of the carburetor in at least one position of the carburetor slide.
  • the bypass line is formed in the channel wall of the filling channel.
  • the bypass line is formed by a radial bore or a circumferential groove in the slide of the carburetor, wherein the flow through the bypass line is released in at least one intermediate position of the slide.
  • the carburettor has a full load enrichment nozzle which is arranged upstream of the carburetor in the flow direction to the filling channel so that the fuel jet of the full load enrichment nozzle predominantly enters the filling channel.
  • At least one exhaust gas recirculation line opens into at least one inlet channel, preferably into the charge movement channel. It can be provided that the exhaust gas recirculation can be actuated by a slide.
  • the combination charge movement channel, filling channel and a fuel supply device designed as a conventional carburettor on the one hand a very simple way a controlled combustion in the combustion chamber with extremely low emissions and on the other hand a very favorable fuel consumption can be achieved.
  • a conventional carburetor in a dual inlet channel configuration with a filling channel and a charge transfer channel, without complicated electrical and electronic equipment, the shortage can be found.
  • Carburettor technology also offers the highest permeability and has the additional advantage that the volume, the weight and the cost of the internal combustion engine can be kept very low.
  • the charge movement channel has the task of giving the charge in the combustion chamber an angular momentum about the cylinder axis. It can be designed as a tangential or spiral channel.
  • the charge movement channel is designed as a tangential channel, then it has only a slight curvature and is strongly inclined with respect to the valve axis and produces a tangential flow on the cylinder wall, which leads to the formation of a strong swirling motion in the cylinder.
  • the filling channel or neutral channel has a greater curvature in relation to the tangential channel, but a smaller inclination relative to the valve axis. It produces an inflow directed approximately to the center of the cylinder, which causes neither a pronounced swirling motion nor a tumble motion.
  • the carburetor slide preferably forms a throttle device.
  • throttling the filling channel is achieved that the inflow of charge from this channel with less momentum enters the cylinder chamber, as the air supplied from the tangential channel.
  • the total flow field in the cylinder chamber is thus dominated by the unthrottled tangential channel.
  • the charge movement causes a fast, stable and even combustion. This results in a lower risk of knocking despite possible higher compression. This creates favorable conditions for achieving high dumpability in order to achieve low fuel consumption.
  • compatibility is increased for higher exhaust gas recirculation rates, which can significantly reduce NO x emissions.
  • the tangential channel is demolded by a Stahlkokille, and that the filling channel is poured by means of at least one lost core.
  • Tangentialkanal and filling channel are usually not parallel, but skewed to each other, so that the two inlet channels can not be pulled from the same side by steel molds. Although several die-pull directions are conceivable, but would increase the production costs excessively.
  • the production by means of steel molds is almost suitable for the tangential duct.
  • the filling channel is subject to lower accuracy requirements, which is why the production of the filling channel by means of steel molds is not absolutely necessary.
  • the manufacturing process of the cylinder head can be optimized in terms of cost. It is particularly advantageous if the tangential channel in the inlet region into the combustion chamber has a spoiler edge.
  • FIG. 1 shows the internal combustion engine according to the invention in a longitudinal section.
  • FIG. 2 shows a section through a casting tool for manufacturing the fan wheel.
  • FIG. 3 shows the internal combustion engine in an oblique view.
  • FIG. 6 shows the internal combustion engine according to the invention in a cross section in a variant embodiment
  • FIG. 7 shows the internal combustion engine in a section along the line VII-VII in Fig. 6.
  • FIG. 8 shows the internal combustion engine according to the invention in a cross section in a second embodiment
  • FIG. 9 shows a channel arrangement of an internal combustion engine according to the invention in a side view
  • FIG. 11 shows the channel arrangement in a plan view
  • FIG. 12 shows the channel arrangement during the molding process in a section along the line XII-XII in FIG. 11;
  • FIG. 13 shows the channel arrangement during a molding operation in a section along the line XIII-XIII in FIG. 11.
  • Figures 1 and 3 to 5 show an air-cooled internal combustion engine 1 with a cylinder housing 12 having a cylinder 2 for a reciprocating piston 3, which acts on a crankshaft 5 via a connecting rod 4.
  • the cylinder housing 12 is at least partially surrounded by a blower housing 6 made of plastic.
  • the blower housing 6 includes a blower impeller 7 which is driven by the crankshaft 5.
  • At least one guide rib 9 is arranged inside the blower housing 6 in the area of the outlet 8 opposite the flow outlet 8, which divides the cooling air flow 10 leaving the blower impeller 7 in a semi-axial direction into a first partial flow 10 a and a second partial flow 10 b.
  • the first partial flow 10a flows directly to the cylinder housing 12 of the cylinder 2 provided with cooling fins 11, wherein the cooling air of the first partial flow 10a is led further to the outlet side 14 via the cylinder head 13.
  • the second partial flow 10 b is guided in the circumferential direction around the cylinder housing 12 of the cylinder 2 in the direction of the outlet side 14. In this way, all thermally highly stressed areas of the cylinder housing 12 and the cylinder head 13 can be optimally cooled.
  • the suction area 7a of the fan impeller 7 is covered by a substantially planar sound cover 20, whereby the noise emission by the main bearings can be substantially reduced.
  • the blower housing 6 is in several parts, for example, four parts executed, wherein a part plane of the blower housing 6 is located in a plane defined by the cylinder axis 15 and the crankshaft axis 16 plane 25.
  • the individual housing parts are designated 6a, 6b, 6c and 6d, the housing part 6d forming the sound cover 20.
  • the Gebläselaufrad 7 has closed fan ducts 17 and a channel cover 21 and an inlet collar 23, which can be produced by two axially drawable dies 30, 31 in the die casting, as shown in FIG. 2.
  • a housing-fixed inlet ring 22 forms together with the inlet collar 23 from a labyrinth-like non-contact seal.
  • Reference numeral 18 denotes a rubber seal between fan housing 6 and a centrally disposed spark plug 24.
  • 6 shows a cross section of an internal combustion engine 201 according to the invention normal to the crankshaft axis 207a.
  • the combustion chamber 202 is formed by a piston 204 reciprocating in a cylinder 203 and the roof-shaped combustion chamber ceiling 206 formed by the cylinder head 205.
  • inlet valves 208 and 209 which are arranged inclined relative to the cylinder axis 207 and a first and second inlet duct, which are guided separately up to the intake valves 208 and 209.
  • the first inlet channel is designed as a loading movement channel 211 and the second inlet channel as a filling channel 212.
  • the charge motion channel 211 may be a tangential channel or a spiral channel.
  • exhaust valves are indicated.
  • the charge transfer channel 211 and the filling channel 212 are - starting from a common inlet pipe or inlet manifold, not shown - both downstream and upstream of a common for both inlet ports carburetor 214 designed separately.
  • the carburetor slide 215 is disposed in a recess in the channel partition wall 216 and functions as a throttle 221 and as a channel separator for the two inlet channels. As a result, a Carnot shock for returning pulse waves can be avoided.
  • the charge movement channel 211 is designed to be longer than the filling channel 212.
  • a full-load enrichment nozzle 219 enters the inlet pipe 213 and is mounted in the upper half of the inlet pipe 213 such that an outgoing fuel jet predominantly enters the fill passage 212.
  • the throttle device 221 formed by the carburetor slide 215 is used for filling control.
  • the carburetor slide 215 releases the charge transfer passage 211 first and then the fill passage 212 at the opening movement.
  • at least one overflow channel 225 is provided, which may be formed as a recess 226 or as an oblique bore 227 in the carburetor 215.
  • a similar effect can be achieved with a bypass channel 228 in the channel wall of the filling channel 212 or. formed as a bore 229 - are achieved in the carburetor slide 15, as indicated in Fig. 8. At least in the charge movement channel 211 opens an exhaust gas recirculation line 220 a.
  • the exhaust gas recirculation can be controlled by a slide, not shown.
  • the channel arrangement 301 of an internal combustion engine cylinder head 305 shown in FIG. 9 has an exhaust port and two intake ports, namely a charge port 303 and a tangential port 304, per cylinder.
  • Fill channel 303 and tangential channel 304 are skewed to each other, whereby the two inlet channels can not be pulled from the same side by steel molds.
  • the filling channel 303 is therefore molded by means of at least one lost core 306.
  • Reference numerals 307a and 307b denote movable shell tools transverse to the core 306.
  • the tangential channel 304 is produced by means of a steel mold 308 drawn in the longitudinal direction of the tangential channel 304. This makes it possible to meet high accuracy requirements for the tangential channel, in particular in the region of the leading edge 309 into the combustion chamber.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder (2), mit einem das Zylindergehäuse (12) zumindest teilweise umgebenden Gebläsegehäuse (6), in welchem zumindest ein vorzugsweise durch eine Kurbelwelle (5) angetriebenes Gebläselaufrad (7) angeordnet ist. Eine gleichmäßige Kühlung und bessere Wärmeverteilung kann durch ein Mittel zur halbaxialen Strömungsumlenkung des aus dem Gebläselaufrad (7) austretenden Kühlluftstroms (10) erreicht werden.

Description

Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylindergehäuse mit zumindest einem Zylinder, mit einem das Zylindergehäuse zumindest teilweise umgebenden Gebläsegehäuse, in welchem zumindest ein vorzugsweise durch eine Kurbelwelle angetriebenes Gebläselaufrad angeordnet ist. Weiters betrifft die Erfindung eine Viertakt-Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Einlassventilen und einem Einlassströmungsweg mit zumindest zwei zu den Einlassventilen führenden Einlasskanälen pro Zylinder, von denen zumindest ein Einlasskanal als Ladungsbewegungskanal und zumindest ein Einlasskanal als Füllkanal ausgeführt ist, wobei der Einlassströmungsweg mit einem für beide Einlasskanäle gemeinsamen Vergaser verbunden ist und die Einlasskanäle stromabwärts des Vergasers durch eine Kanaltrennwand getrennt sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf mit zumindest zwei Einlasskanälen pro Zylinder, von denen zumindest einer als Tangentialkanal und der andere als Füllkanal ausgebildet ist.
Aus der EP 0 249 686 A2 ist eine luftgekühlte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine bekannt, welche quer zu den Zylindern mit Kühlluft durchströmt wird. Als Luftleitvorrichtung ist an der Kühlluftaustrittsseite ein einstückiges, aus Leichtmetall oder Kunststoff gefertigtes, alle Zylinder abdeckendes Umlenkteil angeordnet.
Luftgekühlte Brennkraftmaschinen haben gegenüber wassergekühlten Brennkraftmaschinen den Vorteil einer einfacheren und kompakteren Bauweise, sodass luftgekühlte Konzepte sich insbesondere für Kleingeräte eignen. Im Hinblick auf die Optimierung des Gewichtes und der Größe der Brennkraftmaschine werden im Allgemeinen Kompromisse bei der Kühlung eingegangen und es werden höhere Betriebstemperaturen toleriert, als dies bei anderen Brennkraftmaschinen der Fall ist. Dies wirkt sich jedoch negativ auf die Lebensdauer und den Wartungsaufwand aus.
Aus der AT 004.966 Ul ist eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der der Vergaser im Bereich der Verzweigung der Einlasskanäle vom gemeinsamen Einlassrohr angeordnet ist, wobei die Einlasskanäle stromabwärts des Vergasers bis zu den Einlassventilen getrennt geführt sind. Stromaufwärts des Vergasers ist keine Trennung vorgesehen. Um die bei Vergasermotoren bekannten Probleme in Folge Wandfilmbildungen des Kraftstoffes, wie CO- und HC-Emissionsspitzen bei instationärem Betrieb, so gering wie möglich zu halten, wird die Länge der Einlasskanäle stromabwärts des Vergasers möglichst kurz ausgeführt. Dies wirkt sich aber nachteilig auf die Gasdynamik aus. Aus der WO 03/012267 Al ist ein Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Einlasskanal pro Zylinder bekannt, welcher durch eine Stahlkokille mit Gussschräge entformbar ist.
Weiters ist aus der AT 402.535 B ein Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit einem Tangentialkanal und einem Füllkanal pro Zylinder bekannt. Derartige Füllkanäle werden üblicherweise mit Sandkernen hergestellt.
Die Herstellung von Einlasskanälen mittels Kokillenguss hat den Vorteil, dass auf sehr kostengünstige Weise und nur mit geringen Fertigungstoleranzen eine sehr genaue Serienproduktion von Zylinderköpfen möglich ist. Da die Kokillen in einer Richtung gezogen werden müssen, sind der Formgebung der Einlasskanäle allerdings enge Grenzen gesetzt, wodurch die Anwendung bisher auf Zylinderköpfe beschränkt war, deren Einlasskanäle in einer Richtung gezogen werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art eine Verbesserung der Kühlung zu ermöglichen, ohne zusätzliches Gewicht oder erhöhte Platzanforderungen in Kauf nehmen zu müssen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art auch bei zylindernaher Vergaseranordnung eine ausreichende gasdynamische Verbesserung des Luftaufwandes zu ermöglichen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art eine möglichst genaue und kostengünstige Fertigung der Einlasskanäle zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass ein Mittel zur halbaxialen Strömungsumlenkung des aus dem Gebläselaufrad austretenden Kühlluftstroms vorgesehen ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Mittel zur Strömungsumlenkung zumindest teilweise durch mindestens eine im Gebläsegehäuse angeordnete Leitrippe gebildet ist. Vorzugsweise teilt die Leitrippe den aus dem Gebläselaufrad austretenden Kühlluftstrom in zumindest zwei Teilströme auf, wobei ein erster Teilstrom der Kühlluft das Zylindergehäuse direkt anströmt und über den Bereich des Zylinderkopfes geleitet wird und ein zweiter Teilstrom der Kühlluft in Umfangsrichtung um das Zylindergehäuse herum auf eine Auslassseite des Zylindergehäuses geleitet wird. Alternativ dazu oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Mittel zur Strömungsumlenkung zumindest teilweise durch das Gebläselaufrad gebildet ist, wobei vorzugsweise das Gebläselaufrad einen im Wesentlichen axialen Eintritt und im wesentlichen halbaxialen Austritte aufweist. Der Kühlluftstrom tritt somit in einem zu einer Normalebene auf die Kurbelachse geneigten Winkel aus dem Gebläselaufrad mit einer ausgeprägten axialen Geschwindigkeitskomponente in Richtung des Zylindergehäuses aus. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der aus dem Gebläselaufrad austretende Kühlluftstrom mit der Kurbelwellenachse einen Winkel zwischen 40° und 75° aufspannt.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass unzulässig hohe Temperaturen teilweise aufgrund einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung über den Zylinder auftreten. Bei entsprechender Optimierung kann daher auch bei vorgegebener Leistung des Gebläses eine Verbesserung erzielt werden. Durch die Leitrippe wird der Kühlluftstrom in einen ersten Teilstrom und einen zweiten Teilstrom aufgeteilt, wobei der erste Teilstrom direkt auf den Zylinder gerichtet ist und über den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine auf die dem Gebläse gegenüberliegende auslassseitig gelenkt wird. Der zweite Teilstrom der Kühlluft überstreicht in Umfangsrichtung den Zylinder und gelangt entlang der Außenwand des Zylinders auf die Auslassseite.
Durch Ausrichtung und Anordnung der Leitrippe kann eine Feinabstimmung der Aufteilung der beiden Teilströme erreicht werden. Wird ein erhöhter Kühlbedarf am Außenmantel des Zylinders und auf der Auslassseite festgestellt, so kann durch geeignete Positionierung der Leitrippe der zweite Teilstrom größer als der erste Teilstrom ausgelegt werden.
Um den Herstellungsaufwand so klein wie möglich zu halten, ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass das Gebläsegehäuse mehrteilig, vorzugsweise vierteilig, ausgeführt ist, wobei besonders vorzugsweise die Leitrippe durch zumindest einen Gehäuseteil gebildet ist. Die Leitrippe ist dabei vorzugsweise mit einem Gehäuseteil mitgegossen.
In einer montagefreundlichen Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass eine Teilung des Gebläsegehäuses in einer durch die Zylinderachse und die Kurbelwellenachse aufgespannten Ebene angeordnet ist.
In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gebläselaufrad im Druckguss- oder Kunststoffspritzguss herstellbar ist. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft wenn das Gebläselaufrad durch zwei axiale Kokillen ziehbar ist, wobei vorzugsweise die Strömungskanäle des Gebläselaufrades geschlossen ausgeführt sind.
Das Gebläsegehäuse besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Dadurch kann das Gewicht sowie der Herstellungsaufwand so klein wie möglich gehalten werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Ansaugbereich des Gebläselaufrades eine im wesentlichen plane Schallabdeckung angeordnet ist. Dadurch wird ein direkter Schallaustritt aus dem Hauptlagerbereich unterbunden, wodurch die Geräuschentwicklung wesentlich vermin- - A - dert werden kann. Zur Minimierung der Schallabstrahlung ist es weiters vorteilhaft, wenn das Gebläselaufrad eine Kanalabdeckung ausbildet, wobei vorzugsweise rund um die Kanalabdeckung ein gehäusefester ringförmiger Einlaufring angeordnet ist, wobei zwischen dem Einlaufring und der Kanalabdeckung eine berührungslose labyrinthartige Abdichtung ausgebildet ist. Eine weitere Maßnahme zur Reduzierung der Schallemissionen besteht darin, dass das Gebläselaufrad eine stochastische, unregelmäßige und/oder punktsymmetrische Schaufelteilung aufweist.
Um eine gasdynamische Verbesserung im Einlassstrang zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass die Einlasskanäle auch stromaufwärts des Vergasers durch die Kanaltrennwand getrennt sind. Dadurch können Füllungsverluste in Folge Carnot- stoßes durch rücklaufende Druckwellen im Bereich des Vergasers vermieden werden.
Um eine ausgeprägte gasdynamische Aktivität nutzen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Länge des Ladungsbewegungskanals und des Füllungskanals, zumindest stromabwärts des Vergasers, unterschiedlich ist, wobei vorzugsweise der Ladungsbewegungskanal länger ist als der Füllkanal.
Der Vergaser weist einen Vergaserschieber auf, der im Bereich eines Wanddurchbruches der Kanaltrennwand zwischen den beiden Einlasskanälen angeordnet ist. Durch den Vergaserschieber wird eine Kanaltrennung bis zu etwa dem halben Schiebehub bewirkt, so dass die beiden Einlasskanäle bei einem Hubvorgang des Schiebers nacheinander freigegeben werden. Der Vergaserschieber bildet dabei eine Drosseleinrichtung aus.
In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Bereich des vorzugsweise als Schiebervergaser ausgebildeten Vergasers zumindest ein Überströmkanal vorgesehen ist, welcher in zumindest einem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine eine Strömungsverbindung zwischen dem ladungsbewegten Kanal und dem Füllkanal ermöglicht, wobei vorzugsweise der Überströmkanal im oder am Vergaserschieber angeordnet ist. Beim Öffnen des Vergaserschiebers entsteht ein ziemlich abrupter Übergang zwischen dem ladungsbewegtem Kanal und dem Füllkanal. Dies führt zu einer kurzfristigen übermäßigen Abmagerung des Gemisches, da die Kraftstoffzufuhr durch den Vergaser zeitverzögert auf den erhöhten Luftdurchsatz zu Folge der unstetigen Querschnittsvergrößerung reagiert. Dies kann zu Störungen im Verbrennungsablauf und zu erhöhten Emissionen führen. Der Überströmkanal dient dazu, um einen sanfteren Übergang zwischen ladungsbewegtem Kanal und Füllungskanal zu erreichen, um der Kraftstoffzuführung genügend Zeit zu geben, auf die erhöhte Ansaugluftmenge zu reagieren. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Nut oder Ausnehmung an der ström abwärtigen Seite des Vergaserschiebers angeordnet ist und wenn die in Schieberrichtung gemessene Erstreckung der Nut oder Ausnehmung größer ist als die Dicke der Kanaltrennwand, und wobei die Nut oder Ausnehmung in zumindest einer Öffnungsstellung des Schiebers im Bereich der Kanaltrennwand liegt.
Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass der Überströmkanal durch eine radiale oder halbaxiale Bohrung im Vergaserschieber gebildet ist, wobei ein Ende der Bohrung in zumindest einer Öffnungsstellung des Schiebers in den Füllkanal mündet. Zusätzlich oder anstelle des Überströmkanals kann vorgesehen sein, dass für den Füllkanal im Bereich des Schiebers des Vergasers eine Umgehungsleitung vorgesehen ist, welche einen Bereich des Füllkanals stromaufwärts des Vergasers mit einem Bereich des Füllkanals stromabwärts des Vergasers in zumindest einer Stellung des Vergaserschiebers strömungsverbindet. Eine erfindungsgemäße Variante sieht dabei vor, dass die Umgehungsleitung in die Kanalwand des Füllkanals eingeformt ist. In einer besonders einfach zu realisierenden Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Umgehungsleitung durch eine radiale Bohrung oder eine Umfangsnut im Schieber des Vergasers gebildet ist, wobei der Durchfluss durch die Umgehungsleitung in zumindest einer Zwischenstellung des Schiebers freigegeben ist.
Um eine maximale Leistungsausbeute bei Volllast zu erreichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Vergaser eine Volllastanreicherungsdüse aufweist, welche in Strömungsrichtung zum Füllkanal stromaufwärts des Vergasers angeordnet ist, so dass der Kraftstoffstrahl der Volllastanreicherungsdüse überwiegend in den Füllkanal eintritt.
Sehr vorteilhaft für die Hebung der Abgasqualität ist es, wenn stromabwärts der Drosseleinrichtung zumindest eine Abgasrückführleitung in zumindest einen Einlasskanal, vorzugsweise in den Ladungsbewegungskanal einmündet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Abgasrückführung durch einen Schieber betätigbar ist.
Durch die Kombination Ladungsbewegungskanal, Füllkanal und eine als herkömmlicher Vergaser ausgebildete Kraftstoffzuführeinrichtung kann einerseits auf sehr einfache Weise eine kontrollierte Verbrennung im Brennraum mit äußerst geringen Emissionswerten und andererseits ein sehr günstiger Kraftstoffverbrauch erzielt werden. Durch die Verwendung eines herkömmlichen Vergasers bei einer Doppeleinlasskanalkonfiguration mit einem Füllkanal und einem Ladungsbewegungskanal kann ohne komplizierte elektrische und elektronische Einrichtungen das Auslangen gefunden werden. Somit entfallen aufwendige regel- und steuertechnische Vorrichtungen zur Einspritzung des Kraftstoffes samt erhöhter Energiebereitstellung. Die Vergasertechnik bietet zudem höchste Zuver- lässigkeit und hat darüber hinaus den Vorteil, dass das Bauvolumen, das Baugewicht und die Kosten der Brennkraftmaschine sehr gering gehalten werden kann.
Um wahlweise eine Ladungsschichtung im Brennraum durchführen zu können, ist vorgesehen, dass beim Öffnen des Schiebers zuerst der Ladungsbewegungskanal und anschließend der Füllkanal freigebbar ist.
Der Ladungsbewegungskanal hat die Aufgabe, der Ladung im Brennraum einen Drehimpuls um die Zylinderachse zu verleihen. Er kann dabei als Tangential- oder als Spiralkanal ausgeführt sein.
Ist der Ladungsbewegungskanal als Tangentialkanal gestaltet, so weist er nur eine geringe Krümmung auf und ist stark gegenüber der Ventilachse geneigt und erzeugt eine tangential auf die Zylinderwand treffende Strömung, die im Zylinder zur Ausbildung einer starken Drallbewegung führt. Der Füllkanal oder Neutralkanal weist eine gegenüber dem Tangentialkanal größere Krümmung, allerdings eine geringere Neigung gegenüber der Ventilachse auf. Er erzeugt eine in etwa auf die Zylindermitte gerichtete Einströmung, die weder eine ausgeprägte Drallbewegung, noch eine Tumble-Bewegung hervorruft.
Der Vergaserschieber bildet bevorzugt eine Drosseleinrichtung aus. Durch die Drosselung des Füllkanals wird erreicht, dass die Einströmung der Ladung aus diesem Kanal mit geringerem Impuls in den Zylinderraum eintritt, als die vom Tangentialkanal zugeführte Luft. Das Gesamtströmungsfeld im Zylinderraum wird so von dem ungedrosselten Tangentialkanal dominiert. Die Ladungsbewegung bewirkt eine schnelle, stabile und gleichmäßig Verbrennung. Dies ergibt eine geringere Klopfanfälligkeit trotz möglicher höherer Verdichtung. Dies schafft günstige Voraussetzungen zur Erzielung hoher Abmagerbarkeit, um niedrigen Kraftstoffverbrauch zu erreichen. Gleichzeitig wird die Verträglichkeit für höhere Ab- gasrückführraten gesteigert, wodurch die NOx-Emissionen bedeutend gesenkt werden können.
Um die beschriebene Ladungsbewegung im Brennraum zu erzeugen, ist es vorteilhaft, wenn zumindest zwei Einlasskanäle im Bereich des Vergaseraustrittes übereinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise der Füllkanal über dem Ladungsbewegungskanal angeordnet ist. Ein Gefälle zwischen dem Vergaser und den Einlassventilen ist von Vorteil.
Um eine genaue und kostengünstige Fertigung der Einlasskanäle zu erreichen, ist vorgesehen, dass der Tangentialkanal durch eine Stahlkokille entformbar ist, und dass der Füllkanal mittels zumindest eines verlorenen Kernes gegossen ist. Tangentialkanal und Füllkanal verlaufen zumeist nicht parallel, sondern windschief zueinander, wodurch die beiden Einlasskanäle nicht von der gleichen Seite durch Stahlkokillen gezogen werden können. Mehrere Kokillen-Zugrichtungen sind zwar denkbar, würden aber den Herstellungsaufwand übermäßig erhöhen.
Da insbesondere der Tangentialkanal im Bereich der Eintritts kante in den Brennraum sehr genau gefertigt werden muss, bietet sich die Fertigung mittels Stahlkokillen geradezu für den Tangentialkanal an. Der Füllkanal unterliegt geringeren Genauigkeitsansprüchen, weshalb die Fertigung des Füllkanals mittels Stahlkokillen nicht unbedingt erforderlich ist.
Dadurch, dass die beiden Einlasskanäle durch verschiedene Gussverfahren hergestellt werden, kann der Herstellvorgang des Zylinderkopfes kostenmäßig optimiert werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Tangentialkanal im Eintrittsbereich in den Brennraum eine Abrisskante aufweist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einem Längsschnitt;
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Gusswerkzeug zur Fertigung des Gebläserades;
Fig. 3 die Brennkraftmaschine in einer Schrägansicht;
Fig. 4 die Brennkraftmaschine in einer Draufsicht;
Fig. 5 die Brennkraftmaschine in einer Seitenansicht;
Fig. 6 die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einem Querschnitt in einer Ausführungsvariante;
Fig. 7 die Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie VII-VII in Fig. 6;
Fig. 8 die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einem Querschnitt in einer zweiten Ausführungsvariante;
Fig. 9 eine Kanalanordnung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einer Seitenansicht;
Fig. 10 die Kanalanordnung in einer Schrägansicht;
Fig. 11 die Kanalanordnung in einer Draufsicht; Fig. 12 die Kanalanordnung während des Formvorganges in einem Schnitt entsprechend der Linie XII-XII in Fig. 11; und
Fig. 13 die Kanalanordnung während eines Formvorganges in einem Schnitt entsprechend der Linie XIII-XIII in Fig. 11.
Die Figuren 1 sowie 3 bis 5 zeigen eine luftgekühlte Brennkraftmaschine 1 mit einem Zylindergehäuse 12 mit einem Zylinder 2 für einen hin- und hergehenden Kolben 3, welcher über eine Pleuelstange 4 auf eine Kurbelwelle 5 einwirkt. Das Zylindergehäuse 12 ist zumindest teilweise von einem Gebläsegehäuse 6 aus Kunststoff umgeben. Das Gebläsegehäuse 6 beinhaltet ein Gebläselaufrad 7, welches durch die Kurbelwelle 5 angetrieben ist. Im Bereich des der Auslassseite 14 gegenüberliegenden Strömungsaustrittes 8 aus dem Gebläselaufrad 7 ist innerhalb des Gebläsegehäuses 6 zumindest eine Leitrippe 9 angeordnet, welche den aus dem Gebläselaufrad 7 in halbaxialer Richtung austretenden Kühlluftstrom 10 in einen ersten Teilstrom 10a und in einen zweiten Teilstrom 10b aufteilt. Der erste Teilstrom 10a strömt das mit Kühlrippen 11 versehene Zylindergehäuse 12 des Zylinders 2 direkt an, wobei die Kühlluft des ersten Teilstromes 10a weiter über den Zylinderkopf 13 zur Auslassseite 14 geleitet wird. Der zweite Teilstrom 10b wird in Umfangsrichtung um das Zylindergehäuse 12 des Zylinders 2 herum in Richtung der Auslassseite 14 geleitet. Auf diese Weise können alle thermisch hoch beanspruchten Bereiche des Zylindergehäuses 12 und des Zylinderkopfes 13 optimal gekühlt werden.
Der Ansaugbereich 7a des Gebläselaufrades 7 ist durch eine im Wesentlichen plane Schallabdeckung 20 abgedeckt, wodurch die Geräuschabstrahlung durch die Hauptlager wesentlich vermindert werden kann.
Das Gebläsegehäuse 6 ist mehrteilig, beispielsweise vierteilig ausgeführt, wobei eine Teilebene des Gebläsegehäuses 6 in einer durch die Zylinderachse 15 und die Kurbelwellenachse 16 aufgespannten Ebene 25 liegt. Die einzelnen Gehäuseteile sind mit 6a, 6b, 6c und 6d bezeichnet, wobei der Gehäuseteil 6d die Schallabdeckung 20 ausbildet.
Das Gebläselaufrad 7 weist geschlossene Lüfterkanäle 17 und eine Kanalabdeckung 21 und einen Einlaufkragen 23 auf, welche im Druckguss durch zwei axial ziehbare Kokillen 30, 31 herstellbar sind, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Ein gehäusefester Einlaufring 22 bildet zusammen mit dem Einlaufkragen 23 eine labyrinthartige berührungslose Abdichtung aus.
Mit Bezugszeichen 18 ist eine Gummiabdichtung zwischen Gebläsegehäuse 6 und einer zentral angeordneten Zündkerze 24 bezeichnet. Fig. 6 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 201 normal zur Kurbelwellenachse 207a. Der Brennraum 202 wird durch einen in einem Zylinder 203 hin- und hergehenden Kolben 204 und der durch den Zylinderkopf 205 gebildeten dachförmigen Brennraumdecke 206 gebildet. In den Brennraum 202 mündet über geneigt zur Zylinderachse 207 angeordnete Einlassventile 208 und 209, ein jeweils bis zu den Einlassventilen 208 und 209 getrennt geführter erster und zweiter Einlasskanal. Der erste Einlasskanal ist dabei als La- dungsbewegungskanal 211 und der zweite Einlasskanal als Füllkanal 212 ausgebildet. Der Ladungsbewegungskanal 211 kann ein Tangentialkanal oder ein Spiralkanal sein. Mit Bezugszeichen 210 sind Auslassventile angedeutet.
Der Ladungsbewegungskanal 211 und der Füllkanal 212 sind - ausgehend von einem nicht weiter dargestellten gemeinsamen Einlassrohr oder Einlasssammler - sowohl stromabwärts, als auch stromaufwärts eines für beide Einlasskanäle gemeinsamen Vergaser 214 getrennt ausgeführt. Der Vergaserschieber 215 ist in einer Ausnehmung in der Kanaltrennwand 216 angeordnet und fungiert als Drosseleinrichtung 221 und als Kanaltrenneinrichtung für die beiden Einlasskanäle. Dadurch kann ein Carnot-Stoß für rücklaufende Impulswellen vermieden werden. Um gasdynamische Effekte möglichst gut nützen zu können, ist der Ladungsbewegungskanal 211 länger ausgebildet als der Füllkanal 212.
Stromaufwärts des Vergaserschiebers 215 mündet eine Volllastanreicherungs- düse 219 in das Einlassrohr 213 ein und ist dabei so in der oberen Hälfte des Einlassrohres 213 angebracht, dass ein austretender Kraftstoffstrahl überwiegend in den Füllkanal 212 eintritt.
Die durch den Vergaserschieber 215 gebildete Drosseleinrichtung 221 dient der Füllungsregelung. Der Vergaserschieber 215 gibt bei der Öffnungsbewegung zuerst den Ladungsbewegungskanal 211 und dann den Füllkanal 212 frei. Um abrupte Übergänge zwischen Ladungsbewegungskanal 211 und dem Füllkanal 212 zu vermindern, welche zu kurzzeitiger übermäßiger Gemischabmagerung führen könnten, ist zumindest ein Überströmkanal 225 vorgesehen, welcher als Ausnehmung 226 oder als schräge Bohrung 227 im Vergaserschieber 215 ausgebildet sein kann. Dadurch wird kurz vor der Freigabe des Füllkanals 212 durch den Vergaserschieber 215 ein Überströmen vom Ladungsbewegungskanal 211 ermöglicht.
Ein ähnlicher Effekt kann mit einem Umgehungskana 228 in der Kanalwand des Füllkanals 212 oder -. als Bohrung 229 ausgebildet - im Vergaserschieber 15 erzielt werden, wie in Fig. 8 angedeutet ist. Zumindest in den Ladungsbewegungskanal 211 mündet eine Abgasrückführlei- tung 220 ein. Die Abgasrückführung kann über einen nicht weiter dargestellten Schieber gesteuert werden.
Die in Fig. 9 dargestellte Kanalanordnung 301 eines Zylinderkopfes 305 für eine Brennkraftmaschine weist einen Auslasskanal und zwei Einlasskanäle, nämlich einen Füllkanal 303 und einen Tangentialkanal 304, pro Zylinder auf.
Füllkanal 303 und Tangentialkanal 304 sind dabei windschief zueinander ausgebildet, wodurch die beiden Einlasskanäle nicht von der gleichen Seite durch Stahlkokillen gezogen werden können. Der Füllkanal 303 ist daher mittels zumindest einen verlorenen Kernes 306 gegossen. Mit Bezugszeichen 307a und 307b sind quer zum Kern 306 bewegbare Schalenwerkzeuge bezeichnet. Der Tangentialkanal 304 dagegen wird mittels einer in Längsrichtung des Tangentialkanales 304 gezogenen Stahlkokille 308 hergestellt. Dadurch lassen sich hohe Genauigkeitsanforderungen beim Tangentialkanal, insbesondere im Bereich der Eintrittskante 309 in den Brennraum, erfüllen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Luftgekühlte Brennkraftmaschine (1) mit zumindest einem Zylindergehäuse (12) mit zumindest einem Zylinder (2), mit einem das Zγlindergehäuse (12) zumindest teilweise umgebenden Gebläsegehäuse (6), in welchem zumindest ein vorzugsweise durch eine Kurbelwelle (5) angetriebenes Gebläselaufrad (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur halbaxialen Strömungsumlenkung des aus dem Gebläselaufrad (7) austretenden Kühlluftstroms (10) vorgesehen ist.
2. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Strömungsumlenkung zumindest teilweise durch mindestens eine im Gebläsegehäuse (6) angeordnete Leitrippe (9) gebildet ist, wobei vorzugsweise die Leitrippe den aus dem Gebläselaufrad (7) austretenden Kühlluftstrom (10) in zumindest zwei Teilströme (10a, 10b) aufteilt, und wobei ein erster Teilstrom (10a) der Kühlluft das Zylindergehäuse (12) direkt anströmt und über den Bereich des Zylinderkopfes (12) geleitet wird und ein zweiter Teilstrom (10b) der Kühlluft in Umfangsrichtung um das Zylindergehäuse (12) herum auf eine Auslassseite (14) des Zylindergehäuses (12) geleitet wird.
3. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Strömungsumlenkung zumindest teilweise durch das Gebläselaufrad (7) gebildet ist, wobei vorzugsweise das Gebläselaufrad (7) einen im Wesentlichen axialen Eintritt und im Wesentlichen halbaxiale Austritte aufweist.
4. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläsegehäuse (6) mehrteilig, vorzugsweise vierteilig, ausgeführt ist, wobei besonders vorzugsweise die Leitrippe (9) durch zumindest einen Gehäuseteil (6a) gebildet ist.
5. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilung des Gebläsegehäuses (6) in einer durch die Zylinderachse (15) und die Kurbelwellenachse (16) aufgespannten Ebene angeordnet ist.
6. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläselaufrad (7) im Druckguss oder Kunststoff- spritzguss herstellbar ist.
7. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläselaufrad (7) durch zwei axiale Kokillen (30, 31) ziehbar ist, wobei vorzugsweise die Strömungskanäle des Gebläselaufrades (7) geschlossen ausgeführt sind.
8. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläsegehäuse (6) aus Kunststoff besteht.
9. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläselaufrad (7) aus Kunststoff oder Leichtmetall besteht.
10. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläselaufrad (7) eine stochastische, unregelmäßige und/oder punktsymmetrische Schaufelleitung aufweist.
11. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläselaufrad (7) eine Kanalabdeckung (21) ausbildet.
12. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass rund um die Kanalabdeckung (21) ein gehäusefester ringförmiger Einlaufring (22) angeordnet ist, wobei zwischen dem Einlaufring (22) und der Kanalabdeckung (21) eine berührungslose labyrinthartige Abdichtung ausgebildet ist.
13. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Gebläselaufrad (7) austretende Kühlluftstrom (10) mit der Kurbelwellenachse (16) einen Winkel (α) zwischen 40° und 75° aufspannt.
14. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Ansaugbereich (7a) des Gebläselaufrades (7) eine im wesentlichen plane Schallabdeckung (20) angeordnet ist.
15. Viertakt-Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Einlassventilen (208, 209) und einem Einlassströmungsweg mit zumindest zwei zu den Einlassventilen (208, 209) führenden Einlasskanälen pro Zylinder (201), von denen zumindest ein Einlasskanal als Ladungsbewegungskanal (211) und zumindest ein Einlasskanal als Füllkanal (212) ausgeführt ist, wobei der Einlassströmungsweg mit einem für beide Einlasskanäle gemeinsamen Vergaser (214) verbunden ist und die Einlasskanäle stromabwärts des Vergasers (214) durch eine Kanaltrennwand (216) getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasskanäle auch stromaufwärts des Vergasers (214) durch die Kanaltrennwand (216) getrennt sind.
16. Brennkraftmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Ladungsbewegungskanals und des Füllungskanals (212) unterschiedlich ist, wobei vorzugsweise der Ladungsbewegungskanal (211) zumindest stromabwärts des Vergasers (214) länger ist als der Füllkanal (212).
17. Brennkraftmaschine nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergaser (214) einen Vergaserschieber (215) aufweist, der im Bereich eines Wanddurchbruchs der Kanaltrennwand (216) zwischen den beiden Einlasskanälen angeordnet ist.
18. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Vergasers (214) zumindest ein Überströmkanal (225) vorgesehen ist, welcher in zumindest einem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine eine Strömungsverbindung zwischen dem ladungsbewegten Kanal (211) und dem Füllkanal (212) ermöglicht.
19. Brennkraftmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Überströmkanal (225) im oder am Vergaserschieber (215) angeordnet ist.
20. Brennkraftmaschine nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Überströmkanal (225) durch eine Nut oder eine Ausnehmung
(226) an der Oberfläche des Schiebers (215) gebildet ist.
21. Brennkraftmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut oder Ausnehmung (226) an der stromabwärtigen Seite des Schiebers (215) angeordnet ist und die in Schieberrichtung gemessen Erstreckung der Nut oder Ausnehmung (226) größer ist als die Dicke (d) der Kanaltrennwand (216), und wobei die Nut oder Ausnehmung in zumindest einer Öffnungsstellung des Schiebers (215) im Bereich der Kanaltrennwand liegt.
22. Brennkraftmaschine nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Überströmkanal (225) durch eine radiale oder halbaxiale Bohrung
(227) im Schieber (215) gebildet ist, wobei ein Ende der Bohrung (227) in zumindest einer Öffnungsstellung des Schiebers (215) in den Füllkanal (212) mündet.
23. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass für den Füllkanal (212) im Bereich des Schiebers (217) des Vergasers eine Umgehungsleitung (228) vorgesehen ist, welche einen Bereich des Füllkanals (212) stromaufwärts des Vergasers (214) mit einem Bereich des Füllkanals (212) stromabwärts des Vergasers (214) in zumindest einer Stellung des Schiebers (215) strömungsverbindet.
24. Brennkraftmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgehungsleitung (228) in die Kanalwand des Füllkanals (212) eingeformt ist.
25. Brennkraftmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgehungsleitung (228) durch eine radiale Bohrung (229) oder eine Umfangsnut im Schieber (215) des Vergasers (214) gebildet ist, wobei der Durchfluss durch die Umgehungsleitung (228) in zumindest einer Zwischen- steliung des Schiebers (215) freigegeben ist.
26. Brennkraftmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergaserschieber (215) eine Drosseleinrichtung (221) ausbildet.
27. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Einlasskanäle im Bereich des Vergaseraustrittes übereinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise der Füllkanal (212) über dem Ladungsbewegungskanal (211) angeordnet ist.
28. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasskanäle zwischen Vergaser (214) und Einlassventil ein Gefälle aufweisen.
29. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergaser (214) eine Volllastanreichungsdüse (219) aufweist, welche in Strömungsrichtung zum Füllkanal (212) angeordnet ist, so dass der Kraftstoffstrahl der Volllastanreicherungsdüse (219) überwiegend in den Füllkanal (212) eintritt.
30. Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf (305) mit zumindest zwei Einlasskanälen pro Zylinder, von denen zumindest einer als Tangentialkanal (304) und der andere als Füllkanal (303) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Tangentialkanal durch eine Stahlkokille (308) entformbar ist, und dass der Füllkanal (303) mittels zumindest eines verlorenen Kernes gegossen ist.
31. Brennkraftmaschine nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Tangentialkanal (304) und der Füllkanal (303) windschief zueinander ausgebildet sind.
32. Brennkraftmaschine nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Tangentialkanal (304) ziehbar, vorzugsweise im Wesentlichen gerade, ausgebildet ist.
33. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Tangentialkanal (304) im Eintrittsbereich in den Brennraum eine Abrisskante (309) aufweist.
PCT/AT2006/000007 2005-01-13 2006-01-05 Brennkraftmaschine WO2006074493A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112006000223T DE112006000223A5 (de) 2005-01-13 2006-01-05 Brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA44/2005 2005-01-13
ATA43/2005 2005-01-13
AT412005A AT501201B1 (de) 2005-01-13 2005-01-13 Luftgekühlte brennkraftmaschine
AT0004305A AT501202B1 (de) 2005-01-13 2005-01-13 Viertakt-brennkraftmaschine
ATA41/2005 2005-01-13
AT442005A AT501172B1 (de) 2005-01-13 2005-01-13 Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2006074493A2 true WO2006074493A2 (de) 2006-07-20
WO2006074493A3 WO2006074493A3 (de) 2006-11-16

Family

ID=36087691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2006/000007 WO2006074493A2 (de) 2005-01-13 2006-01-05 Brennkraftmaschine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE112006000223A5 (de)
WO (1) WO2006074493A2 (de)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4864981A (en) * 1988-07-08 1989-09-12 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Overhead valve type engine
JPH03222813A (ja) * 1990-01-26 1991-10-01 Yamaha Motor Co Ltd 自動二輪車の空冷エンジン
JPH094549A (ja) * 1995-06-21 1997-01-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 小型汎用エンジン用電子点火装置の取付構造
EP0799979A1 (de) * 1995-10-19 1997-10-08 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Maschinenkühler und baumaschinen
DE29801032U1 (de) * 1998-01-27 1998-03-12 Bomag GmbH, 56154 Boppard Verdichtungsgerät
JP2001241325A (ja) * 2000-02-29 2001-09-07 Yamaha Motor Co Ltd 強制空冷式４サイクルエンジンの冷却構造
JP2001349216A (ja) * 2000-06-06 2001-12-21 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 空冷式内燃機関
JP2002206424A (ja) * 2001-01-12 2002-07-26 Maruyama Mfg Co Ltd 空冷式２サイクルエンジン
JP2003239739A (ja) * 2002-02-20 2003-08-27 Suzuki Motor Corp 強制空冷エンジンの送風構造
US20040139728A1 (en) * 2002-10-28 2004-07-22 Kazuya Tanabe Atmospheric pollutant treatment structure

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4864981A (en) * 1988-07-08 1989-09-12 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Overhead valve type engine
JPH03222813A (ja) * 1990-01-26 1991-10-01 Yamaha Motor Co Ltd 自動二輪車の空冷エンジン
JPH094549A (ja) * 1995-06-21 1997-01-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 小型汎用エンジン用電子点火装置の取付構造
EP0799979A1 (de) * 1995-10-19 1997-10-08 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Maschinenkühler und baumaschinen
DE29801032U1 (de) * 1998-01-27 1998-03-12 Bomag GmbH, 56154 Boppard Verdichtungsgerät
JP2001241325A (ja) * 2000-02-29 2001-09-07 Yamaha Motor Co Ltd 強制空冷式４サイクルエンジンの冷却構造
JP2001349216A (ja) * 2000-06-06 2001-12-21 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 空冷式内燃機関
JP2002206424A (ja) * 2001-01-12 2002-07-26 Maruyama Mfg Co Ltd 空冷式２サイクルエンジン
JP2003239739A (ja) * 2002-02-20 2003-08-27 Suzuki Motor Corp 強制空冷エンジンの送風構造
US20040139728A1 (en) * 2002-10-28 2004-07-22 Kazuya Tanabe Atmospheric pollutant treatment structure

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 505 (M-1194), 20 December 1991 (1991-12-20) & JP 03 222813 A (YAMAHA MOTOR CO LTD), 1 October 1991 (1991-10-01) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 05, 30 May 1997 (1997-05-30) & JP 09 004549 A (MITSUBISHI HEAVY IND LTD), 7 January 1997 (1997-01-07) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 26, 1 July 2002 (2002-07-01) & JP 2001 241325 A (YAMAHA MOTOR CO LTD), 7 September 2001 (2001-09-07) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2002, no. 04, 4 August 2002 (2002-08-04) & JP 2001 349216 A (YANMAR DIESEL ENGINE CO LTD), 21 December 2001 (2001-12-21) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2002, no. 11, 6 November 2002 (2002-11-06) & JP 2002 206424 A (MARUYAMA MFG CO LTD), 26 July 2002 (2002-07-26) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2003, no. 12, 5 December 2003 (2003-12-05) & JP 2003 239739 A (SUZUKI MOTOR CORP), 27 August 2003 (2003-08-27) *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006074493A3 (de) 2006-11-16
DE112006000223A5 (de) 2007-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60019187T2 (de) Zweitaktbrennkraftmaschine
DE102009059143B4 (de) Zweitaktmotor und Sandkern zur Herstellung eines Zweitaktmotors
EP2129888B1 (de) Ladefluidansaugmodul und verbrennungskraftmaschine
EP1464805B1 (de) Luftansaugvorrichtung für Brennkraftmaschine
DE102012106097A1 (de) Torusförmiger Brennraum mit Seiteneinspritzung
DE102010038055A1 (de) Brennkraftmaschine mit Flüssigkeitskühlung
EP0764770A2 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine mit wenigstens einem Zylinder
DE102012111776A1 (de) Gegenkolbenmotor mit ringförmiger Brennkammer mit Seiteneinspritzung
DE102009053708A1 (de) Einlasssystem für einen Verbrennungsmotor
DE102006032475A1 (de) Vergaser
DE102019100677A1 (de) Einstückiger Ansaugkrümmer
DE102016003555A1 (de) Einlassvorrichtung eines motors, motor und herstellungsverfahren
DE102005015164B4 (de) Zweitaktmotor
DE102017112350A1 (de) Zylinderkopf für eine Verbrennungskraftmaschine, Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine
DE10110986A1 (de) Viertakt-Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Einlassventilen
DE60022668T2 (de) Zweitaktmotor mit variabler zwangsbelüftung
DE102016010267B4 (de) Auslassvorrichtung für einen Motor
DE8914049U1 (de) Luftansaugkanalsystem für Brennkraftmaschinen
DE4439792A1 (de) Lufteinlaßsystem für Verbrennungsmotoren
DE102019100774A1 (de) Einstückiger Ansaugkrümmer
EP0580039B1 (de) Brennkraftmaschine mit Hubkolben und innerer Verbrennung, insbesondere Dieselmotor
DE3836550A1 (de) Einlasskanalsystem fuer eine brennkraftmaschine mit zwei im zylinderkopf angeordneten einlassventilen pro zylinder
WO2006074493A2 (de) Brennkraftmaschine
DE2517813C2 (de) Zweitaktverbrennungsmotor
DE10004103B4 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120060002236

Country of ref document: DE

REF Corresponds to

Ref document number: 112006000223

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06700085

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 6700085

Country of ref document: EP

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06700085

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2