WO2016169712A1 - Einlasskanaleinrichtung einer maschine - Google Patents

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WO2016169712A1
WO2016169712A1 PCT/EP2016/056259 EP2016056259W WO2016169712A1 WO 2016169712 A1 WO2016169712 A1 WO 2016169712A1 EP 2016056259 W EP2016056259 W EP 2016056259W WO 2016169712 A1 WO2016169712 A1 WO 2016169712A1
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WO
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gas line
inlet channel
combustion air
gas
inlet
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PCT/EP2016/056259
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Jochen Wessner
Alexander Redlich
Martin Katz
Hans-Christoph Magel
Susanne Spindler
Felix WIEDMANN
Joerg Nafe
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the invention relates to an inlet channel device for supplying combustion air and fuel gas of an internal combustion engine with a combustion air along a flow axis leading inlet channel into a combustion chamber of the
  • Internal combustion engine opens, wherein the inlet channel in the region of the confluence with the combustion chamber has an inlet valve and wherein in the inlet channel upstream of the inlet valve, a gas line leading to the fuel gas opens.
  • Fuel gas of an internal combustion engine is known from EP 0 084 175 AI.
  • This inlet channel device has an inlet channel, which is designed as a suction pipe of the internal combustion engine, wherein the combustion air is guided through the intake manifold. The combustion air is controlled by an inlet valve
  • Gas line is blown through the fuel gas into the intake manifold for mixing with the combustion air.
  • the mixture of combustion air and fuel gas is ignited in the combustion chamber by means of a spark plug and moves a piston of the internal combustion engine to produce work.
  • the gas line has a branch with two branches in the region of the orifice in the suction pipe, one or more nozzles being arranged in the region of the mouths of the branches in the suction pipe.
  • the invention has for its object to provide an inlet channel means, with respect to a mixture formation of in the
  • Inlet duct device guided combustion air and guided fuel gas is improved.
  • the gas line has at least one lateral outlet opening with respect to the inlet channel.
  • the outlet opening is arranged in the region of an angled section of the gas line and the outlet opening generates at least approximately transversely to the flow axis
  • This movement component approximately transversely to the flowing combustion air causes the improvement of the mixing of the
  • the flow axis of the combustion air at least in the region of the outlet opening at least approximately parallel to a comprehensive or forming the inlet channel wall
  • the outlet opening is aligned at least approximately at right angles to the flow axis of the combustion air through the inlet channel.
  • the fuel gas occurs at least approximately at right angles to the flowing combustion air, so that in the end a good
  • the gas line is arranged centrally in the inlet channel in the region of the orifice into the gas line, and a number of outlet openings are preferably arranged on the circumference of the gas line.
  • the fuel gas is blown distributed in all areas of the combustion air flowing past the outlet openings.
  • the outlet openings may be additionally formed nozzle-shaped, so that the fuel gas is finely atomized. This fine atomization of the fuel gas together with the transverse orientation to the passing combustion air causes a particularly intensive mixing of the components.
  • Outlet opening provided.
  • This embodiment is particularly suitable if the gas line is not arranged centrally in the inlet channel and / or an uneven flow of the combustion air through the inlet channel, in which case can be done by the orientation of the line bend and thus the outlet opening on the uneven combustion air flow, so that ultimately a uniform mixing of combustion air and fuel gas is ensured again.
  • the angled section or the line bend is closed on the output side by a closure. This embodiment will be particularly chosen when the gas line opens transversely into the inlet channel and the
  • Line bend is again aligned in the direction of the flow axis of the combustion air. Then, again on the circumference of the line bend, a number of exit openings are arranged, which in turn are laterally aligned with respect to the inlet channel.
  • the diameter of the angled region or the line bend is at least approximately equal to the diameter Diameter of the gas line.
  • the thus configured gas line with the angled portion or the line bend is particularly easy to manufacture, for example by the gas line is bent or a suitably prepared line section for representing, for example, the rectangular line bend connected to the gas line, for example glued or welded.
  • the gas line can be made of a plastic material or a metallic material, for example a ferrous material, an aluminum material or a copper material.
  • This silencer can be plugged onto the gas line in the region of the angled section and reduces the structure-borne noise emissions that can occur in the region of the confluence of the gas flow with the combustion air flow. It can the
  • Silencer be attached to the gas line described above with the outlet openings or the silencer is formed as part of the gas line so that the silencer forms the at least one outlet opening.
  • the inlet channel is arranged in a so-called intake manifold, which is connected to the cylinder head, in which case the inlet duct according to the invention extends through the intake manifold and through the cylinder head.
  • intake manifold which is connected to the cylinder head
  • the inlet duct according to the invention extends through the intake manifold and through the cylinder head.
  • Such a multi-cylinder reciprocating internal combustion engine has a crankcase, in which a crankshaft is rotatably mounted. On the crankshaft, a number of piston-bearing connecting rods is articulated, which are moved in respective cylinders during a rotational movement of the crankshaft up and down.
  • combustion air and fuel gas are periodically introduced into the combustion space formed between the respective cylinder head and the respective piston in the cylinder through the inlet channel through the inlet valve.
  • the mix out Combustion air and fuel gas which is improved by the inventive design burns by ignition in the combustion chamber and thus operates the internal combustion engine.
  • 1 is a sectional view of an inlet region of a
  • inlet channel inlet which opens via an inlet valve in a combustion chamber adjacent to the cylinder head in a cooperating cylinder with the cylinder head, wherein in the inlet channel, a gas conduit according to the invention opens,
  • FIG. 2a, 2b show two detailed views of a gas line according to FIG. 1, FIG.
  • Figure 3a, 3b show two variants of a gas line with a line bend and a gas line similar to Figures 2a, 2b, which additionally has a muffler.
  • the section shown in Figure 1 shows a partial section through a
  • a piston 4 having at least one piston ring 4 is arranged, which is connected via a connecting rod with a crankshaft of the internal combustion engine.
  • the piston 4 is periodically moved up and down along a longitudinal axis 6.
  • a combustion chamber trough 7 may be inserted, which then forms a combustion chamber together with a cylinder chamber 8 above the piston 4.
  • the cylinder chamber 8 is for supplying the mixture of combustion air and
  • the intake valve 9 is directly or indirectly actuated by a camshaft, wherein the camshaft rotates synchronously with the crankshaft.
  • the fuel gas which is, for example, natural gas or another combustible gas, is preferably introduced into the gas line 12 under the control of a gas valve.
  • the gas line 12 may be part of the gas valve.
  • the fuel gas forms with the combustion air, the combustible mixture, which burns in an initiated by, for example, a protruding into the cylinder chamber 8 spark plug ignition and the piston 4 in the then closed intake valve 9 for generating the rotational movement of the
  • the piston 4 is moved back up and via a likewise arranged in the cylinder head 2 exhaust valve, the combusted mixture from the cylinder chamber 8 and the combustion bowl 7 is ejected.
  • the gas line 12 is guided at an angle ⁇ of approximately 45 ° relative to a wall of the inlet channel 10 through the cylinder head 2 and has in the region of the center of the
  • cylindrically shaped inlet channel 10 an angled portion 13 which along the center axis of the
  • Inlet channel 10 is aligned.
  • the illustrated configuration and arrangement of the gas line 12 in the inlet channel 10 ensures a virtually lossless and undisturbed flow of the combustion air in the region of the gas line 12 projecting into the inlet channel 10.
  • at least one outlet opening 14 is arranged, which is laterally embedded in the angled portion 13 of the gas line 12.
  • a number of, for example four or more outlet openings 14 on the circumference of the angled portion 13 is arranged.
  • the at least one outlet opening 14 can also be used as a nozzle for a fine atomization of
  • Outlet opening 14 a component of movement is generated at least approximately transversely to the flow axis 11 of the combustion air. This intimate mixing of the combustion air and the fuel gas is already effected in this region of the intake passage 10, so that ultimately in the combustion chamber in the
  • Combustor 7 and / or the cylinder chamber 8 an intensively mixed
  • FIGS. 2a, 2b show detailed views of the gas line 12 with the
  • the gas line 12 is made for example of a metallic material or a plastic material, wherein the outlet openings 14 are drilled in the gas pipe 12 preferably formed from a tube.
  • the at least one outlet opening 14 may be formed nozzle-shaped or in the at least one outlet opening 14, a nozzle-shaped insert can be used. In the direction of the flow axis 11, the gas line 12 is closed by a closure 17.
  • the gas line 12 in the mouth region into the inlet channel 10 has an orientation at least approximately at right angles to the flow axis 11
  • the outlet from the gas line 12 in the region of the line bend 15 forms the outlet opening 14, which is thus in turn aligned laterally to the gas line 12.
  • This embodiment is applied, for example, to a gas line 12 arranged in the region of a bend of the inlet duct 10.
  • the line bend 15 has a closure 17 on the output side, and the line bend 15 has laterally arranged outlet openings 14.
  • the gas line 12 can also be guided transversely to the inlet channel 10, ie at an angle ⁇ of 90 °, into it, so that the line bend 15 is again aligned in the direction of the flow axis 11. In this arrangement, then again all the outlet openings 14 are aligned transversely to the flow axis 11.
  • the diameter of the line bend 15 (and also of the angled region 13) is at least approximately equal to the
  • FIG. 4 essentially corresponds to that of FIGS. 1, 2 a and 2 b, wherein here a silencer 16 is placed on the gas line 12 in the angled section 13 or is part of the gas line 12.
  • the muffler 16 can simultaneously form the longitudinal-side closure 17 of the angled region 13 of the gas line 12 and enclose the lateral outlet openings 14. But the muffler 16 can also in the area of the exit from the
  • any individual features of the invention can be combined with each other and with one another.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einlasskanaleinrichtung zur Zuführung von Brennluft und Brenngas einer Brennkraftmaschine mit einem Brennluft entlang einer Strömungsachse (11) führend Einlasskanal (10), der in einen Brennraum der Brennkraftmaschine mündet, wobei der Einlasskanal (10) im Bereich der Einmündung in den Brennraum ein Einlassventil (9) aufweist und wobei in den Einlasskanal (10) stromaufwärts des Einlassventils (9) eine Brenngas führende Gasleitung (12) einmündet. Erfindungsgemäß wird ein Einlasskanal (10) bereitgestellt, der hinsichtlich einer Gemischbildung von in dem Einlasskanal (10) geführter Brennluft und geführtem Brenngas verbessert ist. Erreicht wird dies dadurch, dass die Gasleitung (12) zumindest eine laterale Austrittsöffnung (14) aufweist. Dies laterale Austrittsöffnung (14) ist ein einem abgewinkelten Abschnitt (3) der Gasleitung (12) angeordnet, wobei der abgewinkelte Abschnitt (13) wiederum bevorzugt parallel zu der Strömungsachse (11) der Brennluft verläuft.

Description

Beschreibung
Titel:
Einlasskanaleinrichtung einer Maschine Die Erfindung betrifft eine Einlasskanaleinrichtung zur Zuführung von Brennluft und Brenngas einer Brennkraftmaschine mit einem Brennluft entlang einer Strömungsachse führenden Einlasskanal, der in einen Brennraum der
Brennkraftmaschine mündet, wobei der Einlasskanal im Bereich der Einmündung in den Brennraum ein Einlassventil aufweist und wobei in den Einlasskanal stromaufwärts des Einlassventils eine das Brenngas führende Gasleitung einmündet.
Stand der Technik Eine derartige Einlasskanaleinrichtung zur Zuführung von Brennluft und
Brenngas einer Brennkraftmaschine ist aus der EP 0 084 175 AI bekannt. Diese Einlasskanaleinrichtung weist einen Einlasskanal auf, der als Saugrohr der Brennkraftmaschine ausgebildet ist, wobei durch das Saugrohr die Brennluft geführt ist. Die Brennluft wird gesteuert von einem Einlassventil einem
Brennraum der Brennkraftmaschine zugeführt. In das Saugrohr mündet eine
Gasleitung ein, durch das Brenngas in das Saugrohr zur Vermischung mit der Brennluft eingeblasen wird. Das Gemisch aus Brennluft und Brenngas wird in dem Brennraum mittels einer Zündkerze entzündet und bewegt einen Kolben der Brennkraftmaschine zur Erzeugung von Arbeitsleistung. Die Gasleitung weist im Bereich der Mündung in dem Saugrohr eine Verzweigung mit zwei Ästen auf, wobei im Bereich der Mündungen der Äste in dem Saugrohr eine oder mehrere Düsen angeordnet ist/sind. Über die Ausbildung und Anordnung der Düsen ist nichts weiter bekannt. Durch diese Düsen wird das Brenngas in das Saugrohr eingeblasen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einlasskanaleinrichtung bereitzustellen, die hinsichtlich einer Gemischbildung von in der
Einlasskanaleinrichtung geführter Brennluft und geführtem Brenngas verbessert ist.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Gasleitung zumindest eine laterale Austrittsöffnung in Bezug zu dem Einlasskanal aufweist. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es für eine möglichst vollständige und effektive Verbrennung eines Brenngas-Brennluft-Gemisches in der
Brennkraftmaschine bei geringen Abgasemissionen vorteilhaft ist, wenn schon in dem Einlasskanal eine möglichst vollständige und intensive Gemischbildung der Brennluft mit dem Brenngas erfolgt. Durch die Austrittsöffnung tritt das Brenngas in den Einlasskanal ein und vermischt sich durch die laterale Ausrichtung der Austrittsöffnung intensiver mit der Brennluft als dies beim Stand der Technik der Fall ist. Durch die verbesserte Mischung der Brennluft mit dem Brenngas wird eine verbesserte Gemischbildung erzeugt, so dass im Ergebnis eine verbesserte Verbrennung des in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingeleiteten Gemisches aus der Brennluft und dem Brenngas unter gleichzeitiger
Verringerung der Abgasemissionen erreicht ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Austrittsöffnung im Bereich eines abgewinkelten Abschnitts der Gasleitung angeordnet und die Austrittsöffnung erzeugt zumindest angenähert quer zu der Strömungsachse eine
Bewegungskomponente. Diese Bewegungskomponente angenähert quer zu der strömenden Brennluft bewirkt die Verbesserung der Durchmischung der
Brennluft und des Brenngases.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Strömungsachse der Brennluft zumindest im Bereich der Austrittsöffnung zumindest angenähert parallel zu einer den Einlasskanal umfassenden beziehungsweise bildenden Wandung
ausgerichtet. Dabei ist wiederum in weiterer Ausgestaltung die Austrittsöffnung zumindest angenähert rechtwinklig zu der Strömungsachse der Brennluft durch den Einlasskanal ausgerichtet. Dadurch tritt das Brenngas zumindest angenähert rechtwinklig auf die strömende Brennluft, so dass im Ergebnis eine gute
Durchmischung mit der Brennluft erreicht wird. Dabei ist die Gasleitung im Bereich der Mündung in die Gasleitung zentral in dem Einlasskanal angeordnet und es sind bevorzugt eine Anzahl von Austrittsöffnungen auf dem Umfang der Gasleitung angeordnet. Dadurch wird das Brenngas verteilt in alle Bereiche der an den Austrittsöffnungen vorbeiströmenden Brennluft eingeblasen. Dabei können die Austrittsöffnungen zusätzlich düsenförmig ausgebildet sein, so dass das Brenngas fein zerstäubt wird. Diese feine Zerstäubung des Brenngases zusammen mit der Querausrichtung zu der vorbeiströmenden Brennluft bewirkt eine besonders intensive Vermischung der Komponenten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Gasleitung im
Mündungsbereich in den Einlasskanal eine zumindest angenähert rechtwinklig zu der Strömungsachse ausgerichtete Leitungsbiegung auf. Dabei bildet in allgemeinster Ausgestaltung der Austritt aus der Leitungsbiegung in den
Einlasskanal die Austrittsöffnung. In diesem Fall ist dann nur eine
Austrittsöffnung vorgesehen. Diese Ausgestaltung ist besonders geeignet, wenn die Gasleitung nicht zentral in dem Einlasskanal angeordnet ist und/oder eine ungleichmäßige Strömung der Brennluft durch den Einlasskanal erfolgt, wobei dann durch die Ausrichtung der Leitungsbiegung und somit der Austrittsöffnung ein Eingehen auf die ungleichmäßige Brennluftströmung erfolgen kann, so dass letztendlich wieder eine gleichmäßige Vermischung von Brennluft und Brenngas sichergestellt ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der abgewinkelte Abschnitt beziehungsweise die Leitungsbiegung ausgangsseitig von einem Verschluss verschlossen. Diese Ausgestaltung wird insbesondere dann gewählt werden, wenn die Gasleitung quer in den Einlasskanal einmündet und die
Leitungsbiegung wiederum in Richtung der Strömungsachse der Brennluft ausgerichtet ist. Dann ist wiederum auf den Umfang der Leitungsbiegung eine Anzahl von Austrittsöffnungen angeordnet, die dann wiederum lateral in Bezug zu dem Einlasskanal ausgerichtet sind.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Durchmesser des abgewinkelten Bereichs beziehungsweise der Leitungsbiegung zumindest angenähert gleich zu dem Durchmesser der Gasleitung. Die so ausgestaltete Gasleitung mit dem abgewinkelten Abschnitt beziehungsweise der Leitungsbiegung ist besonders einfach herzustellen, indem beispielsweise die Gasleitung gebogen wird oder aber ein entsprechend vorbereiteter Leitungsabschnitt zur Darstellung beispielsweise der rechtwinkligen Leitungsbiegung mit der Gasleitung verbunden, beispielsweise verklebt oder verschweißt wird. Die Gasleitung kann im Übrigen aus einem Kunststoffwerkstoff oder einem metallischen Werkstoff, beispielsweise einem Eisenwerkstoff, einem Aluminiumwerkstoff oder einem Kupferwerkstoff gefertigt sein.
In Weiterbildung der Erfindung weist die Gasleitung im Bereich der
Austrittsöffnung einen Schalldämpfer auf. Dieser Schalldämpfer kann auf die Gasleitung im Bereich des abgewinkelten Abschnitts aufgesteckt sein und reduziert die Körperschallemissionen, die im Bereich des Zusammentreffens der Gasströmung mit der Brennluftströmung auftreten können. Dabei kann der
Schalldämpfer auf die zuvor beschriebene Gasleitung mit den Austrittsöffnungen aufgesteckt sein oder aber der Schalldämpfer ist als Teil der Gasleitung so ausgebildet, dass der Schalldämpfer die zumindest eine Austrittsöffnung bildet. In Weiterbildung der Erfindung ist der Einlasskanal in einem Zylinderkopf der
Brennkraftmaschine angeordnet oder aber der Einlasskanal ist in einem sogenannten Saugrohr angeordnet, das mit dem Zylinderkopf verbunden ist, wobei dann der erfindungsgemäße Einlasskanal sich durch das Saugrohr und durch den Zylinderkopf erstreckt. Wenn auch der Gegenstand der Erfindung bei einem beliebigen Einlasskanal einer Maschine angewendet werden kann, ist die bevorzugte Anwendung bei einer als Brennkraftmaschine ausgebildeten Maschine gegeben. Diese Brennkraftmaschine ist bevorzugt als eine
mehrzylindrige Hubkolbenbrennkraftmaschine ausgebildet. Eine solche mehrzylindrige Hubkolbenbrennkraftmaschine weist ein Kurbelgehäuse auf, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist. An der Kurbelwelle ist eine Anzahl von Kolben tragenden Pleueln angelenkt, die in entsprechenden Zylindern bei einer Drehbewegung der Kurbelwelle auf und ab bewegt werden. Dabei wird in den zwischen dem jeweiligen Zylinderkopf und dem jeweiligen Kolben in dem Zylinder gebildeten Brennraum durch den Einlasskanal durch das Einlassventil gesteuert periodisch Brennluft und Brenngas eingeführt. Die Mischung aus Brennluft und Brenngas, die durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung verbessert wird, verbrennt durch Entzündung in dem Brennraum und betreibt somit die Brennkraftmaschine.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der
Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele näher beschrieben sind:
Es zeigen: eine Schnittdarstellung eines Einlassbereichs einer
Brennkraftmaschine mit einem in einen Zylinderkopf
eingelassenen Einlasskanal, der über ein Einlassventil in einen an den Zylinderkopf angrenzenden Brennraum in einem mit dem Zylinderkopf zusammenwirkenden Zylinder einmündet, wobei in den Einlasskanal eine erfindungsgemäß ausgebildete Gasleitung einmündet,
Figur 2a, 2b zwei Detailansichten einer Gasleitung gemäß Figur 1,
Figur 3a, 3b zwei Varianten einer Gasleitung mit einer Leitungsbiegung und eine Gasleitung ähnlich den Figuren 2a, 2b, die zusätzlich einen Schalldämpfer aufweist.
Der in Figur 1 dargestellte Ausschnitt zeigt einen Teilschnitt durch einen
Einlassbereich 1 einer Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf 2, der auf einem Zylinder 3 der Brennkraftmaschine angeordnet und mit diesem unter Einfügung einer Zylinderkopfdichtung verbunden ist. In dem Zylinder 3 ist ein zumindest einen Kolbenring 5 aufweisender Kolben 4 angeordnet, der über ein Pleuel mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird der Kolben 4 entlang einer Längsachse 6 periodisch auf und ab bewegt. In den Kolben 4 kann eine Brennraummulde 7 eingelassen sein, die dann zusammen mit einem Zylinderraum 8 oberhalb des Kolbens 4 einen Brennraum bildet. In dem Brennraum verbrennt ein eingebrachtes Gemisch aus Brennluft und Brenngas und bewirkt dabei die Abwärtsbewegung des Kolbens 4 zur Erzeugung von Arbeitsleistung an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine. Der Zylinderraum 8 ist zur Zuführung von dem Gemisch aus Brennluft und
Brenngas gesteuert über ein in dem Zylinderkopf 2 angeordnetes Einlassventil 9 mit einem ebenfalls in dem Zylinderkopf 2 angeordneten Einlasskanal 10 verbindbar. Das Einlassventil 9 wird von einer Nockenwelle direkt oder indirekt betätigt, wobei die Nockenwelle synchron mit der Kurbelwelle dreht. In der dargestellten offenen Stellung des Einlassventils 9 ist der Einlasskanal 10 mit dem Zylinderraum 8 und somit auch der Brennraummulde 7
strömungsverbunden und durch den Einlasskanal entlang einer Strömungsachse 11 zugeführte Brennluft strömt zusammen mit in den Einlasskanal 10 über eine Gasleitung 12 eingeblasenes Brenngas in den Zylinderraum 8 und die
Brennraummulde 7. Das Brenngas, das beispielsweise Erdgas oder ein sonstiges brennbares Gas ist, wird vorzugsweise gesteuert von einem Gasventil in die Gasleitung 12 eingebracht. Dabei kann die Gasleitung 12 Bestandteil des Gasventils sein. Das Brenngas bildet mit der Brennluft das brennbare Gemisch, das bei einer durch beispielsweise eine in den Zylinderraum 8 hineinragenden Zündkerze ausgelösten Entzündung verbrennt und den Kolben 4 bei dem dann geschlossenen Einlassventil 9 zur Erzeugung der Drehbewegung der
Kurbelwelle entlang der Längsachse 6 nach unten bewegt. Nach der
Verbrennung wird der Kolben 4 wieder nach oben bewegt und über ein ebenfalls in dem Zylinderkopf 2 angeordnetes Auslassventil wird das verbrannte Gemisch aus dem Zylinderraum 8 und der Brennraummulde 7 ausgeschoben.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist die Gasleitung 12 unter einem Winkel α von angenähert 45° bezogen auf eine Wandung des Einlasskanals 10 durch den Zylinderkopf 2 geführt und weist im Bereich der Mitte des
beispielsweise in diesem Bereich zylinderförmig ausgebildeten Einlasskanals 10 einen abgewinkelten Abschnitt 13 auf, der entlang der Mittelachse des
Einlasskanals 10 ausgerichtet ist. Die dargestellte Ausgestaltung und Anordnung der Gasleitung 12 in dem Einlasskanal 10 gewährleistet eine nahezu verlustfreie und ungestörte Strömung der Brennluft im Bereich der in den Einlasskanal 10 hineinragenden Gasleitung 12. In dem abgewinkelten Abschnitt 13 der Gasleitung 12 ist zumindest eine Austrittsöffnung 14 angeordnet, die lateral in den abgewinkelten Abschnitt 13 der Gasleitung 12 eingelassen ist. Vorzugsweise ist eine Anzahl von beispielsweise vier oder mehr Austrittsöffnungen 14 auf dem Umfang des abgewinkelten Abschnitts 13 angeordnet. Die zumindest eine Austrittsöffnung 14 kann zudem als Düse für eine feine Zerstäubung des
Brenngases ausgebildet sein. Durch die Austrittsöffnung 14 wird das Brenngas in den Einlasskanal 10 eingeblasen und durch die laterale Anordnung der
Austrittsöffnung 14 wird eine Bewegungskomponente zumindest angenähert quer zu der Strömungsachse 11 der Brennluft erzeugt. Dadurch wird eine innige Vermischung der Brennluft und des Brenngases schon in diesem Bereich des Einlasskanals 10 bewirkt, so dass letztendlich in dem Brennraum in der
Brennraumulde 7 und/oder dem Zylinderraum 8 ein intensiv vermischtes
Gemisch aus Brennluft und Brenngas eintritt und dort vollständig mit hohem Wirkungsgrad bei niedrigen Abgasemissionen verbrennt.
Die Figuren 2a, 2b zeigen Detailansichten der Gasleitung 12 mit dem
abgewinkelten Abschnitt 13, wobei in dem abgewinkelten Abschnitt 13 insgesamt vier Austrittsöffnungen 14 auf dem Umfang des abgewinkelten Abschnitts 13 der Gasleitung 12 verteilt angeordnet sind. Die Gasleitung 12 ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff oder einem Kunststoffwerkstoff gefertigt, wobei die Austrittsöffnungen 14 in die vorzugsweise aus einem Rohr gebildete Gasleitung 12 gebohrt sind. Die zumindest eine Austrittsöffnung 14 kann düsenförmig ausgebildet sein oder aber in die zumindest eine Austrittsöffnung 14 kann ein düsenförmiger Einsatz eingesetzt werden. In Richtung der Strömungsachse 11 ist die Gasleitung 12 von einem Verschluss 17 verschlossen.
Bei dem in Figur 3a dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Gasleitung 12 im Mündungsbereich in den Einlasskanal 10 eine zumindest angenähert rechtwinklig zu der Strömungsachse 11 ausgerichtete
Leitungsbiegung 15 auf. Dabei bildet der Austritt aus der Gasleitung 12 im Bereich der Leitungsbiegung 15 die Austrittsöffnung 14, die somit wiederum lateral zu der Gasleitung 12 ausgerichtet ist. Diese Ausgestaltung wird beispielsweise bei einer im Bereich einer Biegung des Einlasskanals 10 angeordneten Gasleitung 12 angewendet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3b weist die Leitungsbiegung 15 ausgangsseitig einen Verschluss 17 auf und die Leitungsbiegung 15 weist lateral angeordnete Austrittsöffnungen 14 auf. Bei einer Ausrichtung der Gasleitung 12 in Richtung der Strömungsachse 11 wird eine Einblasung von Brenngas sowohl in Richtung oder entgegen der Strömungsachse 11, als auch quer zu der Strömungsachse 11 der Brennluft erreicht. Dadurch kann beispielsweise auf besondere Strömungsgegebenheiten eingegangen werden. Die Gasleitung 12 kann aber auch quer - also unter einem Winkel α von 90° - zu dem Einlasskanal 10 in diesen hinein geführt sein, so dass die Leitungsbiegung 15 wiederum in Richtung der Strömungsachse 11 ausgerichtet ist. Bei dieser Anordnung sind dann wieder alle Austrittsöffnungen 14 quer zu der Strömungsachse 11 ausgerichtet. Im Übrigen ist der Durchmesser der Leitungsbiegung 15 (und auch des abgewinkelten Bereichs 13) zumindest angenähert gleich zu dem
Durchmesser der Gasleitung 12.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 entspricht im Wesentlichen dem der Figuren 1, 2a und 2b, wobei hier auf die Gasleitung 12 in dem abgewinkelten Abschnitt 13 ein Schalldämpfer 16 aufgesetzt ist beziehungsweise ein Teil der Gasleitung 12 ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Schalldämpfer 16 gleichzeitig den längsseitigen Verschluss 17 des abgewinkelten Bereichs 13 der Gasleitung 12 bilden und die lateralen Austrittsöffnungen 14 umschließen. Der Schalldämpfer 16 kann aber auch im Bereich des Austritts aus dem
abgewinkelten Abschnitt 13 der Gasleitung 12 durchlässig sein, wobei dann das hier austretende Brenngas beispielsweise so abgelenkt wird, dass ein Ersatz für eine laterale Austrittsöffnung 14 gegeben ist. Der Schalldämpfer 15 reduziert die Körperschallemissionen während der Einblasung von Gas in die Gasleitung 12. Abschließend wird darauf hingewiesen, dass beliebige Einzelmerkmale der Erfindung miteinander und untereinander kombiniert sein können.

Claims

Ansprüche
1. Einlasskanaleinrichtung zur Zuführung von Brennluft und Brenngas einer Brennkraftmaschine mit einem Brennluft entlang einer Strömungsachse (11) führenden Einlasskanal (10), der in einen Brennraum der
Brennkraftmaschine mündet, wobei der Einlasskanal (10) im Bereich der Einmündung in den Brennraum ein Einlassventil (9) aufweist und wobei in den Einlasskanal (10) stromaufwärts des Einlassventils (9) eine das Brenngas führende Gasleitung (12) einmündet,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitung (12) zumindest eine laterale Austrittsöffnung (14) aufweist.
2. Einlasskanaleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (14) im Bereich eines abgewinkelten Abschnitts (13) der Gasleitung (12) angeordnet ist.
3. Einlasskanaleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsachse (11) der Brennluft zumindest im Bereich der Austrittsöffnung (14) zumindest angenähert parallel zu einer den Einlasskanal (10) umfassenden Wandung ausgerichtet ist.
4. Einlasskanaleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (14) zumindest angenähert rechtwinklig zu der Strömungsachse (11) der Brennluft durch den Einlasskanal (10) ausgerichtet ist.
5. Einlasskanaleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der abgewinkelte Abschnitt (13) der Gasleitung (12) eine angenähert rechtwinklig zu der Gasleitung (12) ausgerichtete Leitungsbiegung (15) ist.
6. Einlasskanaleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der abgewinkelte Abschnitt (13)
ausgangsseitig in die Gasleitung (12) einen Verschluss (17) aufweist.
7. Einlasskanaleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des abgewinkelten Abschnitts (13) zumindest angenähert gleich ist zu dem Durchmesser des Gasleitung (12).
8. Einlasskanaleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitung (12) im Bereich des abgewinkelten Abschnitts (13) einen Schalldämpfer (16) aufweist.
9. Einlasskanaleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (10) in einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingelassen ist.
10. Einlasskanaleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (10) in ein mit einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine verbundenen Saugrohr eingelassen ist.
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