[go: up one dir, main page]

DE1751664A1 - Swirl-generating inlet duct - Google Patents

Swirl-generating inlet duct

Info

Publication number
DE1751664A1
DE1751664A1 DE19681751664 DE1751664A DE1751664A1 DE 1751664 A1 DE1751664 A1 DE 1751664A1 DE 19681751664 DE19681751664 DE 19681751664 DE 1751664 A DE1751664 A DE 1751664A DE 1751664 A1 DE1751664 A1 DE 1751664A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder
inlet
valve
valve seat
axis
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE19681751664
Other languages
German (de)
Inventor
Juergen Dipl-Ing Blank
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Energy Solutions GmbH
Original Assignee
Motoren Werke Mannheim AG
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
Application filed by Motoren Werke Mannheim AG filed Critical Motoren Werke Mannheim AG
Priority to DE19681751664 priority Critical patent/DE1751664A1/en
Priority to NO2244/69A priority patent/NO121475B/no
Priority to CH834869A priority patent/CH494345A/en
Priority to US838492A priority patent/US3590797A/en
Priority to NL6910154A priority patent/NL6910154A/xx
Priority to SE09468/69A priority patent/SE340915B/xx
Priority to DK360669AA priority patent/DK129870B/en
Priority to BE735704D priority patent/BE735704A/xx
Priority to GB1239100D priority patent/GB1239100A/en
Priority to FR6922781A priority patent/FR2014528A1/fr
Priority to ES369199A priority patent/ES369199A1/en
Publication of DE1751664A1 publication Critical patent/DE1751664A1/en
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M1/00Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14Direct injection into combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/247Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2700/00Supplying, feeding or preparing air, fuel, fuel air mixtures or auxiliary fluids for a combustion engine; Use of exhaust gas; Compressors for piston engines
    • F02M2700/43Arrangements for supplying air, fuel or auxiliary fluids to a combustion space of mixture compressing engines working with liquid fuel
    • F02M2700/4302Arrangements for supplying air, fuel or auxiliary fluids to a combustion space of mixture compressing engines working with liquid fuel whereby air and fuel are sucked into the mixture conduit
    • F02M2700/4392Conduits, manifolds, as far as heating and cooling if not concerned; Arrangements for removing condensed fuel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

MOTOREN - WBBKEM A N NHEI M AG vorm. BEH Z Abt. stat. Motorenbau, 6800 Mannheim, Carl - Benz ~ ßtrasseMOTORS - WBBKEM A N NHEI M AG vorm. BEH Z Dept. stat. Motorenbau, 6800 Mannheim, Carl - Benz ~ ßtrasse

Drallerzeugender EinlaßkanalSwirl-generating inlet port

Die Erfindung bezieht sich auf einen drallerzeugenden Einlaß= kanal für selbstzündende luftverdichtend© Brennkraftmaschinen mit Brennstoffeinspritzung quer zur Strömungsrichtung der ein** tretenden, um die Zylinderachse kreisenden Verbrennungsluft, der von einer seitlichen Eintrittsöffnung amZylinderkopf zu zwei in Strömungerichtung der eintretenden Luft hintereinander lie« genden Ventilsitzen für die hängend im Zylinderkopf angeordneten Einlaßventile führt und senkrecht zur Zylinderachse gesehen, bogenförmig und sich verengend derart zu den im Zylinderboden lie« genden Ventilsitzen hin verläuft, daß die eintritts- und boden* eeitige Ausgangsstelle des zu dem ersten Ventilsitz führenden ersten bogenförmigen Auslaufs dem Zylinderboden näher liegt als die eintritts- und bodenseitige Ausgangsstelle des zu dem zwei« ten Ventilsitz führenden zweiten bogenförmigen Auslaufs, wobei, jeweils in Richtung der Zylinderachse gesehen, die innere Kanal« seitenwand die Innenflächen der Ventilsitze tangiert und di® au« ßere Kanalseitenwand an dem ersten Ventilsitz in der Nähe des in den Zylinderkopf fortgesetzt gedachten Zylinderumfanges vorbei führt und die Innenfläche dee zweiten Ventilsitzes tangiert uadan der Ausgangsetell© des ersten Auslaufe ein kreissegmentfö^mi** ger Abdeckschirm aiit seiner Innenkante etwa in Richtung aines von der Zylinderachse auegehenden Radius sich erstreckend asiga<* bracht ist.The invention relates to a swirl-generating inlet = duct for self-igniting air-compressing © internal combustion engines with fuel injection perpendicular to the direction of flow of the one ** occurring combustion air circulating around the cylinder axis, the from one side entry opening on the cylinder head to two Valve seats lying one behind the other in the direction of flow of the incoming air for those arranged hanging in the cylinder head Inlet valves leads and seen perpendicular to the cylinder axis, arched and narrowing in such a way to the lying in the cylinder base towards the valve seats so that the inlet and floor * Side starting point of the leading to the first valve seat first arcuate outlet is closer to the cylinder base than the entry and base-side exit point of the two « th valve seat leading to the second arcuate outlet, where, viewed in the direction of the cylinder axis, the inner channel « side wall touches the inner surfaces of the valve seats and the outer channel side wall on the first valve seat near the in the cylinder head continued past the imaginary cylinder circumference leads and the inner surface of the second valve seat is tangent to the exit set © of the first outlet a circle segmentfö ^ mi ** ger cover screen with its inner edge approximately in the direction of aines radius extending from the cylinder axis asiga <* is brought.

Es ist ein Einlaßkanal mit einem Abdeckschirm ander eintritts-- und bodenseitigen des au dem ersten Ventilsitz führenden- Kanal· ■tückee bekannt,*) ,der..eich von dem eingange beschrieben®!! Kanal durch eine stark abweichende Lage und Form der Innenkante'There is an inlet duct with a cover screen on the other inlet-- and the bottom of the channel leading to the first valve seat ■ tückee known, *) who..e described by the beginning® !! channel due to a strongly deviating position and shape of the inner edge '

*) Britische Patentschrift 587 2rfe>. ■ -.2*) British patent specification 587 2 r fe>. ■ -.2

10 9885/042010 9885/0420

BAD ORlQiWALBAD ORlQiWAL

des Abdeckschirmes und des zu dem ersten Ventilsitz führenden Auslaufe, sowie durch die relative Lage der eintritts- und boden= 8eitigen Ausgangsstellen zueinander unterscheidet. Gemäß den der Erfindung zu Grunde liegenden Erkenntnissen wird durch diese Ab» ~VeIcfiünge^~aie~TuTtdurcheä"t^zmenge durcTi das"^f st^ EInta(Tven^it vermindert und wegen der Lage des Schirmes ein Zustandekommen einer Blockdrallströmung im Zylinder in Frage gestellt.the cover screen and the one leading to the first valve seat Outlets, as well as by the relative position of the entry and bottom = 8-sided exit points to each other. According to the The knowledge on which the invention is based is confirmed by this abatement and because of the position of the screen, the creation of a block swirl flow in the cylinder is questionable.

Ss ist ein weiterer Einlaßkanal bekannt xx), der sich von der eingangs beschriebenen Bauart dadurch unterscheidet, ciaß er nicht von einer, sondern von zwei Eintrittsöffnungen ausgeht, sowie weiter dadurch, daß er keinen Abdeckschirm aufweist. Diese Unterschiede ergeben eine aufwendige Bauart von Zylinderkopf und Einlaßsammeirohr, sowie eine zur wirksamem Gemischbildung bei schnellaufenden Brennkraftmaschinen mit Brennstoffeinspritzung quer zu der im Zylinder kreisenden Verbrennungsluft ungeeignete schwache Luftbewegung.Another inlet channel is known xx ), which differs from the type described at the beginning in that it does not start from one but from two inlet openings, and also in that it does not have a cover screen. These differences result in a complex design of the cylinder head and intake manifold, as well as a weak air movement which is unsuitable for effective mixture formation in high-speed internal combustion engines with fuel injection transverse to the combustion air circulating in the cylinder.

Es ist schließlich ein dritter Einlaßkanal bekannt X3CX), der sich von der eingange beschriebenen Bauart durch das Vorhandensein von Abdeckschirmen an beiden Ventilöffnungen, sowie dadurch unter« scheidet, daß er eich bei bogenförmige» Verlauf nicht zu den Ventil» sitzen hin verengt. Die Durchflußbeiwerte dieses bekannten Kanals lassen zu wünschen übrig und außerdem ist die Intensität der er» zeugten Blockdrallströmung von relativ geringfügigen Form- und Lageabweichungen der Abdeckschirme abhängig.Finally, a third inlet port is known (X3CX ), which differs from the type described at the beginning by the presence of protective screens on both valve openings and by the fact that it does not narrow towards the valve seats when it is curved. The flow coefficients of this known channel leave something to be desired and, moreover, the intensity of the block swirl flow produced is dependent on relatively slight deviations in shape and position of the cover screens.

Demgegenüber besteht die Aufgebe der Erfindung darin, die Nachteile der bekannten Bauarten zu vermeiden d.h. einen Einlaßkanal zu schaffen, der gute Durchflußeigenachaften aufweist, eine für die Gemischbildung bei schnellaufenden Brennkraftmaschinen mit Brennstoffeinspritzung quer zu der im Zylinder kreisenden Luft auereichende, intensive Luftwirbelung von der Art einer Block» drallBtrömung erzeugt, sowie weitgehend unempfindlich gegen fertigungebedingte Maß- und Lageabweichungen dee Abdeckechirmes ist.On the other hand, the object of the invention is to avoid the disadvantages of the known types, i.e. an inlet duct to create that has good flow properties, one for the mixture formation in high-speed internal combustion engines with fuel injection perpendicular to the air circulating in the cylinder sufficient, intensive air turbulence of the type of a block » swirl flow is generated, and is largely insensitive to manufacturing-related dimensional and positional deviations of the cover screen.

**) U.S. Patentschrift 2 318 914 3^*) Deuteche Auelegeechrift 1 251 998. ' - 3 .**) US Patent 2 318 914 3 ^ *) Deuteche Auelegeechrift 1 251 998. '- 3.

1Q9885/0420 copy1Q9885 / 0420 copy

■"'■■ · BAD ORIRIA■ "'■■ · BAD ORIRIA

Diese Aufgabe wird an einem Einlaßkanal der eingangs beschrie= benen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innenkante des Abdeckschirmes peneigt zur Achse des ersten Einlaßventiles von der Ausgangsstelle des ersten Auslaufs zur AusgangsstelleThis object is achieved according to the invention at an inlet channel of the type described at the beginning in that the inner edge of the cover screen tilts to the axis of the first inlet valve from the exit point of the first run to the exit point

des zweiten Auslaufs hin verläuft und von der Einlaßventil« achse einen Abstand von 0,25 bis 0,4-5 des Innendujrchmessers_des ersten Ventilsitzes hat.of the second outlet and from the inlet valve " axis a distance of 0.25 to 0.4-5 of the inner diameter of the first valve seat.

Ein strömungstechnisch ungünstiger, sehr kleiner Abstand der Schirminnenkaaite von dem Ventilschaft kann bei gegebener relativ großer Schirmfläche zweckmäßig'dadurch vermieden werden, daß der Abdeckschirm, in Richtung der Zylinderachse sesehen, sichelför= migen Umriß hat, wobei die Achtung einer an die Innenkante an= gelegten Sehne etwa in Richtung eines von der Zylinderachse ausgehenden Radius verläuft«A fluidically unfavorable, very small distance between the inner shields and the valve stem can be relatively large screen surface should be avoided expediently, that the cover screen, seen in the direction of the cylinder axis, sickle = has a moderate outline, paying attention to the inner edge = laid chord runs approximately in the direction of a radius starting from the cylinder axis "

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In the drawing is an embodiment of the invention shown.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Einlaßkanal längs der Linie" I - I in Fig. 2, der den Kanalverlauf senkrecht zur Zylinderachse gesehen veranschaulicht.Fig. 1 shows a section through the inlet channel along the Line "I - I in Fig. 2, which illustrates the course of the channel seen perpendicular to the cylinder axis.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Einlaßkanal längs der Linie II - II in Fig. 1 , der den Kanalverlauf in Richtung der Zylinderachse gesehen veranschaulicht.FIG. 2 shows a section through the inlet channel along the line II-II in FIG. 1, which shows the channel course in Illustrated as viewed in the direction of the cylinder axis.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch.-den-Abdeckechirm längs der Linie III - III in Fig. 2.Fig. 3 shows a section through the cover screen along the Line III - III in Fig. 2.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch den ersten Ventilsitz längs der Linie IV - IV in Fig. 2.Fig. 4 shows a longitudinal section through the first valve seat the line IV - IV in FIG. 2.

Fig. 5 zeigt eine Fig. 2 entsprechende Draufsicht auf den er* sfren Vehtileitz, Jedoch mit einem anders geformten Abdeckschirm.Fig. 5 shows a top view corresponding to Fig. 2 of the he * sfren Vehtileitz, but with a different shape Cover screen.

1 Q9885/CU 2O "■ ' - · copy1 Q9885 / CU 2O "■ '- · copy

ßADßAD

Der Einlaßkanal führt von der Eintrittsöffnung 1 zu dem ersten Ventilsitz 2 und von dort in Etrömungsrichtung der eintretenden Luft zu dem zweiten Ventilsitz 3- Die hängend im Zylinderkopf 4 angeordneten Einlaßventile 5 und 6 arbeiten mit den Ventilsitzen 2 und 3 zusammen. Der Einlaßkanal verläuft, wie in Fig. 1 dar« gestellt, bogenförmig und sich verengend zu den im ZylinderbodenThe inlet channel leads from the inlet opening 1 to the first Valve seat 2 and from there in the direction of flow of the incoming Air to the second valve seat 3- The intake valves 5 and 6, which are arranged in the cylinder head 4, work with the valve seats 2 and 3 together. The inlet channel runs, as shown in Fig. 1. posed, arched and narrowing to those in the cylinder base

7 liegenden Ventilsitzen 2 und 3· Die der Eintrittsöffnung 1 und dem Zylinderboden 7 zugewandte Ausgangsstelle 8 des zu dem ersten Ventilsitz 2 führenden ersten bogenförmigen Auslaufs 9 liegt dem Zylinderboden 7 näher als die der Eintrittsöffnung 1 und dem Zylinderboden 7 zugewandte Ausgangsstelle 10 des zu dem zweiten Ventilsitz 3 führenden zweiten bogenförmigen Auslaufs 11. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, tangiert die innere Kanalseitenwand 12 die Innenflächen 13 und 14 der Ventilsitze 2 und 3· Die äußere Kanalseitenwand 15 führt an dem ersten Ventilsitz 2 in der Nähe des in den Zylinderkopf fortgesetzt gedachten Zylinderumfanges 16 vorbei und tangiert die Innenfläche 14 des zweiten Ventilsitzes 3· An der Ausgangsstelle 8 ist ein kreiesegmentförmiger Abdeck» schirm 17 angebracht, der wie Fig. 3 zeigt, aus der Ausgangsstelle7 lying valve seats 2 and 3 · The outlet point 8 facing the inlet opening 1 and the cylinder base 7 of the first Valve seat 2 leading first arcuate outlet 9 is the Cylinder base 7 closer than that of the inlet opening 1 and the cylinder base 7 facing exit point 10 of the second arcuate outlet 11 leading to the second valve seat 3. As 2, the inner channel side wall 12 is tangent to the inner surfaces 13 and 14 of the valve seats 2 and 3. The outer one Channel side wall 15 leads to the first valve seat 2 in the vicinity of the cylinder circumference, which is continued into the cylinder head 16 past and tangent to the inner surface 14 of the second valve seat 3 · At the starting point 8 is a circular segment-shaped cover » Screen 17 attached, as shown in Fig. 3, from the starting point

8 herauswächst d.h. einen Bestandteil des Zylinderkopfgußstückes darstellt. Die Innenkante 18 des Abdeckschirmes 17 erstreckt sich etwa in Richtung des von der Zylinderachse 19 ausgehenden Radius 20. Die Innenkante 18 verläuft geneigt zu der Achse 21 des ersten Einlaßventiles 5· Der Abdeckschirm 17 bzw. seine Innenkante 18 erstreckt sich von der Ausgangsstelle 8 zu der Ausgangestelle 10. Die Innenkante 18 hat einen Abstand a von der Achse 21, der 0,25 bie 0,45 des Innendurchmessers d des ersten Ventilsitzes 2 beträgt. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Abdeckschirm 22 ist die Innenkante8 grows out i.e. a component of the cylinder head casting represents. The inner edge 18 of the covering screen 17 extends approximately in the direction of the radius starting from the cylinder axis 19 20. The inner edge 18 runs inclined to the axis 21 of the first inlet valve 5. The cover screen 17 or its inner edge 18 extends from the starting point 8 to the starting point 10. The inner edge 18 has a distance a from the axis 21 of 0.25 bie 0.45 of the inner diameter d of the first valve seat 2 is. In the case of the covering screen 22 shown in FIG. 5, the inner edge is

23 bogenförmig ausgebildet. Die an die Kante 23 angelegte Sehne23 formed arcuately. The tendon applied to the edge 23

24 verläuft etwa in Richtung des Radius 20.24 runs approximately in the direction of radius 20.

Die Wirkungsweise dee vorstehend beschriebenen liinlaßkanals kann folgendermaßen erklärt werden ιThe operation of the liinlaßkanals described above can can be explained as follows ι

Der Brennstoff wird von einer in der Zylinderachse 19 oder in der Nahe dieser Stelle angeorneten Einspritzdüse 25 kurz vor dem oberen Totpunkt in mehreren üinzelstrahlen in den Zylinder ein-The fuel is injected by an injection nozzle 25 arranged in the cylinder axis 19 or in the vicinity of this point shortly before the top dead center in several individual beams in the cylinder

• - 5 -• - 5 -

109885/0420 ΘΑ0 ORIGINAL109885/0420 ΘΑ0 ORIGINAL

gespritzt. Die einzelnen Brennstoffstrahlen sind von der Düsen* spitze aus nach außen radial gerichtet und verlaufen leicht schräg zum Zylinderboden 7 mit zunehmendem Abstand von demselben. Diese Brennstoffstrahlen sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Zur Veranschaulichung der Gemischbildung geht man von der Vorstellung aus, daß die im Zylinder kreisenden Luftteilchen die Sektoren zwischen den einzelnen Brennstoffstrahlen während der Einspritz» dauer gerade durchlaufen müssen, wenn die Gemischbildung gut sein soll. Dabei wird angenommen, daß der einzelne Brennstoffstrahl so verweht wird, daß er den stromabwärts liegenden nächsten Sektor etwa ausfüllt und dabei dort die zu seiner Verbrennung benötigte Luft vorfindet. Versuche haben ergeben, daß eine ganz bestimmte Wirbeldrehzahl bei einer bestimmten Einspritzdauer ™ und Zahl der Brennstoffstrahlen die beste Gemischbildung ergibt. Wenn der Kolben während des Einlaßhubee nach unten geht, wird der Zylinder-inhalt auf Grund der oben beschriebenen Gestalt und Anordnung der Abdeckschirme 17 oder 22 und des Einlaßkanales, insbesondere des zweiten Auslaufs 11 in kreisende Bewegung um die Zylinderachse 19 versetzt, die während des darauffolgenden Verdichtungshubes erhalten bleibt. Der Forderung, daß die Sektoren zwischen den einzelnen Brennstoffstrahlen von den kreisenden Luftteilchen gerade während der Einepritzdauer durchlaufen werden · entspricht eine sogenannte Blockdrallströmung, bei der die Ge» schwindigkeit der Luftteilchen am Zylinderumfang 16 größer ist als in der Nähe der Zylinderachse 19. Dies wird durch die er= findungsgemäße Anordnung und Gestalt der Abdeckschirme 17 oder 22, sowie durch die Form des Einlaßkanalee, insbesondere des zweiten Auelaufs 11 erreicht, die bewirken, daß die in den Zylinder einströmende Luft nach außen gegen den Zylinderumfang gedrängt wird. Das Optimum der Gemischbildung äußert sich in den besten Werten von mittlerem effektivem Druck, Abgastrübung, spezifischem Brennstoffverbrauch, Druckverlauf und Luftausnutzung.injected. The individual fuel jets are from the nozzle * point directed radially outward and run slightly obliquely to the cylinder base 7 with increasing distance from the same. These Fuel jets are not shown in the drawing. To illustrate the formation of the mixture, one starts with the idea from the fact that the air particles circling in the cylinder form the sectors between the individual fuel jets during the injection » have to go through for a long time if the mixture formation is to be good. It is assumed that the individual fuel jet is blown away in such a way that it roughly fills the next sector downstream, and there the one for its combustion finds the air it needs. Tests have shown that a very specific vortex speed for a specific injection duration ™ and number of fuel jets gives the best mixture formation. When the piston goes down during the intake stroke, the cylinder content is due to the shape and shape described above Arrangement of the cover screens 17 or 22 and the inlet channel, in particular the second outlet 11 in a circular motion the cylinder axis 19 is offset during the subsequent Compression stroke is retained. The requirement that the sectors between the individual fuel jets from the circling Air particles are passed through during the injection period corresponds to a so-called block swirl flow, in which the speed of the air particles on the cylinder circumference 16 is greater than in the vicinity of the cylinder axis 19. This is due to the inventive arrangement and shape of the cover screens 17 or 22, as well as achieved by the shape of the inlet ducts, in particular of the second runout 11, which cause the in the cylinder inflowing air is forced outward against the cylinder circumference. The optimum mixture formation is expressed in the best values of mean effective pressure, exhaust gas opacity, specific fuel consumption, pressure curve and air utilization.

Die Wirkung des Kanalverlaufes und der Abdeckechirme 17 oder 22 kann folgendermaßen erklärt werden:The effect of the channel course and the cover screens 17 or 22 can be explained as follows:

Aus einem geöffneten Tellerventil strömt die Luft etwa in RichtungThe air flows roughly in the direction of an open poppet valve

- 6 109885/0420 - 6 109885/0420

der Sitzfläche d.h. schräg nach unten. Führt zu diesem Ventil ein Ventilkanal, der gleichachsig zur Ventilachse verläuft,so sind Austrittsgeschwindigkeit und Richtung der in den Zylinder eintretenden Luft am gesamten Ventilumfang gleich. Eine solche Luftströmung kann keine Drehbewegung im Zylinder anfachen, denn die in einer senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden ^uerebene liegenden Komponenten aller Geschwindigkeitsvektoren am Ventil= umfang heben sich, da sie gleich groß und entgegengesetzt e;erich= tet sind, gegenseitig auf.of the seat, i.e. diagonally downwards. Leads to this valve a valve channel that runs coaxially to the valve axis, see above the exit speed and direction of the air entering the cylinder are the same over the entire circumference of the valve. Such The air flow cannot stimulate any rotational movement in the cylinder, because it is in a plane perpendicular to the cylinder axis lying components of all velocity vectors on the valve = circumference are raised because they are of equal size and opposite e; erich = tet are mutually up.

Führt ein Ventilkanal, dessen Haupterstreckungsrichtung quer zur Ventilachse verläuft, zu einem geöffneten Tellerventil, so ist die Geschwindigkeitsverteilung der am Ventilumfang ausströmenden Luft ungleich, und zwar ist die Geschwindigkeit der durch den Ventilspalt strömenden Luft dort am größten, wo die aus dem Ven= tilkanal zuströmende Luft die geringste Umlenkung erfährt, und dort am kleinsten, wo ihr die größte Umlenkung aufgezwungen wird. Die in Fortsetzung der Zuströmrichtung im Ventilkanal liegenden Geschwindigkeitsvektoren sind daher am größten und damit auch ihre Komponenten in der Querebene. Eine vektorielle Addition dieser Komponenten ergibt eine einheitliche Resultierende, die der im Zylinder befindlichen Luft eine Drehbewegung aufzwingt, wenn das Ventil, wie üblich, einseitig in der Nähe des Zylinäer= umfange8 angeordnet ist und wenn der Kanal etwa tangential zum Zylinderumfang verläuft. Addiert man die Querkomponenten der Geschwindigkeitsvektoren sämtlicher in dem Ventilkanäl verlau= fender Stromfäden kurz vor Erreichen der Sitzpartie vektoriell, so erhält man eine resultierende Querkomponente, die in Richtung der Skel-ettlinie 26 verläuft. Die Richtung dieser resultierenden Querkomponente stimmt mit der Richtung der Resultierenden aus den Querkomponenten der Geschwindigkeitsvektoren am Ventilumfang überein. Das bedeutet, daß die Richtung der Skelettlinie 26 in der Gegend kurz vor den Ventilsitz 3 die Hauptrichtung der aus dem Ventil 6 strömenden Luft bestimmt.If a valve channel, the main direction of extent of which is transverse to the valve axis, leads to an open poppet valve, the speed distribution of the air flowing out of the valve circumference is unequal, namely the speed of the air flowing through the valve gap is greatest where the air flowing in from the valve channel is greatest Air experiences the slightest deflection, and the smallest there where the greatest deflection is forced upon it. The velocity vectors in continuation of the inflow direction in the valve channel are therefore greatest, and thus their components are also in the transverse plane. A vectorial addition of these components produces a uniform resultant which forces the air in the cylinder to rotate when the valve, as usual, is arranged on one side near the cylinder circumference and when the channel is roughly tangential to the cylinder circumference. If the transverse components of the velocity vectors of all flow filaments running in the valve channel are added vectorially shortly before reaching the seat area, a resulting transverse component is obtained which runs in the direction of the skeleton line 26. The direction of this resulting transverse component corresponds to the direction of the resultant from the transverse components of the velocity vectors on the valve circumference. This means that the direction of the skeleton line 26 in the area shortly before the valve seat 3 determines the main direction of the air flowing out of the valve 6.

Eine «rleichartige, aber intensivere Wirkung kann durch einen am Ventilsitz angebrachten Abdeckschirm erzeugt werden. Dabei wird die Geschwindigkeit der Luft an den durch den Abdeckschirm abgedeckten Teilen des Ventilumfanges durch die von den AbdeckschirmA similar but more intense effect can be produced by a cover screen attached to the valve seat. The speed of the air at the parts of the valve circumference covered by the cover screen is thereby reduced by that of the cover screen

- 7 -1098 8 5/0420- 7 -1098 8 5/0420

-7- T751664-7- T751664

erzeugten Wirbelungsverluste stark vermindert. Die Geschwindig= keitsvektoren an den abgedeckten Teilen des Ventilumfanges und damit ihre Komponenten in der Querebene sind viel kleiner als am unabgedeckten Umfang. Durch vektorielle Addition aller Quer* komponenten ergibt sich eine Resultierende in Richtung der Schirm« mittellinie des Abdeckschirmes und zwar mit einer Richtung von der Ventilachse 21 ausgehend zum unabgedeckten Umfang hin. Der durch das Einlaßventil 5 strömenden Luft wird demnach diese Richtung aufgezwungen, die im vorliegenden Pail mit der Linie III - III übereinstimmt.generated turbulence losses are greatly reduced. The velocity vectors on the covered parts of the valve circumference and thus their components in the transverse plane are much smaller than on the uncovered perimeter. By vectorial addition of all cross * components results in a resultant in the direction of the screen « center line of the cover screen with a direction starting from the valve axis 21 towards the uncovered circumference. Of the Air flowing through the inlet valve 5 is therefore forced in this direction, the one in the present pail with the line III - III matches.

Eine wirksame d.h. zur Anfachung der erforderlichen Blockdrallströmung entsprechend gerichtete und genügend kräftige Luftein= strömung in den Zylinder hat nicht nur eine entsprechende Form und Lage des Einlaßkanales und des Abdeckschirmes zur Voraussetzung, sondern auch eine möglichst verlust- und ablösungsfreie besohlen·= nigte Stömung im Bereich dieser Kanalpartien. Dieser Forderung entspricht der sich verengende Querschnittsverlauf des Auslaufes 11, sowie die Lage des Abdeckschirmes 17» die eine Führung des Luftstromes in den Auslauf 11 ohne wesentliche Wirbelbildung be* wirkt. Die Strömung um den Abdeckschirm zu dem Ventilsitz 2 ist zwar nicht wirbelfrei aber der aus dem Ventil 5 austretende Luft« strom würde ohne die Richtwirkung des Abdeeckschirmes 17 nichts zur Erzeugung der erforderlichen Blockdrallströmung beitragen können. Die Schräge Lage der Innenkante 18 und die angegebenen Werte für den Abstand a von der Achse 21 bewirken jedoch, daß f sich die Wirbelungsverluste im Hinblick auf das angestrebte Gesamtergebnis in vertretbaren Grenzen halten.An effective air intake that is appropriately directed and sufficiently powerful to fanning the required block swirl flow The flow into the cylinder not only has a corresponding shape and position of the inlet port and the cover screen as a prerequisite, but also soles that are as loss-free and detachable as possible · = Necessary flow in the area of these canal parts. The narrowing cross-sectional shape of the outlet corresponds to this requirement 11, as well as the position of the cover screen 17 »the one guide of the Air flow into the outlet 11 without significant vortex formation be * acts. The flow around the cover screen to the valve seat 2 is although not eddy-free but the air emerging from valve 5 « Without the directivity of the cover 17, electricity would be nothing can contribute to the generation of the required block swirl flow. The inclined position of the inner edge 18 and the specified Values for the distance a from the axis 21, however, have the effect that f the eddy losses with regard to the desired Keep the overall result within reasonable limits.

109885/0420109885/0420

Claims (2)

PatentansprücheClaims 1. Brallerzeugender Einlaßkanal für selbstzündende, luftver* dichtende Brennkraftmaschinen mit Brennstoffeinspritzung auer zur Strömungsrichtung der eintretenden, um die Zylinderachse kreisenden Verbrennungsluft, der von einer seitlichen Eintrittsöffnung am Zylinderkopf zu zwei in Strömungsrichtung der eintretenden Luft hintereinander liegenden Ventilsitzen für die hon= gend im Zylinderkopf angeordneten Einlaßventile führt und senk= recht zur Zylinderachse gesenen, bogenförmig und sich verengend derart zu den im Zylinderbbden liegenden Ventilsitzen hin ver= läuft, daß die eintritts- und bodenseitige Ausgangsstelle des zu dem ersten Ventilsitz führenden ersten bogenförmigen Auslaufs dem Zylinderboden näher liegt als die eintritts- und bodenseitige Ausgangsstelle des zu dem zweiten Ventilsitz führenden zweiten bogenförmigen Auslaufs, wobei, jeweils in Richtung der Zylinder= achse gesehen, die innere Kanalseitenwand die Innenflächen der Ventilsitze tangiert und die äußere Kanalseitenwand an dem er= sten Ventilsitz in der Nähe des in den Zylinderkopf fortgesetzt gedachten Zylinderumfanges vorbei führt und die Innenfläche des zweiten Ventilsitzes tangiert und an der Ausgangsstelle des er= sten Auslaufs ein kreissegmentförmiger Abdeckschirm mit seiner Innenkante etwa in Richtung eines von der Zylinderachse auscce = henden Radius sich erstreckend angebracht ist, dadurch prekenn« zeichnet, daß die Innenkante (18) des Abdeckschirmes (17) ge= neifit zur Achse (21) des ersten Einlaßventiles (5) von der Ausgangsstelle (8) des ersten Auslaufs (9) zur AusRan^sstelle (10) des zweiten Auslaufs (11) hin verläuft und von der uinlaiiventilachse (21) einen Abstand (a) von 0,25 bis 0,45 des Innendurch= messers (d) des ersten Ventilsitzes (2) hat.1. Blast-generating inlet duct for self-igniting, air-fed * sealing internal combustion engines with fuel injection except to the direction of flow of the entering, around the cylinder axis circulating combustion air coming from a side inlet opening on the cylinder head to two valve seats one behind the other in the direction of flow of the incoming air for the hon = Inlet valves arranged in the cylinder head lead and perpendicular to the cylinder axis, arcuate and narrowing ver = in such a way to the valve seats in the cylinder base runs that the inlet and bottom-side exit point of the leading to the first valve seat first arcuate outlet is closer to the cylinder base than the inlet and base-side exit point of the second leading to the second valve seat arcuate outlet, where, seen in the direction of the cylinder = axis, the inner channel side wall the inner surfaces of the Valve seats tangent and the outer channel side wall continued on the first valve seat in the vicinity of the in the cylinder head imaginary cylinder circumference leads past and tangent to the inner surface of the second valve seat and at the starting point of the er = Most outlet a circular segment-shaped cover screen with its inner edge approximately in the direction of one of the cylinder axis auscce = extending radius is attached, thereby preventing « shows that the inner edge (18) of the cover screen (17) ge = neifit to the axis (21) of the first inlet valve (5) from the starting point (8) of the first outlet (9) to AusRan ^ sstelle (10) of the second outlet (11) and from the uinlaiiventilachse (21) a distance (a) of 0.25 to 0.45 of the inner diameter = knife (d) of the first valve seat (2). 2. Einlaßkanal nach Anspruch 1, dadurch Rekennzeichnet, daß der Abdecksrhirra (22), in Richtung der Zylinderachse (19) gesehen, sichelförmigen Umriß hat, wobei die Richtung einer an die Innenkante (23) angelegten Sehne (24) etwa in Richtung eines von der Zylinderachse (19) ausgehenden Radius (20) vorläuft.2. Inlet port according to claim 1, characterized in that the Covering tube (22), seen in the direction of the cylinder axis (19), sickle-shaped outline, with the direction of one to the inner edge (23) applied tendon (24) approximately in the direction of one of the Cylinder axis (19) outgoing radius (20) runs forward. 109885/0420 BAO ORIGINAL109885/0420 BAO ORIGINAL LeerseiteBlank page
DE19681751664 1968-07-06 1968-07-06 Swirl-generating inlet duct Granted DE1751664A1 (en)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19681751664 DE1751664A1 (en) 1968-07-06 1968-07-06 Swirl-generating inlet duct
NO2244/69A NO121475B (en) 1968-07-06 1969-05-30
CH834869A CH494345A (en) 1968-07-06 1969-06-02 Swirl-generating inlet duct
US838492A US3590797A (en) 1968-07-06 1969-07-02 Compression-ignition internal combustion engines
NL6910154A NL6910154A (en) 1968-07-06 1969-07-02
SE09468/69A SE340915B (en) 1968-07-06 1969-07-03
DK360669AA DK129870B (en) 1968-07-06 1969-07-03 Top piece with an inflow channel in which the inflowing air is set in a rotational movement.
BE735704D BE735704A (en) 1968-07-06 1969-07-04
GB1239100D GB1239100A (en) 1968-07-06 1969-07-04
FR6922781A FR2014528A1 (en) 1968-07-06 1969-07-04
ES369199A ES369199A1 (en) 1968-07-06 1969-07-05 Compression-ignition internal combustion engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19681751664 DE1751664A1 (en) 1968-07-06 1968-07-06 Swirl-generating inlet duct

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1751664A1 true DE1751664A1 (en) 1972-01-27

Family

ID=5692404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19681751664 Granted DE1751664A1 (en) 1968-07-06 1968-07-06 Swirl-generating inlet duct

Country Status (11)

Country Link
US (1) US3590797A (en)
BE (1) BE735704A (en)
CH (1) CH494345A (en)
DE (1) DE1751664A1 (en)
DK (1) DK129870B (en)
ES (1) ES369199A1 (en)
FR (1) FR2014528A1 (en)
GB (1) GB1239100A (en)
NL (1) NL6910154A (en)
NO (1) NO121475B (en)
SE (1) SE340915B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3861375A (en) * 1972-02-16 1975-01-21 Berliet Automobiles Cylinder head for a diesel engine
DE2243269C2 (en) * 1972-09-02 1982-04-22 Günter 8543 Hilpoltstein Elsbett Air supply system, in particular an intake line system
US4159011A (en) * 1978-02-21 1979-06-26 General Motors Corporation Engine cylinder inlet port

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2318914A (en) * 1941-07-15 1943-05-11 American Locomotive Co Internal combustion engine
GB587276A (en) * 1944-05-16 1947-04-21 William Spoor Improvements in or relating to liquid-fuel injection internal-combustion engines
US3045655A (en) * 1960-04-30 1962-07-24 Fiat Spa Cylinder head for internal combustion reciprocating engines
US3154059A (en) * 1962-10-25 1964-10-27 Southwest Res Inst Stratified spark ignition internal combustion engine
US3330264A (en) * 1965-08-09 1967-07-11 Motoren Werke Mannheim Ag Cylinder for an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
NO121475B (en) 1971-03-01
FR2014528A1 (en) 1970-04-17
DK129870B (en) 1974-11-25
US3590797A (en) 1971-07-06
SE340915B (en) 1971-12-06
NL6910154A (en) 1970-01-08
CH494345A (en) 1970-07-31
BE735704A (en) 1969-12-16
GB1239100A (en) 1971-07-14
ES369199A1 (en) 1971-05-16
DK129870C (en) 1975-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE865683C (en) Injection process for a high-speed diesel engine with a combustion chamber of rotation in the piston
DE3347112C2 (en)
EP0444018B1 (en) Internal combustion engine comprising at least two inlet valves per cylinder
DE696077C (en) Injection internal combustion engine with air charge rotating around the cylinder axis
DE19518950B4 (en) fuel Injector
DE2234561C2 (en) Diesel engine
DE69212262T2 (en) Intake system for an engine
DE10334347B4 (en) Fuel injection valve and internal combustion engine with fuel injection valve
DE3003740A1 (en) COMBUSTION ENGINE WITH AN EXHAUST DISC VALVE
DE19642513A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
DE69105355T2 (en) Improvements to two-stroke reciprocating piston engines.
DE1291945B (en) Inlet duct for internal combustion engines, especially diesel engines
DE3804484A1 (en) INTAKE SYSTEM FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE3718083A1 (en) COMBUSTION ROOM ON A PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE19521347B4 (en) Intake channel structure and method for its detailed determination
DE1751664A1 (en) Swirl-generating inlet duct
DE1057816B (en) Four-stroke internal combustion engine
DE3810467A1 (en) Fuel injection valve for an air-compressing internal combustion engine with direct fuel injection
DE2508081C3 (en) Internal combustion engine with main and additional combustion chamber
DE3805639C2 (en)
DE1068513B (en) Internal combustion engine with exhaust gas turbocharging
DE3105687A1 (en) Leakage-free fuel injection nozzle
DE1251998B (en)
CH433864A (en) Swirl-generating inlet duct for diesel engines
DE754167C (en) Four-stroke internal combustion engine operating with self-ignition, air compression and injection of liquid fuel towards the end of the compression stroke

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee