DE3153079C2

DE3153079C2 -

Info

Publication number: DE3153079C2
Application number: DE3153079A
Authority: DE
Inventors: Yuzuru Namba; Kenichi Hamamatsu Shizuoka Jp Aoyagi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1980-07-21
Filing date: 1981-07-20
Publication date: 1989-05-24
Also published as: CA1170132A; DE3128604A1; FR2487009A1; IT8123000A0; GB2082674B; FR2487009B1; DE3128604C2; GB2082674A; IT1194079B; IT8123000A1; US4467760A

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE-OS 27 27 826 bekannt. Bei dieser Brennkraftmaschine ist bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform ein Nebenansaugweg mit zwei Einlässen vorgesehen, die in der Wandung des Nebenansuagkanals seitlich zueinander versetzt unter Einhaltung eines vorgegebenen Winkels vorgesehen sind, wobei die erste Einströmöffnung an einer näher zur Drosselwelle befindlichen Stelle und die zweite Einströmöffnung weiter von der Drosselwelle der Drosselklappe entfernt liegend angeordnet ist. Die zweite Einströmöffnung liegt hierbei gegenüber der Endfläche der Drosselklappe oder abstromseitig der Endfläche der Drosselklappe, wenn sich die Drosselklappe in der Leerlaufstellung befindet. Die erste und zweite Einströmöffnung wirken bei Leerlauf so zusammen, daß durch den an der zweiten Einströmöffnung entstehenden Unterdruck angesaugte Luft über die erste Einströmöffnung in den Hauptansaugweg zurückgeleitet wird. Auf diese Weise soll vermieden werden, daß der Bereich um den Elektrodenspalt der Zündkerze übermäßig gekühlt wird. Der Nebenansaugweg endet hierbei kurz vor dem Elektrodenspalt der Zündkerze (vgl. z. B. Bezugszeichen 212 in Fig. 5).

Bei dieser Brennkraftmaschine befindet sich die erste Einström öffnung nahe der Welle der Drosselklappe, d. h. in einem Bereich, an dem bei geringfügig geöffneter Drosselklappe nur wenig Luft vorbeiströmt, während di zweite Einströmöffnung unter einem Winkel von 55° zur Welle der Drosselklappe angeordnet ist, also in einem Bereich, an welchem bei geschlossener Drosselklappe ein hoher Unterdruck erzeugt wird.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Nebenansaugweg bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art vorzusehen, der in allen Drehzahlbereichen eine verbesserte Verwirbelung in der Brennkammer hervorruft.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Brennkraftmaschine ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die zweite Einströmöffnung durch eine relativ große Drehverlagerung der Drosselklappe steuerbar ist und damit das durch die zweite Einströmöffnung angesaugte Gas abhängig von der Bewegung der Drosselklappe fein dosierbar ist. Dadurch läßt sich eine stabile Verbrennung in der Brennkammer erreichen. Die Zuführung von Gas über den Nebenan saugweg wird über das Ansaugventil zum Öffnen und Schließen des Hauptansaugweges gesteuert. Dadurch besteht nicht das Erforder nis, ein zusätzliches Ventil zum Öffnen und Schließen des Nebenansaugweges vorzusehen, auch hat der Nebenansaugweg selbst keinen von dem Ansaugventil unabhängigen Einfluß auf die Verbrennung oder auf de Bereich der Zündelektrode. Insgesamt wird dadurch die Verbrennung speziell im Leerlauf stabilisiert unter Gewährleistung einer Wirbelerzeugung in der Brennkammer aufgrund der Anordnung des Nebenansaugweges, wobei die Stärke der Wirbelerzeugung von der Drosselklappenstellung abhängt.

Im folgenden wird die Brennkraftmaschine anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Ausführungsform einer Brennkraftmaschine,

Fig. 2 eine detaillierte Schnittansicht der Brennkraftmaschi ne,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Brennkraftmaschine,

Fig. 4 und 5 Diagramme zur Erläuterung der Wirkung der Brenn kraftmaschine,

Fig. 6 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 7 eine Schnittdarstellung entsprechend Fig. 3,

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 7,

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer Brennkraftmaschine,

Fig. 10 eine detaillierte Schnittansicht entlang der Linie II- II in Fig. 9, zur Erläuterung der lagemäßigen Beziehung zwischen der Drosselklappe und den Einströmöffnungen,

Fig. 11 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der durch die Erfindung erreichten Wirkung,

Fig. 12 eine detaillierte Schnittansicht entsprechend Fig. 9,

Fig. 13 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine,

Fig. 14 eine detaillierte Schnittansicht des Vergasers für eine weitere Ausführungsform,

Fig. 15 eine Ansicht derjenigen Stirnseite des Vergasers, mit welcher der Ansaugkrümmer verbunden ist, für die Ausführungsform nach Fig. 14,

Fig. 16 eine detaillierte Schnittansicht des Vergasers für eine weitere Ausführungsform,

Fig. 17 eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX in Fig. 8, und

Fig. 18 eine Aufsicht auf den Ansaugkrümmer gemäß Fig. 16 und 17, von der Seite des Vergasers gesehen.

In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinder 1, einem Zylinderkopf 2, einem Kolben 3 und einer Brennkammer 4 darge stellt. Ein Hauptansaugweg 5 führt vom Filtergehäuse 9 zum Vergaser 8 in die Brennkammer 4.

Mit 22 ist ein Nebenansaugweg bezeichnet, der eine effektive Querschnittsfläche aufweist, die kleiner als die Querschnittsflä che des Hauptansaugweges 5 ist. Der Nebenansaugweg 22 weist eine Düsenmündung (Strahlrohr) 22 a auf, das im Zylinderkopf 2 eingepreßt ist, ferner ein Kanalstück 22 b, das sich im Ansaug krümmer 7 befestigt, und ein Kanalstück 22 c, das im Körper 8 a des Vergasers 8 a ausgebildet ist. Das Kanalstück 22 c steht mit zwei Einströmöffnungen 22 d, 22 e in Verbindung, die in dem primären Luftkanal 8 b des Vergasers 8 angeordnet sind.

Von den beiden Einströmöffnungen 22 d und 22 e ist der Kanal 22 e in eine Mehrzahl von Einströmöffnungen aufgeteilt, zum Beispiel in die Einströmöffnungen 22 e 1 und 22 e 2. Diese Einströmöffnungen 22 d und 22 e sind in Strömungsrichtung des Kanals 8 b in Abstand zueinander vorgesehen. Die erste Einströmöffnung 22 d ist stromauf an einer Stelle zwischen dem primären Venturiabschnitt 8 c und der primären Drosselklappe 8 d des Vergasers 8 angeordnet. Die zweiten Einströmöffnungen 22 e sind stromab der Drosselklappe 8 d vorge sehen und sind derart angeordnet, daß sie durch die Drosselklappe 8 d während des Leerlaufs geschlossen sind.

Der Aufbau ist ersichtlicherweise derart getroffen, daß das Abgas über das Ventil zur Abgasrückzirkulation in den Hauptansaugweg 5 oder den Nebenansaugweg 22 vom Abgassystem zurückgeführt werden kann. Der Aufbau und die Führung des Weges zur Abgasrezirkulation und das zugehörige Ventil zur Abgasrezirkulation entsprechen üblichem Aufbau und sind daher nicht dargestellt.

Während des Ansaughubes wird das Luft/Kraftstoff-Gemisch aus dem Hauptansaugweg 5 in die Brennkammer 4 geführt, während gleichzei tig Gas aus dem Nebenansaugweg 22 angesaugt wird. Die Gaszufüh rung (Gasinjektion) aus dem Nebenansaugweg 22 bewirkt einen Gemischwirbel um die Achse des Zylinders 1, wodurch anschließend der Verbrennungswirkungsgrad der Brennkraftmaschine erhöht wird.

Da während des Leerlaufs die zweiten Einströmöffnungen 22 e (22 e 1, 22 eA2) durch die Drosselklappe 8 d geschlossen sind, wird ein relativ kleines Volumen an Gas über die erste Einströmöffnung 22 d in den Nebenansaugweg 22 angesaugt. Wenn sich die Drosselklappe 8 d öffnet, saugt der Nebenansaugweg 22 das Gas über die erste Einströmöffnung 22 d und über die zweiten Einströmöffnungen 22 e (22 e 1, 22 e 2) an. Dieses Ansaugen des Gases in den Nebenansaugweg hängt vom Öffnungsgrad der Drosselklappe 8 d ab.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Brennkraftmaschi ne, bei welcher anstelle einer Mehrzahl von Einströmöffnungen 22 e 1, 22 e 2 die Einströmöffnung 22 e in einer solchen schlanken Form vorgesehen ist, die dem Profil der Drosselklappe 8 d entspricht, so daß die nutzbare wirksame Öffnungsfläche ver größerbar ist.

Die Einströmöffnungen 22 d und 22 e sind bei den dargestellten Ausführungsformen in Strömungsrichtung des Kanals 8 b in Abstand zueinander vorgesehen, derart, daß die erste Einströmöffnung 22 d stromauf an einer Stelle zwischen dem primären Venturiabschnitt 8 c und der primären Drosselklappe 8 d des Vergasers angeordnet ist. Die zweite Einströmöffnung 22 e ist stromab vorgesehen, so daß sie - oder bei Anordnung von mehreren derartigen Einströmöff nungen 22 e 1 und 22 e 2, diese Einströmöffnungen - durch die Drosselklappe 8 d so steuerbar sind, daß sie entweder geöffnet sind oder in der Leerlaufstellung der Drosselklappe 8 d durch diese geschlossen sind.

Die zweite Einströmöffnung(en) 22 e bzw. 22 e 1, 22 e 2 sind während des Leerlaufes durch di Drosselklappe 8 d geschlossen. Hierdurch wird ein relativ kleines Volumen an Gas in den Nebenansaugweg 22 über die erste Einströmöffnung 22 d angesaugt. Wenn sich die Drosselklappe 8 d öffnet, saugt der Nebenansaugweg 22 Gas aus der ersten Einströmöffnung 22 d an sowie Gas über die zweite Einström öffnung 22 e (22 e 1, 22 e 2). Das Volumen des über den Nebenansaugweg 22 e angesaugten Gases, das in die Brenkammer 4 über den Nebean saugweg injiziert wird, hängt damit vom Öffnungsgrad der Drosselklappe 8 d ab, wie dies z. B. in Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Fig. 5 ist ein Diagramm zur Erläuterung des idealen Gasvolumens bei der Gaszuführung vom Nebenansaugweg. Ein Vergleich von Fig. 4 und 5 ergibt, daß die Wirkungsweise vorliegender Erfindung, in Fig. 4 gezeigt, ziemlich übereinstimmt mit dem Diagramm nach Fig. 5. Während des Leerlaufes ist die Öffnungsfläche der ersten Einströmöffnung 22 d so eingestellt, daß ein ideales Volumen an Gaszuführung über den Nebenansaugweg 22 vorliegt.

Wie insbesondere in Fig. 10 und 17 dargestellt ist, wird gemäß der Erfindung die zweite Einströmöffnung derart in der Wandung des Hauptansaugkanals 8 b vorgesehen, daß diese Einströmöffnung 22 e sich in einem Winkelbereich von 60° bis 120°, ausgehend von der Drehachse 1 ₁ der Drosselklappenwelle 8 f befindet. Der Nebenansaugweg 22 ist von den beiden Einströmöffnungen 22 d und 22 e ausgehend so angeordnet, daß er in kleiner Distanz stromauf des Einlaßventils 11 endet.

Aus Fig. 11 ist ersichtlich, daß die erläuterte Anordnung der Einströmöffnung 22 e für eine größere Luftzuführung günstiger ist als wenn die zweite Einströmöffnung 22 e einen Winkel von 45° einhält, wie dies in Fig. 10 gestrichelt angedeutet ist. Fig. 11 zeigt den Fall, in welchem die Einströmöffnung 22 e einen Winkel von 90° einhält, jedoch erzeugt ein Winkel im Bereich von 60° bis 120° etwa den gleichen Effekt. In Fig. 11 bezeichnet R den Öffnungsgrad der Drosselklappe 8 d entsprechend dem Drehmoment für R - L 40 km/h.

Aus Fig. 13 ist ersichtlich, daß die vorstehend beschriebene Anordnung der beiden Einströmöffnungen 22 d und 22 e in Abstand zueinander als günstig zur Erhöhung des angesaugten Luftvolumens in den Nebenansaugweg 22 festgestellt wurde. Wenn L < 2D ist, kann der Einfluß des Unterdrucks in der Brennkammer 4 auf die Einströmöffnung 22 d reduziert werden.

Die Fig. 14 und 15 zeigen ein Beispiel eines Nebeansaugweges 22 mit den Einströmöffnungen 22 d und 22 e. Bei dieser Ausführungs form, bei welcher der Ansaugkrümmer 7 (mit seiner Wand) einen Teil des Nebenansaugweges 22 bildet, ist der Kanal 22 c, der einen Teil des Nebenansaugweges 22 bildet, an der Stirnfläche des Vergasers 8 geöffnet. Dieser Kanal 22 c verläuft parallel zum Kanal 8 b des Vergasers 8 und seine Öffnung ist als länglicher Schlitzabschnitt bzw. vertiefter Abschnitt konzipiert und mit 22 c-1 bezeichnet; dieser Abschnitt erstreckt sich in peripherer Richtung des Kanals 8 b. Ein derartige Ausgestaltung des Endes des Kanals 22 c als länglicher Schlitzabschnitt 22 c-1 gewährlei stet die Verbindung der Kanäle 22 c und 22 b, auch wenn die Axialmitte eines Endes des Kanals 22 b, welcher dem Kanal 22 c entspricht, der in dem Ansaugkrümmer 7 auf der Seite des Vergasers 8 ausgebildet ist, mehr oder weniger gegenüber dem axialen Mittelpunkt des Kanals 22 c versetzt ist. Auch in dem Fall, daß der Kanal 22 c in zwei Abschnitte geteilt ist, wobei einer ausschließlich für die erste Einströmöffnung 22 d (in Fig. 15 mit 22 c-2 bezeichnet) und einer ausschließlich für die zweite Einströmöffnung 22 e (in Fig. 15 mit 22 c-3 bezeichnet) vorgesehen ist, dann gewährleistet der längliche Schlitzabschnitt 22 c-1 die Verbindung der Einlässe 22 c-2 und 22 c-3.

Die Fig. 16 bis 18 zeigen einen Zweirohr-Vergaser, der mit 23 bezeichnet ist. Mit 23 a ist der Hauptkörper, mit 23 b der Hauptansaugweg, mit 23 c der primäre Venturiabschnitt, mit 23 d die primäre Drosselklappe und mit 23 e eine Leerlauföffnung angegeben. Mit 23 f ist die Drehachse der primären Drosselklappe 23 d, mit 22 c der Nebenansaugweg und mit 23 h ein sekundärer Venturiabschnitt bezeichnet, während mit 23 i eine sekundäre Drosselklappe angegeben ist. Bei diesem Beispiel sind die Einströmöffnungen 22 d und 22 e des Nebenansaugweges 22 c jeweils im Hauptansaugweg 23 b derart angeordnet, daß sie relativ gegenüber der Drosselklappe 23 d an Positionen liegen, die in Fig. 9, 10 und 15 angedeutet sind; insoweit ist auf diese Figuren zu verweisen. Der Nebenansaugweg 22 c ist in zwei Kanle 22 c-2 und 22 c-3 geteilt, die jeweils für die Einströmöffnung 22 d bzw. 22 e vorgesehen sind; die Kanäle 22 c-2 und 22 c-3 sind jeweils auf einer Trennwand angeordnet. Ein langer Schlitzabschnitt 22 c′-1 ist auf der einen, stirnseitigen Fläche des Vergasers ausgebil det, an die der Ansaugkrümmer 7 angeschlossen ist.

Claims

1. Brennkraftmaschine mit einem Ansaugsystem mit Doppelrohr- Vergaser,
mit einem Haupansaugweg und einem Nebenansaugweg, dessen Nebenansaugweg zwei Einströmöffnungen aufweist, die hinter dem Venturi-Abschnitt eines der beiden Rohrabschnitte vorgesehen sind,
wobei eine erste Einströmöffnung vor der Drosselklappe dieses Rohrabschnitts und eine zweite Einströmöffnung stromab der ersten Einströmöffnung und durch diese Dros selklappe steuerbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nebenansaugweg (22) in kleiner Distanz stromauf des Einlaßventils (11) endet, und
daß sich die zweite Einströmöffnung (22 e) in einem Winkelbe reich von 60° bis 120° ausgehend von der Drehachse (1 ₁) der Drosselklappenwelle (8 f) befindet und in Leerlaufstellung der Drosselklappe durch diese angeschlossen ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einströmöffnung (22 e) durch mehrere Öffnungen (22 e ₁, 22 e ₂) gebildet ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einströmöffnung (22 e) eine längliche Form aufweist, die dem Profil der Drosselklappe (8 d) folgt.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand Mitte-Mitte zwischen der ersten und der zweiten Einströmöffnung (22 d, 22 e) größer gewählt ist als das Zweifache des Durchmessers der zweiten Einströmöffnung (22 e).