DE3501067A1

DE3501067A1 - Ansaugsystem fuer eine mehrzylindrige brennkraftmaschine mit kraftstoffeinspritzung und abgasrueckfuehrung, insbesondere fuer eine luftverdichtende einspritzbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3501067A1
Application number: DE19853501067
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl.-Ing. 7053 Kernen Bachschmid; Michael Dr.-Ing. 7050 Waiblingen Grohn; Gernot Dipl.-Ing. 7012 Fellbach Hertweck; Mario 7056 Weinstadt Mürwald
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1985-01-15
Filing date: 1985-01-15
Publication date: 1986-07-17
Also published as: DE3501067C2

Description

"Ansaugsystem für eine mehrzylindrige Brennkraft-
maschine mit Kraftstoffeinspritzung und Abgasrückführung, insbesondere für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine" Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansaugsystem für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung und Abgasrückführung, insbesondere für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, mit einem Luftführungsgehäuse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-PS 33 24 343 ist eine Ausführung bekannt, bei der im Luftführungsgehäuse die gesamte Ansaugluft von de. Reinluftseite stromab des Luftfilters über ein Luftdrosselventil in einen Mischkanal und schließlich in das Verteilervolumen gelangt. Bei Abgasrückführung soll die Mischstrecke in dem Luftführungsgehäuse eine gute Vermischung der zugeführten Abgase mit der Verbrennungsluft vor Eintritt in das Verteilervolumen bewirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem Luftführungsgehäuse nach der DE-PS 33 24 343 eine verbesserte Ausführung unter Beibehaltung einer kompakten Bauweise im Ansaugsystem vorzusehen, die ab einer bestimmten Motorlast, bei der die hohe Abgasrückführrate vermindert und bei Vollast aufgehoben wird, eine Erhöhung des volumetrischen Wirkungsgrades mit einfachen Mitteln ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale. In den Unteransprüchen sind noch vorteilhafte Weiterbildungen angegeben.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist erreicht, daß bei Lastwechsel von Teillast mit Abgasrückführung auf Vollast ohne Abgas rückführung die Ansaugluft in dem Lüftführungsgehäuse nicht mehr gezwungen wird, über das Luftdrosselventil am Anfang des Mischkanals und die heiße Mischstrecke zu strömen, wodurch sich starke Strömungsverluste durch thermische und strömungsmechanische Drosselung ergeben. Die Ansaugluft kann von der Reinlustseite direkt in das Verteilervolumen durch die geöffnete großflächige Luftsteuerklappe strömen. Durch die Umgehung wird insbesondere bei instationären Motorbetriebsverhältnissen die CO- und Schwarzrauchemission vermindert. Lediglich eine Teilmenge der Ansaugluft strömt üher die feste Drossel in den Mischkanal und kühlt die Mischstrecke.
Dadurch, daß der Mischkanal im Bereich der Mündung der Abgasrückführleitung als Venturirohr ausgebildet ist, ergibt sich eine hohe Frischluftströmungsgeschwindigkeit und ein sich daraus ergebender hoher Unterdruck zur Erhöhung der Abgasrückführrate - bei geschlossener Luftsteuerklappe.
Der Gegenstand der Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 das kompakte Luftführungsgehäuse in perspektischer Ansicht und teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt des Luftführungsgehäuses nach der Linie II - II in Fig. 3 Fig. 3 einen Querschnitt durch das Luftführungsgehäuse Fig. 4 einen Schnitt des Luftführungsgehäuses nach der Linie IV-IV in Fig. 3 Das für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine mit Abgas rückführung vorgesehene Luftführungsgehäuse 1 im Ansaugsystem hat kastenähnliche kompakte Gestalt und ist dreiteilig ausgebildet, wobei der als Deckel ausgeführte Gehäuseteil 1a ein Luftfilter 2 enthält, der mittlere Gehäuseteil 1 b stromab des Luftfilters 2 die Reinluftseite 3 darstellt und der dritte Gehäuseteil 1 c einen Mischkanal 4 und ein Verteilervolumen 5 aufweist. Zwischen dem Gehäuseteil 1 c und dem mittleren Gehäuseteil 1 b ist eine Zwischenwand 6 befestigt, die eine feste Drossel 7 und eine großflächige Luftsteuerklappe 8 enthält, von denen die feste Drossel 7 die Reinluftseite 3 mit dem Mischkanal 4 und von denen die Luftsteuerklappe 8 die Reinluftseite 3 mit dem Verteilervolumen 5 direkt verbindet.
Die durch eine Öffnung in der Zwischenwand 6 gebildete feste Drossel 7 befindet sich gemäß Fig. 1 und 4 unten rechts in der Zwischenwand 6 bzw. am Anfang der sich über die gesamte Länge des Gehäuseteiles 1 c erstreckenden Mischstrecke des Mischkanals 4, während die in der Zwischenwand 6 oder im Gehäuseteil 1 c schwenkbar gelagerte und durch ein Stellglied 9 verstellbare Luftsteuerklappe 8 im oberen Bereich des Wandteiles der Zwischenwand 6 angeordnet ist, der das Verteilervolumen 5 begrenzt. Die Luftsteuerklappe 8 liegt - wie aus Fig. 4 ersichtlich ist - in Höhe der vier Einlaßöffnungen 1Oa bis 10 d der zu den Zylindern der Brennkraftmaschine führenden Saugrohre 11a bis 11d.
Die Länge der den in Reihe angeordneten Einlaßöffnungen gegenüberliegenden Luftsteuerklappe 8 entspricht mindestens dem Abstand der äußeren Einlaßöffnungen 10a und 10 d.
Der Mischkanal 4 ist über eine Anschlußstelle an der Gehäusewand 12 des Gehäuseteils 1 c unmittelbar stromab der festen Drossel 7 mit einer Abgasrückführ- leitung 13 verbunden, deren Mündung 14 in einem als Venturirohr 15 ausgebildeten Abschnitt des Mischkanales 4 liegt (Fig. 2).
Die den Mischkanal 4 nach oben hin begrenzende Wand 16 endet an einer Stelle 17 und bildet dort mit der stirnseitigen Gehäusewand 18 des Gehäuseteiles 1 c einen Überströmquerschnitt 19. Die Mischstrecke geht hier in das darüberliegende Verteilervolumen 5 über. Die Mischkanalwand 16 weist gemäß Fig. 4 eine Anformung 20 in Tropfenform auf, die ebenso wie die Eindrückung 21 in der stirnseitigen Gehäusewand 18 eine strömungsgünstige Umlenkung und eine gleichmäßige Verteilung des Luft-Abgas-Gemisches auf die einzelnen Zylinder bewirkt.
Die nachfolgende Funktionsbeschreibung erläutert das Zusammenwirken der Luftsteuerklappe 8 und der Abgasrückführventilfunktion.
Im Motorteillastbereich ist die Luftsteuerklappe 8 voll geschlossen. Der rückzuführende Abgasstrom wird über ein geöffnetes Abgasrückführventil 22 in der Abgasrückführleitung 13 dem Mischkanal 4 stromab der festen Drossel 7 zugeleitet und vermischt sich auf der Mischstrecke mit der angesaugten Verbrennungsluft, die von der Rohluftseite 23 über das Luftfilter 2 und die Reinluftseite 3 in den Mischkanal 4 einströmt. Nach guter Vermischung erreicht das Abgas-Luft-Gemisch das Verteilervolumen 5 und verteilt sich gleichmäßig auf die Saugrohre.
Zur Verringerung der Abgasrückführrate im hohen Teillastbereich wird die Luftsteuerklappe 8 geöffnet und mit zunehmender Teillast arbeitet das Abgasrückführventil 22 nur noch mit abnehmendem Öffnungsquerschnitt, um eine weitere kontinuierliche Absenkung der Abgasrückführung zu bewirken. Der Hauptteil der angesaugten Frischluft wird unter Umgehung des Mischkanals 4 von der Reinlu£tseite 3 direkt in das Verteilervolumen 5 und in die Saugrohre geleitet.
Im Vollastbereich ist das Abgasrückführventil 22 voll geschlossen und die Luftsteuerklappe 8 voll geöffnet.
Der Motor saugt nur Frischluft an.
Das Luftführungsgehäuse ist auch für Brennkraftmaschinen mit geringerer oder höherer Zylinderzahl geeignet.
- Leerseite -

Claims

Patentansprüche Ansaugsystem für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung und Abgasrückführung, insbesondere für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, mit einem Luftführungsgehäuse, welches mit einer Luftsteuerklappe als Teil einer Zwischenwand versehen ist, die einerseits Wandteil für die Reinluftseite und andererseits Wandteil für einen mit dieser Reinluftseite verbundenen langgestreckten Mischkanal, in den Abgas über eine Abgasrückführleitung bei geöffnetem Abgasrückführventil einströmt, sowie ein sich an diesen anschließenden und mit den Zylindern der Brennkraftmaschine über Saugrohre in Verbindung stehenden Verteilervolumen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der das Verteilervolumen (5) begrenzende Wandteil (6a) die Luftsteuerklappe (8) enthält, die bei hohen Abgasrückführmengen geschlossen ist, und daß der Wandteil (6b) zwischen der Reinluftseite (3) und dem Mischkanal (4) eine feste Drossel (7) stromauf der in den Mischkanal (4) einmündenden Abgasrückführleitung (13) aufweist.
2. Ansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftsteuerklappe (8) im Wandteil (6a) den Einlaßöffnungen aller Saugrohre (liga bis lid) gegenüberliegt.
3. Ansaugsystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftführungsgehäuse (1) stromauf der Reinluftseite (3) der Luftfilter (2) vorgesehen ist.
4. Ansaugsystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischkanal (4) im Bereich der Mündung (14) der Abgasrückführleitung (13) als Venturirohr (15) ausgebildet ist.