DE1940806C2 - Suction channel for four-stroke reciprocating internal combustion engines - Google Patents
Suction channel for four-stroke reciprocating internal combustion enginesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich ,luf einen Saugkanal für Viertakt-Hubkolbcnbrennkraftiruschinen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a suction channel for Four-stroke reciprocating internal combustion engines according to the preamble of the main claim.
Ein Saugkanal für Viertakt·Hubkolbenbrennkraftmaschinen der vorstehend genannten Art ist aus der GB-PS 6 98 495 bekannt. Eine ähnliche Auslegung eines Saugkanals für Viertakt-Hubkolbenbrennkraftmaschinen läßt sich auch der GB-PS 8 82 706 entnehmen.A suction channel for four-stroke reciprocating internal combustion engines of the aforementioned type is known from GB-PS 6 98 495. A similar interpretation of one The suction channel for four-stroke reciprocating internal combustion engines can also be found in GB-PS 8 82 706.
Hierbei wird der Saugkanal derart ausgebildet, daß man eine Verwirbelung des über die Einlaßventiloffnung in den Zylinder eingeleiteten Gemisches zur besseren Verbrennung in den Zylindern der BrennkraftmaschineHere, the suction channel is designed in such a way that a swirling of the via the inlet valve opening in The mixture introduced into the cylinder for better combustion in the cylinders of the internal combustion engine
erreicht. Aufgrund des stark gekrümmten Verlaufs der Ansaugleitung stromauf von der von dem nach innen vorspringenden Wandungsteil gebildeten Stufe und stromauf von der Einlaßventilöffnun'j vergrößert sich aber der Strömungswiderstand, so daß die Strömungsgeschwindigkeit im Ansaugkanai und im Bereich der Stufe sowie der Einlaßventilöffnung herabgesetzt wird. Daher muß man bei den bekannten Auslegungen eine verminderte Einströmgeschwindigkeit des Gemisches über die Einlaßventilöffnung in den jeweiligen Zylinder m in Kaui nehmen, die zwangsläufig zu einer Leistungsverminderung bei der Brennkraftmaschine führt.achieved. Due to the strongly curved course of the Suction line upstream of the step formed by the inwardly projecting wall part and upstream of the inlet valve opening increases but the flow resistance, so that the flow velocity in the intake duct and in the area of the Stage as well as the inlet valve opening is reduced. Therefore you have to use a reduced inflow velocity of the mixture through the inlet valve opening into the respective cylinder m in Kaui, which inevitably leads to a reduction in the performance of the internal combustion engine.
Aus der CH-PS 3 77 584 ist ein Saugkanal bekannt, bei dem ein beträchtlicher Teil der Stufe an der neben der Mittelachse des Zylinders liegenden Seite der Einlaßventilöffnung liegt. Der Wandungsteil, der den unteren Rand der Aufnahmebohrung für den Ventilschaft mit dem vorderen Rand der Stufe verbindet, ist hierbei aber stark gekrümmt. Die stark konkave Krümmung des Wandungsteils führt dazu, daß sich die Mittelachse der Einlaßventilöffnung bei diesem bekannten Saugkanal zwischen der Mittelachse der Aufnahmebohrung für den Ventilschaft und der Mittelachse des Zylinders befindet. Dieser stark konkav gekrümmte Wandungsteil führt zu einer starken Verzögerung des in den Zylinder eingeleiteten Luftstroms und die zu erzeugende Wirbelströmung wird dadurch stark abgeschwächt. From CH-PS 3 77 584 a suction channel is known in which a considerable part of the step on the next the central axis of the cylinder lying side of the intake valve opening. The wall part that the the lower edge of the mounting hole for the valve stem connects to the front edge of the stage but strongly curved here. The strongly concave curvature of the wall part leads to the fact that the Central axis of the inlet valve opening in this known suction channel between the central axis of the receiving bore for the valve stem and the central axis of the cylinder is located. This strongly concave one Wall part leads to a strong delay in the air flow introduced into the cylinder and the too The eddy currents that generate it are thereby greatly weakened.
Die AT-PS 2 69 562 beschreibt nur einen Saugkanal für Brennkraftmaschinen, bei dem die Mittelachse des Einlaßventils mit der Symmetrieachse des Saugkanals zusammenfällt.The AT-PS 2 69 562 describes only one suction channel for internal combustion engines, in which the central axis of the Inlet valve coincides with the axis of symmetry of the suction channel.
Aus der DE-PS 11 71 202 und der DE-AS 12 51 998 ist ein Saugkanal für eine Viertakt-Hubkolbenbrennkraltmaschine bekannt, bei dem die Stufe teilweise den Umfangsrand des ihm gegenüberliegenden Einlaßventiltcllers umgibt und bei dem die Oberfläche der Stufe in einer Ebene nahe des Ventilsitzes des Einlaßventils liegt. Die Slufe liegt hierbei senkrecht zu der Mittelachse der Aufnaiimehiihrung für den Ventilschaft.From DE-PS 11 71 202 and DE-AS 12 51 998 is a suction channel for a four-stroke reciprocating internal combustion engine known, in which the step partially the peripheral edge of the inlet valve opposite it surrounds and in which the surface of the step lies in a plane close to the valve seat of the inlet valve. The slufe is perpendicular to the central axis of the Reception for the valve stem.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Saugkdnal fur eine Vienakt-Hubkolbenbrennkrafunaschine derart auszulegen, daß die Verwirbelung des Gemischstromes ohne Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit verstärkt und der über die Einlaßventilöffnung eintretende Strom gerichtet auf die Umfangsbereiche des Zylinders gelenkt wird.The invention has for its object to be a Suction cable for a Vienakt reciprocating internal combustion engine to be interpreted in such a way that the turbulence of the mixture flow without reducing the flow velocity amplified and the flow entering via the inlet valve opening is directed towards the peripheral areas of the cylinder is steered.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by the characterizing part of the main claim. Further advantageous refinements emerge from the subclaims.
Beim erfindungsgemäßen Saugkanal ist die Stufe am Seitenwandungsabschnitt des Saugkanals im wesentlichen parallel zur Symmetrieachse der Ansaugleitung ausgebildet. Durch diese Auslegung wird die Verwirbelung des einzuleitenden Gemischstromes ohne Hurabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit des Gemischstromes im .Saugkanal verstärkt. Da ferner bei der Erfindung die neben der Mittelachse des Zylinders liegende Seite der Ansaugleitung mit zunehmender Annäherung an die Einlaßventilöffnung progressiv in Richtung auf die Mittellinie der Ansaugleitung gekrümmt ist, wird der Gemischstrom durch die Ausbildung der Ansaugleitung in Richtung auf die Umfangsbereiche des Zylinders geleitet, so daß dem Gemischstrom auch im Bereich der Brennkammer eine vorbestimmte Wirbelbewegung erteilt wird. Durch diese Maßnahmen verbessert sich nicht nur der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine, sondern man erhält auch günstigere Verbrennungsbedingungen der jeweiligen Brennkammer der Brennkraftmaschine, wodurch die Kraftsloffausnutzung verbessert wird.In the suction channel according to the invention, the step is essentially on the side wall section of the suction channel formed parallel to the axis of symmetry of the suction line. With this design, the turbulence of the mixture flow to be introduced without reducing the flow velocity of the mixture flow Reinforced in the suction channel. Furthermore, in the case of the invention, the next to the central axis of the cylinder lying side of the intake line with increasing approach to the inlet valve opening progressively in Is curved towards the center line of the intake pipe, the mixture flow through the Formation of the intake line directed towards the peripheral areas of the cylinder, so that the Mixture flow is given a predetermined vortex movement in the area of the combustion chamber. By These measures not only improve the efficiency of the internal combustion engine, but also one also receives more favorable combustion conditions of the respective combustion chamber of the internal combustion engine, whereby the fuel efficiency is improved.
Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigtThe invention is explained in more detail below using examples with reference to the drawing. In this shows
Pig. I eine Schniitansichl einer Einlaßventilöffnung als Teil des Saugkanals für eine Viertakt-Hubkolbenbrennkraftniaschine, wobei die Schnittebene in Fig. 2 mit /-/ bezeichnet ist und die Mittelachse einer Aufnahmebohrung für einen Ventilschaft und die Mittelachse eines zugeordneten Zylinders enthält,Pig. I a sectional view of an intake valve port as part of the suction channel for a four-stroke reciprocating internal combustion engine, wherein the sectional plane in Fig. 2 is denoted by / - / and the central axis is a Contains a receiving bore for a valve stem and the central axis of an associated cylinder,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-1I in Fig.! mit einer ersten Ausbildungsform einer Stufe, die von einem nach innen vorspringenden Wandungsteil in Verbindung mit dem Rand des Ventilsitzes des Einlaßventils gebildet wird,Fig. 2 is a sectional view along the line II-1I in Fig.! with a first form of training of a level that of an inwardly projecting wall part in connection with the edge of the valve seat of the Inlet valve is formed,
Fig. 3 bis 5 Schnitlansichten von weiteren Ausbildungsformen der Stufe in einer Fig. 2 ähnlichen Schnittebene,3 to 5 sectional views of further forms of embodiment the step in a sectional plane similar to FIG. 2,
F i g. 6 schematische Ansichten der Profilierungen von Ansaugleitung, Einlaßventilöffnung und eines zugeordneten Zylinders,F i g. 6 schematic views of the profiles of intake line, intake valve opening and an associated cylinder,
F i g. 7 eine F i g. 6 ähnliche Ansicht einer anderen Ausbildungsform der Ansaugleitung,F i g. 7 a fig. 6 similar view of another embodiment of the suction line,
F i g. 8A und 8B schematische Ansichten zur Verdeutlichung der Verbindung zwischen der Wandung des Ansaugkanals und dsr Wandung der Einlaßventilöffnung, F i g. 8A and 8B are schematic views to illustrate the connection between the wall of the Intake duct and the wall of the inlet valve opening,
Fig.9 eine Schnitiansicht längs der Linie IX-IX in Fig. I0,9 shows a sectional view along the line IX-IX in Fig. I0,
Fi g. 10 eine Unteransicht von Fi g. 9,
Fig. Π eine Schnittansichi längs der Linie XI-XI in
Fig. 9.Fi g. 10 is a bottom view of FIG. 9,
FIG. Π a sectional view along the line XI-XI in FIG. 9.
Fi g. 12 eine Scnnittansicht längs der Linie XII-XII in Fig. 9.Fi g. 12 is a sectional view along the line XII-XII in FIG Fig. 9.
Fig. 13 eine Schnittansicht längs der Linie XIU-XIII in Fig. 9.13 shows a sectional view along the line XIU-XIII in Fig. 9.
I 1 f.·. 14 cmc Schnitiansicht längs der Linie XIV-XIV in I 1 g 9.I 1 f. 14 cmc sectional view along the line XIV-XIV in I 1 g 9.
Fig. 15 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts des Zylinderkopfes mit einer Ansaugleitung,15 is an enlarged view of a detail of the cylinder head with an intake pipe,
Fig. 16 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts des Zylinderkopfes mit einer anderen Ausführungsform der Ansaugleitung und16 shows an enlarged view of a detail of the cylinder head with another embodiment of the intake line and
Fig. 17 eine Unteransicht eines Ausschnitts des Zylinderkopfcs mit der Ansaugleitung und einer schaufeiförmig ausgebildeten Leitfläche.17 shows a view from below of a detail of the cylinder head with the intake line and a blade-shaped guide surface.
Zunächst wird die Einlaßventilöffnung beschrieben, die einen Teil des Ansaugkanals bei einer Viertakt-Hubkolbenbrennkraftmaschine bildet.The intake valve opening which forms part of the intake passage in a four-stroke reciprocating internal combustion engine will first be described forms.
F i g. 1 zeigt die Einlaßventilöffnung 1 in einem Querschnitt auf einer Ebene, die die nicht gezeigte Mittellinie einer Aufnahmebohrung 2 für den Ventilschaft enthält. Die Aufnahmebohrung 2 mündet in die Einlaßventilöffnung 1 an deren oberem Ende. In der Schnittlinie liegt ferner die nicht gezeigte, in Fig. 1 auf der rechten Seite liegende Mittelachse des zugeordneten Zylinders. Ein nach innen vorspringender Wandungsteil der Ventileinlaßöffnung t ist an der neben der Mittelachse des Zylinders liegenden Seite, d. h. auf der rechten Seite in Fi g. 1 vorgesehen und bildet mit dem Rand des Ventilsitzes 3 des Einlaßventils eine Stufe 5, die der oberen Fläche des Umfangsrandteils eines nicht gezeigten Ventiltellers zugekehrt ist Die Oberfläche 9 der Stufe 5 liegt in einer Ebene, die sich in einem geringen Vertikalabstand Λ von der Mittelebene einerF i g. Fig. 1 shows the inlet valve opening 1 in a cross section on a plane that is not shown Contains center line of a receiving bore 2 for the valve stem. The receiving hole 2 opens into the Inlet valve opening 1 at its upper end. The line not shown in FIG. 1 also lies in the cutting line the right-hand side center axis of the assigned cylinder. An inwardly projecting wall part the valve inlet port t is on the side adjacent to the central axis of the cylinder, i.e. H. on the right side in Fi g. 1 is provided and forms a step 5 with the edge of the valve seat 3 of the inlet valve, that of the upper surface of the peripheral edge part of one is not The surface 9 of the stage 5 lies in a plane that is in a small vertical distance Λ from the median plane of a
Ventilsitzflächc 3 befindet. Diese Mittelcbene ist durch die strichpunktierte Linie 4 angedeutet. Die Oberfläche 9 erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zu der Millelachse der Aufnahmcbolirung 2 für den Ventilschaft in der Ebene, die durch die Linie 11-11 in Tig. angedeutet ist.Valve seat surface 3 is located. This middle plane is indicated by the dash-dotted line 4. The surface 9 extends essentially perpendicular to the mill axis of the receivingbolirung 2 for the valve stem in the plane passed by the line 11-11 in Tig. is indicated.
Gemäß Pig. 2 isi die Oberfläche 9 der Stufe 5 sichelförmig. Diese Sichelforin wird von dem vorderen Rand 6 der Stufe 5 und einem Bogen 11 des Kreises 10 begrenzt, der von einer Wand 14 gebildet wird, die m direkt mit dem oberen Rand des Ventilsitzes 3 verbunden ist. Die Breite der Sichelform, d. h. der Abstand zwischen dem Bogen 11 und dem vorderen Rand 6 der Stufe 5 ist in Fig. 1 mit ; bezeichnet. Die Größe der Oberfläche 9, d. h. der Abstand zwischen den einander entgegengesetzten Enden !2, !3 der Stufe 5 in einer Ebene, die im wesentlichen rechtwinklig zur Mittelachse der Aufnahmebohrung 2 für den Ventilschaft ist. ist durch einen Winkel α zwischen zwei Strecken 16, 17 bestimmt, die einen auf der Verlange- 2u rung der Mittelachse der Aufnahmebohrung 2 für den Ventilschaft liegenden Punkt bzw. den Mittelpunkt 0 des Kreises 10 mit den entgegengesetzten Enden 12, 13 der Stufe 5 verbinden.According to Pig. 2, the surface 9 of the step 5 is sickle-shaped. This sickle shape is delimited by the front edge 6 of the step 5 and an arc 11 of the circle 10, which is formed by a wall 14 which is connected directly to the upper edge of the valve seat 3. The width of the sickle shape, ie the distance between the arch 11 and the front edge 6 of the step 5 is shown in FIG. 1 with; designated. The size of the surface 9, ie the distance between the opposite ends! 2,! 3 of the step 5 in a plane which is essentially at right angles to the central axis of the receiving bore 2 for the valve stem. is α between two tracks 16 through an angle 17 determines the one on the Verlange- 2 and the center axis of the mounting hole 2 for the valve stem point lying or the center rung 0 of the circle 10 with the opposite ends 12, 13 of the stage 5 associate.
Der Hauptteil des den unteren Rand 7 der Aufnahmebohrung 2 für den Ventilschaft mit dem vorderen Rand 6 der Stufe 5 verbinden, nach innen vorspringen Wandungsteils 8 ist wenigstens in einer die Mittelachse der Aufnahmebohrung 2 für den Ventilschaft enthaltenden Ebene im wesentlichen geradlinig oder nur geringfügig gekrümmt.The main part of the lower edge 7 of the receiving bore 2 for the valve stem with the Connect the front edge 6 of the stage 5, projecting inward wall part 8 is at least one in the Central axis of the receiving bore 2 for the plane containing the valve stem is essentially straight or only slightly curved.
In Fig. 3 ist der nach innen vorspringende Wandungsteil wie in den Fig. 1 und 2 ausgebildet. Die Oberfläche 9' der von dem nach innen vorspringenden Wandungsteil gebildeten Stufe hat aber die Form einer teilweise abgebrochenen Stufe. Die in den Fi g. 4 und 5 gezeigten, nach innen vorspringenden Wandungsteile bilden in Fig.4 eine Stufe der Oberfläche 9", die die Form eines Kreissegments hai. das durch einen Bogen 11" des Kreises tO und eine Sehne 6" gebildet wird. In A0 Fig. 1S hat die Stufe eine Oberfläche 9'" in Form eines teilweise abgebrochenen KreissegmentsIn FIG. 3, the inwardly projecting wall part is designed as in FIGS. 1 and 2. The surface 9 'of the step formed by the inwardly projecting wall part, however, has the shape of a partially broken step. The in the Fi g. 4 and 5, inwardly projecting wall parts form in Figure 4, a step of the surface 9 ", the hai in the form of a circle segment. By the sheet 11" is formed of the circle and a chord tO 6 ". In A0 Fig. 1 S the step has a surface 9 '"in the form of a partially broken segment of a circle
Der Veriikalabstand h zwischen der Mitte 4 des Ventilsitzes und der Oberfläche 9,9', 9", 9'" der Stufe ist nicht größer als 30% des Außendurchmessers des mit der Einlaßventilöffnung zusammenarbeitenden Einlaßventils. Die Breite /" der Stufe 5 beträgt höchstens 3 — 25% des Außendurchmessers des Einlaßventils. Der Zentriwinkel <x. der den Abstand zwischen den einander entgegengesetzten Enden der Stufe 5 bestimmt, ist nicht größer als 180c.The vertical distance h between the center 4 of the valve seat and the surface 9, 9 ', 9 ", 9'" of the step is not greater than 30% of the outer diameter of the intake valve cooperating with the intake valve opening. The width / "of the step 5 is at most 3 - 25% of the outside diameter of the inlet valve. The central angle <x, which determines the distance between the opposite ends of the step 5, is not greater than 180 ° .
Die Ansaugleitung führt ein Brennstoffgemisch oder Verbrennungsluft zu der Einlaßventilöffnung.The intake line carries a fuel mixture or combustion air to the intake valve port.
Fi g. 6 zeigt schematisch die Profilierung 21, 22 eines der Einlaßventilöffnung benachbarten Teils des Ansaugkanals. eine kreisförmige Profilierung 23 der EinlaßvenlilöTnung und eine kreisförmige Profilierung der Zylinderbohrung. Der Ansaugkanal ist so ausgebildet, daß die Profiiierung der Wandfläche 21 des Ansaugkanals auf der Seite, die der Mittelachse des Zylinders oder dem Mittelpunkt 0 eines Kreises 24 näher liegt, sich der Profilierung 22 des Ansaugkanals auf der von dem Mittelpunkt 0 entfernten Seite glatt annähen und sich dabei in das Innere des Ansaugkanals erstreckt. In F i g. 6 ist mit 25 ein Bezugspunkt bezeichnet, der auf der Profilierung 21 liegt und dessen Abstand von dem Mittelpunkt 0' des Kreises 23 dem Durchmesser dieses Kreises entspricht. Mit 26 ist ein Schnittpunkt desFi g. 6 shows schematically the profiling 21, 22 of a the part of the intake duct adjacent to the intake valve opening. a circular profile 23 of the inlet valve opening and a circular profile of the cylinder bore. The intake duct is designed in such a way that that the profiling of the wall surface 21 of the intake duct on the side which is the central axis of the cylinder or the center 0 of a circle 24 is closer to the profiling 22 of the intake duct on the of the Sew on the center point 0 on the far side and extend into the inside of the intake duct. In F i g. 6 is denoted by 25 a reference point on the Profiling 21 is and its distance from the center 0 'of the circle 23 is the diameter of this Circle corresponds. With 26 is an intersection of the
Kreises 23 mn einer gekrümmten Linie bezeichnet, die » den Hauptteil der Profilierung 21 im Bereich der' j Einlaßventilöffnung oder einer Verlängerung derselben bildet. Die Profilierung 21 ist derart gewählt, daß der Winkel β zweckmäßigerweise nicht größer als 30° ist. ; Diese·· Winkel β ist zwischen einer Verlängerung 27 einer Linie, welche den Schnimpunkt 26 mit dem fcsten| Bezugspunkt verbindet, und einer Linie 28 eingeschlos-l. i sen, welche den Schnittpunkt 26 mit dem Mittelpunkt 0' 5|.( des Kreises 23 verbindet. Wenn der Winkel β wesentlich |i größer als 30° ist, wird die Strömung des eintretenden f. Gemisches gestört. ·|Circle 23 denotes a curved line which forms the main part of the profile 21 in the area of the inlet valve opening or an extension of the same. The profiling 21 is chosen such that the angle β is expediently not greater than 30 °. ; This ·· angle β is between an extension 27 of a line which connects the intersection point 26 with the fcest | Reference point connects, and a line 28 enclosed-l. i sen, which intersects the point of intersection 26 with the center point 0 '5 |. (of the circle 23 connects. If the angle β is substantially | i greater than 30 °, the flow of the incoming mixture is disturbed. · |
Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der §
Profilierung des Ansaugkanals. Gleiche oder ähnliche j$
Teile wie in F i g. 6 haben dieselben Bezugszeichen, g jedoch mit einem -'-. Der Winkel ß', der von der ρ
Verlängerung 27' und der Linie 28' gebildet wird, liegt hierbei auf derselben Seite der Linie 28' wie
Profilierung 22' und ist zweckmäßigerweise nicht größer als 30°. ^7 shows another embodiment of the profiling of the intake duct. The same or similar parts as in FIG. 6 have the same reference numerals, but g with a -'-. The angle ß ', which is formed by the ρ extension 27' and the line 28 ', lies here on the same side of the line 28' as
Profiling 22 'and is expediently not greater than 30 °. ^
Gemäß F i g. 8A und 8B sind die Profilierungen 22 und & 22' auf der von der Mittelachse 0 des Zylinders || entfernten Seite des Ansaugkanals durch eine gekrümmte Linie 29 verbunden, die die Profilierung der Wandfläche der Einlaßventilöffnung darstellt und in wenigstens einem Querschnitt in einer der Einlaßventilöffnung benachbarten Ebene, die im wesentlichen senkrecht zur Mittelachse der Aufnahmebohrung für den Ventilschaft ist, eine glatt gekrümmte Linie bildet. Die dem Mittelpunkt 0 benachbarten Profilierungen 21 und 2Γ des Ansaugkanals und die gekrümmte Linie 29 bilden an ihren Verbindungsstellen, d. h. den Teilen, die den Schnittpunkten 26 und 26' entsprechen, einen scharfen Knick (Fig.8A) oder eine gekrümmte Linie, deren Krümmungsradius nicht größer als 50% des Außendurchmessers des mit der Einiaßventilöffnung zusammenarbeitenden Einlaßventils ist (Fig. 8B). Ein der Einlaßventilöffnung benachbarter Teil des Ansaugkanals hai in einer Ebene, die zur GemischMrömungsrichtung im wesentlichen senkrecht liegt, eine nicht gezeigte, relativ einfache Querschnittsform, die annähernd einer Ellipse oder einem Rechteck entspricht. Die Querschrittsfläche des Ansaugkanals wird entgegen der Gemischströmungsrichtung zunächst größer und bleibt dann konstant.According to FIG. 8A and 8B are the profiles 22 and & 22 'on that of the central axis 0 of the cylinder || distant side of the intake duct connected by a curved line 29, which shows the profiling of the Represents the wall surface of the inlet valve opening and in at least one cross section in a plane adjacent to the inlet valve opening which essentially is perpendicular to the central axis of the receiving bore for the valve stem, forms a smoothly curved line. Profiles 21 and 2Γ of the intake duct adjacent to center point 0 and curved line 29 form at their junctions, d. H. the parts corresponding to intersections 26 and 26 ' sharp kink (Fig. 8A) or a curved line, whose radius of curvature is not greater than 50% of the outer diameter of the one with the inlet valve opening cooperating intake valve (Fig. 8B). A The part of the intake duct adjacent to the intake valve opening is in a plane that faces the direction of flow of the mixture is substantially perpendicular, a relatively simple cross-sectional shape, not shown, which is approximately corresponds to an ellipse or a rectangle. The cross-step area of the intake duct is opposite to the Mixture flow direction initially larger and then remains constant.
Die Fig. 9 bis 14 zeigen einen Saugkanal mit einem Ansaugkanal und einer Einlaßventilöffnung entsprechend den oben genannten Einzelheiten. Hierbei sei angenommen, daß der Öffnungsquerschnitt 30 der Einlaßventilöffnung offen ist, wenn sich das Einlaßventil in seiner unteren Stellung befindet. Das Einlaßventil ist aus Übersichtüchkei'.Egründen nicht dargestellt. Ein über eine nicht gezeigte Einlaßleitung oder einen Ansaugkrümmer zugeführtes Gemisch strömt in eine Öffnung 33 der Ansaugleitung 32 in dem Zylinderkopf 31 und danach in die Einlaßventilöffnung 34. Aufgrund der zuvor beschriebenen Ausführungsformen strömt der Großteil des sich der öffnung 34 nähernden Gemisches in Richtung des in Fig. 11 gezeigten Pfeils und wird dabei verwirbelt. Der nach innen vorspringende Wandungsteil 40 der Einlaßventilöffnung 37 ist mit dem Wandungsteil 36 der Ansaugleitung 32 verbunden. Ein anderer Wandungsteil der Einlaßventilöffnung 37 hat gemäß Fig. 13 und 14 eine konkave öffnung. Der untere Rand der Aufnahmebohrung 39 für den Ventilschaft ist mit dem Außenrand 38 der von dem nach innen vorspringenden Wandungsteil gebildeten Stufe durch eine ebene Fläche 40 iFi e. 131 verbunden9 to 14 show a suction channel with an intake channel and an inlet valve opening, respectively the above details. It is assumed here that the opening cross section 30 of Inlet valve port is open when the inlet valve is in its lower position. The inlet valve is for reasons of clarity not shown. A Mixture supplied via an intake line (not shown) or an intake manifold flows into a Opening 33 of the intake line 32 in the cylinder head 31 and then into the intake valve opening 34. Due of the embodiments described above flows the majority of the mixture approaching the opening 34 in the direction of the arrow shown in FIG. 11 and is swirled in the process. The inwardly projecting wall part 40 of the inlet valve opening 37 is with the wall part 36 of the suction line 32 is connected. Another wall part of the inlet valve opening 37 13 and 14 has a concave opening. Of the lower edge of the receiving bore 39 for the valve stem is with the outer edge 38 of the inwardly protruding wall part formed by a flat surface 40 iFi e. 131 connected
Der Großteil des Gemisches strömt daher längs des konkaven Wandungsteils und dann längs des nach innen vorspringenden Wandungsteils in die Einlaßventiiöffnung, so daß die Verwirbelung des Gemisches verstärkt wird. Wenn das verwirbclte Gemisch in der vorstehend beschriebenen Weise in die Einlaßventiiöffnung ströml, ist zwischen dem Ventil und dem Ventilsitz ein vorbestimm ter Abstand vorhanden.The majority of the mixture therefore flows along the concave wall part and then along the inward projecting wall part into the inlet valve opening, so that the turbulence of the mixture intensified will. When the fluidized mixture flows into the inlet valve port in the manner described above, there is a predetermined distance between the valve and the valve seat.
Auf jener Seite der Einlaßventiiöffnung, auf welcher der nach innen vorspringende Wandungsteil 40 eine Stufe in Form einer abgebrochenen Sichel bildet, wird jedoch der in den Zylinder eintretende Gemischstrom gedrosselt. Dieser Zylinder ist nicht gezeigt, er ist unter dem Zylinderkopf angeordnet.On that side of the inlet valve port on which the inwardly projecting wall part 40 forms a step in the form of a broken sickle however, the mixture flow entering the cylinder is throttled. This cylinder is not shown, it is below the cylinder head arranged.
Wie am besten aus der Fig. 10 hervorgeht, ist diese Drosselung des Gemischstroms an dem Ende 41 der Stufe 35, d. h. an der Stelle, an der der nach innen vorspringende Wandungsteil in den konkaven Wandungsteil übergeht, relativ schwach und am stärksten am anderen Ende 42 der Stufe, d. h. an der Stelle, an der der nach innen vorspringende Wandungsteil die größte Breite hat. Infolgedessen strömt das Gemisch durch den Spalt zwischen dem Ventilsitz 43 und dem Ventil in den Zylinder in einem Teil des Öffnungsquerschnitts 30 in einer größeren Menge als in dem der Stufe 35 benachbarten Teil des Öffnungsquerschnitts. Aus diesem Grund und infolge der Tatsache, daß das in die Einlaßventiiöffnung eintretende Gemisch dank der speziellen Ausbildung des Saugkanals verwirbelt wird, wird dem im Zylinder befindlichen Gemisch ein Drall erteilt, so daß der Verbrennungswirkungsgrad oder die Gemischausnutzung bei der Brennkraftmaschine verbessert wird. Da bei der zuvor beschriebenen Ansaugleitung das in den Zylinder einzuleitende Gemisch in eineAs best shown in FIG. 10, this throttling of the mixture flow at the end 41 is the Level 35, d. H. at the point at which the inwardly projecting wall part into the concave wall part passes, relatively weak and strongest at the other end 42 of the stage, i.e. H. at the point where the inwardly projecting wall part has the greatest width. As a result, the mixture flows through the Gap between the valve seat 43 and the valve in the cylinder in part of the opening cross-section 30 in a larger amount than in the part of the opening cross-section adjacent to the step 35. the end for this reason and due to the fact that the mixture entering the inlet valve opening thanks to the special design of the suction channel is swirled, the mixture in the cylinder becomes a swirl issued so that the combustion efficiency or the mixture utilization in the internal combustion engine is improved will. Since in the intake line described above, the mixture to be introduced into the cylinder in a
bestimmte Strömungsrichlung nur im Saugkanal gelenkt wird, der in dem Zylinderkopf 31 ausgebildet ist, unterliegt der Gemischslrom im wesentlichen keinem störenden Einfluß einer stromaufwärts von der Ansaugleitung vorhandenen Gasströmung, so daß der Strömungswiderstand so klein wie möglich ist.certain flow direction is directed only in the suction channel, which is formed in the cylinder head 31, the mixture flow is essentially not subject to any disruptive influence upstream of the intake line existing gas flow, so that the flow resistance is as small as possible.
In Fig. 15 sind zwei Zylinder von der Unterseite der öffnungsquerschnitte 52 und 53 der Einlaßvenlilöffnungen gezeigt, die mit diesen Zylindern in Verbindung stehen. Die Profile dieser Zylinder sind durch Kreise 50 und 51 dargestellt. Die nach innen vorspringenden Wandungsteile 54 und 55 der Einlaßventilöffnungen und ein symmetrisch verzweigter Kanal 56 zur Gemischein-Icitung in die Einlaßventilöffnungen sind wie zuvor beschrieben ausgebildet.In Fig. 15, two cylinders are seen from the bottom of the opening cross-sections 52 and 53 of the inlet valve openings shown associated with these cylinders. The profiles of these cylinders are indicated by circles 50 and 51. The inwardly projecting wall parts 54 and 55 of the inlet valve openings and a symmetrically branched channel 56 for introducing mixture into the inlet valve openings are as before described trained.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fi g. 16 ist ein durch einen «.reis 60 angedeuteter Zylinder mit zwei Einlaßventilöffnungen 61 und 62 versehen. Diese Einlaßventilöffnungen haben jeweils ein nach innen vorspringendes Wandungsteil 63 bzw. 64. Auch der Ansaugkanal 65 für die Gemischzufuhr zu den Einlaßventilöffnungen ist wie zuvor beschrieben ausgebildet. In the embodiment according to Fi g. 16 is a through a cylinder indicated by a figure 60 with two inlet valve openings 61 and 62 is provided. These Inlet valve openings each have an inwardly projecting wall part 63 and 64, respectively Intake channel 65 for the mixture supply to the inlet valve openings is designed as described above.
F i g. 17 zeigt eine Ansaugleitung mit einer Einlaßventiiöffnung 70 und einem Saugkanal 7t im Zylinderkopf 73. Im Saugkanal ist im Bereich der Einlaßventüöffnung eine schaufeiförmig ausgebildete Leitfläche 72 angeordnet, die das einströmende Gemisch in eine gewünschte Richtung lenkt. Die Leitfläche 72 ist an dem oberen oder unteren Wandungsteil der Ansaugleitung angebracht und hat eine solche Höhe und Breite, daß sie den Zustrom des Gemisches in die Einlaßventiiöffnung nicht stört.F i g. Figure 17 shows an intake manifold with an intake valve port 70 and a suction channel 7t in the cylinder head 73. In the suction channel is in the area of the inlet valve opening a shovel-shaped guide surface 72 is arranged, which the inflowing mixture in a desired Direction steers. The guide surface 72 is attached to the upper or lower wall part of the suction line and is of such a height and width that it does not prevent the flow of the mixture into the inlet valve opening disturbs.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
230 234/8230 234/8
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