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DE19934509A1 - Verbrennungsmotor mit einem Einlaßsystem mit aerodynamischem Ladungsbewegungssteuerventil - Google Patents

Verbrennungsmotor mit einem Einlaßsystem mit aerodynamischem Ladungsbewegungssteuerventil

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DE19934509A1
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DE
Germany
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valve
valve plate
charge
movement control
control valve
Prior art date
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Withdrawn
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DE19934509A
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English (en)
Inventor
John Curtis Hickey
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Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1005Details of the flap
    • F02D9/101Special flap shapes, ribs, bores or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • 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
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor (10) mit einem Zylinder (12) und einem darin befindlichen Kolben (14), der ein Ladungsbewegungssteuerventil zur Regulierung der kinetischen Energie innerhalb einer Ladungsluft aufweis, die durch einen Ansaugkanal (22) und in den Zylinder (12) des Motors (10) fließt. Das Ladungsbewegungssteuerventil umfaßt ein Stellglied (28) zur Steuerung der Position des Ventils und einen aerodynamischen flügelförmigen Ventilteller (24), der von einer geschlossenen Position in eine oder mehrere offene Positionen verschwenkt werden kann. Der Ventilteller (24) besitzt vordere und hintere Segmente (24A, 24B). Das vordere Segment (24A) verdeckt den Luftstrom bei kleinen Öffnungswerten des Ventils, und das hintere Segment (24B) dient dazu, die Stromabtrennung zu verhindern, wenn sich das Ventil in einer weit geöffneten Drosselklappenstellung befindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor mit einem Ladungsbewegungssteuer­ ventil und einen Einlaß- bzw. Ansaugsystem, die die Ladungsluft während der mei­ sten Motorbetriebsbedingungen mit einer hohen kinetischen Energie zuführen.
Zur Erzielung einer maximalen Kraftstoffwirtschaftlichkeit bei minimalen Auspuff­ endrohremissionen streben die Motorkonstrukteure nach Motoren, die sowohl höhere Raten an Abgasrückführung (AGR) als auch einen Betrieb bei einem überstöchiome­ trischen Verhältnis (magerer als stöchiometrisch) tolerieren. Ein Verfahren zur Stei­ gerung der Motortoleranz gegenüber der AGR, während gleichzeitig eine hochkon­ stant geregelte Verbrennung unterstützt wird, liegt darin, die Verbrennungs-Abbrenn­ rate (combustion bum rate) zu erhöhen, indem die kinetische Energie bzw. Bewe­ gung der Luftladung erhöht wird, die in den Zylinder des Motors eintritt. In diesem Fall bezieht sich die kinetische Energie auf die Translationsbewegung, die Rotati­ onsbewegung und die Vibrationsbewegung der Luftladung. In der Vergangenheit ha­ ben die Konstrukteure Ladungsbewegungssteuerventile konstruiert, die das be­ kannte Flügel- bzw. Klappenelement enthielten, das entweder als eine ganze, runde Platte verwendet wurde, die in einem Ansaugkanal angeordnet war, wie in Fig. 8 gezeigt ist, oder als eine Platte mit einem Ausschnitt verwendet wurde, wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist.
Ein Problem der in Fig. 8 gezeigten Ventilplatte liegt darin, daß sich der Strom, der über die oberen und unteren Abschnitte der Platte wandert, in freien Wirbeln wieder­ vereinigt, was einen Verlust an stromabwärtiger Energie und Geschwindigkeit be­ wirkt, während die Luft durch den Ansaugkanal und in den Zylinder wandert. Mit an­ deren Worten, die Stromlinien werden nicht aufrechterhalten, sondern beim Passie­ ren der Platte zerstört. Fig. 9 veranschaulicht eine Platte, die einen Ausschnitt auf­ weist, der in einem Abschnitt davon ausgebildet ist, und obwohl die Stromlinien an einem Abschnitt des Ansaugkanals aufrechterhalten werden, kommt es zu einem Energieverlust, der durch die scharfkantige ausgeschnittene Öffnung bewirkt wird, die freie Wirbel verursacht. Fig. 10, die ebenfalls zum Stand der Technik gehört, veranschaulicht eine Halbplatte, die wiederum an dem Problem leidet, daß dann, wenn sich die Platte in ihrer vollständig geöffneten Position befindet, sich die Luft, die oberhalb und unterhalb der Platte strömt, zu turbulenten Strudeln vereinigt, die den Strom durch den Kanal stromabwärts von der Platte verringern. Dies ist aber nicht erwünscht.
Die oben genannten Nachteile der bekannten Systeme werden durch ein Ladungs­ bewegungssteuerventil gemäß der vorliegenden Erfindung beseitigt.
Ein Verbrennungsmotor umfaßt mindestens einen Zylinder und mindestens einen Ansaugkanal zum Zuführen einer Ladeluft zu dem Zylinder. Ein in einem Ende des Ansaugkanals angeordnetes Tellerventil läßt die Ladeluft in den Zylinder ein, und ein Ladungsbewegungssteuerventil reguliert die kinetische Energie in der Ladeluft, die durch den Ansaugkanal strömt. Das Ladungsbewegungssteuerventil umfaßt vor­ zugsweise ein Stellglied zur Steuerung der Position des Ladungsbewegungssteuer­ ventils und einen aerodynamischen flügelförmigen Ventilteller, der von einer ge­ schlossenen Position in eine oder mehrere offene Position gedreht werden kann. Der Ventilteller ist betriebsmäßig mit dem Stellglied verbunden. Der Ventilteller umfaßt vorzugsweise ein vorderes Segment, das stromaufwärts gerichtet ist, wenn sich der Ventilteller in seiner offenen Position befindet, wobei das vordere Segment so aus­ gelegt ist, daß bei kleinen Öffnungen des Ladungsbewegungssteuerventils der Luft­ strom vorbei an dem vorderen Segment verdeckt ist, und ein hinteres Segment, das stromabwärts gerichtet ist, wenn der Ventilteller offen ist. Das hintern Segment ist so ausgelegt, daß dann, wenn der Ventilteller in einer vollständig geöffneten Position ist, der Luftstrom vorbei an dem Ventilteller an dem Ventilteller gebunden bleibt. In dieser Hinsicht sei angemerkt, daß der Begriff "gebunden" hier nicht bedeutet, daß die Luft an dem Ventil anhaftet, sondern daß sich die Stromlinien im klassischen aerodyna­ mischen Sinn nicht vom Ventil abtrennen, und als eine Folge davon werden keine freien Wirbel mit ihrem zugehörigen Luftwiderstand und Verlust an kinetischer Ener­ gie und Strömungsdurchsatz gebildet.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt ein La­ dungsbewegungssteuerventil außerdem eine Düse, die in dem Ventilteller ausgebil­ det ist, wobei die Düse einen konvergierenden Abschnitt, der stromaufwärts gerichtet ist, wenn der Ventilteller geschlossen ist, und einen Auslaßabschnitt aufweist, der stromabwärts gerichtet ist, wenn der Ventilteller geschlossen ist. Luft, die durch die Düse wandert, wenn sich der Ventilteller in seiner geschlossenen Position befindet, und über die hinteren und vorderen Segmente und durch die Düse, wenn sich der Ventilteller in einer teilweise offenen Position befindet, wird entlang dem gleichen Abschnitt des Ansaugkanals geleitet. Auf diese Weise verstärken sich die Ströme durch die Düse und an dem Ventilteller vorbei mit dem Ergebnis, daß eine sehr hohe kinetische Energie und somit hohe Ladungsbewegungsniveaus mit einem System gemäß der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Ein Ventilteller gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise einstückig mit einer Drehwelle geformt. Ein bevorzugtes Material für die vorliegende Anordnung aus Ventilteller und Welle ist Kunststoff.
Ein Stellglied gemäß der vorliegenden Erfindung kann einen Gleichstrommotor oder einen Schrittmotor enthalten, der von einem Motorsteuergerät gesteuert wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, die sich auf die Zeichnungen bezieht. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors mit einem ae­ rodynamischen Ladungsbewegungssteuerventil gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Anordnung aus Ladungsbewegungssteuerventil und Welle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Ventiltellers gemäß der vorlie­ genden Erfindung,
Fig. 4 eine Schnittansicht einer Anordnung aus Ventilteller und Welle gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5 einen Strom vorbei an einem Ladungsbewegungssteuerventil gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn sich das Ladungsbewegungssteuerventil in seiner geschlossenen Position befindet,
Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, wobei aber ein Ladungsbewegungssteu­ erventil gemäß der Erfindung etwa 10° geöffnet ist,
Fig. 7 ein Ladungsbewegungssteuerventil gemäß der vorliegenden Erfindung in seiner vollständig offenen Position,
Fig. 8-10 Ladungsbewegungssteuerventile nach dem Stand der Technik, die Nach­ teile aufweisen, die von einem System gemäß der vorliegenden Erfindung beseitigt werden,
Fig. 11 ein Ladungsbewegungssteuerventil, das in einem speziellen Trägerkorb zwischen einem Zylinderkopf und einen Ansaugkrümmer gemäß einer an­ deren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, besitzt der Motor 10, der einen Zylinder 12 und einen Kol­ ben 14 aufweist, ein Auslaßventil 16 zum Herauslassen von verbrauchten Gasen aus dem Zylinder 12 durch den Auslaßkanal 18. Die Luftladung wird in den Motor 10 durch ein Einlaßtellerventil 20 und einen Ansaugkanal 22 hereingelassen. Ein Ven­ tilteller 24 ist in dem Ansaugkanal 22 angeordnet. Der Ventilteller 24 ist auf einer Welle 26 angebracht, die in den Kanal 22 eingeführt ist. Die Welle 26 wird von dem Stellglied 28 in die richtige Lage gebracht. Folglich positioniert das Stellglied 28 den Ventilteller 24.
Das Steuergerät 30 steuert das Stellglied 28 derart, daß es letztendlich die Position des Ventiltellers 24 steuert. Das Steuergerät 30 ist mit einer Reihe von Sensoren 32 verbunden, die Informationen bezüglich solcher Motorbetriebsparameter wie z. B. Drosselklappenstellung, Motor-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, Zündzeitpunkt, Motordreh­ zahl, Motorlast und anderer Betriebsparameter liefern, die den Fachleuten auf die­ sem Gebiet bekannt sind und durch diese Offenbarung vorgeschlagen werden. Das Steuergerät 30 kann entweder ein Kraftübertragungs-Steuergerät, ein elektronisches Steuergerät oder eine andere Art von Motorsteuergerät auf der Grundlage eines Kraftfahrzeug-Mikroprozessors umfassen, das den Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt ist und durch diese Offenbarung vorgeschlagen wird.
Das Stellglied 28 kann entweder einen Gleichstrommotor mit einer Außenpositions­ rückkopplung oder einen Schrittmotor oder ein andere Art von Unterdruck- oder Elektroantriebsmotor umfassen, die den Fachleuten auf dem Gebiet der Motorstell­ glieder bekannt sind und durch diese Offenbarung vorgeschlagen werden.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, kann der Ventilteller 24 so geformt sein, daß er eine allge­ mein runde Konfiguration aufweist und an der Welle 26 befestigt ist bzw. einstückig mit dieser ausgelegt ist. Obwohl ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wäre, daß der Ventilteller 24 und die Welle 26 als ein einziges Bauteil geformt sind, vorzugsweise aus Kunststoff, wird es den Fachleuten auf diesem Gebiet angesichts dieser Offen­ barung klar erkennbar sein, daß auch andere Arten von einstückigen und mehrteili­ gen Ausbildungen mit einem System gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
Der Ventilteller 24 besitzt eine darin ausgebildete Düse, die in Fig. 2 genauer ge­ zeigt ist. Die Düse 25 besitzt im wesentlichen einen konvergierenden Abschnitt 25A, der stromaufwärts gerichtet ist, wenn sich der Ventilteller 24 in der geschlossenen Position befindet, wie in Fig. 5 gezeigt ist, und einen Auslaßabschnitt 25B, der strom­ abwärts gerichtet ist, wenn der Ventilteller 24 geschlossen ist. Die Tatsache, daß der Ventilteller 24 ein Tragflächenabschnitt ist, der eine Dicke aufweist, die viel größer als die Dicke herkömmlicher Ladungsbewegungssteuerventil-Ventilteller ist, erlaubt es, daß die Düse 25A in der Platte 24 mit dem Ergebnis ausgebildet werden kann, daß der Strom der Luft durch die Düse 25 viel weniger Energie benötigt, als dies der Strom eines gleichen Betrags an Luft durch eine herkömmliche Platte benötigen wür­ de, in der lediglich ein Viertel der Platte ausgeschnitten wäre. Tatsächlich erlaubt es die Platte 24 der Düse 25A, daß sie dreidimensional sein kann, wohingegen her­ kömmliche Ausschnitte nur zweidimensionale Strömungssteuerungseinrichtungen umfassen.
Der Ventilteller 24 ist ein Tragflächenprofil mit Formcharakteristiken, die im einzelnen in den Druckschriften der "U.S. National Advisory Committee on Aeronautics (NA-CA)" beschrieben sind. Fig. 4 veranschaulicht Bauteilsegmente des Ventiltellers 24. Das vordere Segment 24A entspricht dem vorderen Segment, eines Tragflächen- bzw. Flügelabschnitts, und das hintere Segment 24B entspricht dem hinteren Seg­ ment eines Flügels bzw. einer Tragfläche.
Fig. 5 veranschaulicht den Strom vorbei an dem Ventilteller 24, wenn sich das La­ dungsbewegungssteuerventil in der vollständig geschlossenen Position befindet. Aus Fig. 5 wird deutlich, daß die Luft gleichmäßig durch die Düse 25 strömt und an der oberen Wand 22A des Kanals 22 gebunden bleibt, wodurch ein hohes Niveau an kinetischer Energie für die Luft geschaffen und aufrechterhalten wird, die in den Zy­ linder fließt.
Fig. 6 veranschaulicht einen Ventilteller 24 in einer teilweise geöffneten Position. Hier kann die Luft, wie mit den veranschaulichten Stromlinien gezeigt ist, frei zwi­ schen dem Ventilteller 24 und der oberen Wand 22A des Kanals 22 durchfließen. Es kann auch zusätzliche Luft durch die Düse 25 fließen. Diese Ströme vereinigen sich und bleiben gleichmäßig an der oberen Wand 22A des Kanals 22 gebunden. Es sei auch angemerkt, daß das Segment 24A des Tellers 24 den Strom zwischen dem Segment 24A und der angrenzenden Wand des Kanals 22 verdeckt, mit dem Ergeb­ nis, daß die Luft nicht zwischen dem Segment 24A und der Wand des Kanals 22 fließen kann. Folglich fließt der Strom hauptsächlich an dem oberen Abschnitt 22A des Kanals 22 vorbei und die hohe kinetische Energie wird eher aufrechterhalten, als daß sie aufgrund von Turbulenzen verloren geht. Der hier verwendete Begriff "verdeckt" bezieht sich auf die Tatsache, daß das Segment 24A des Tellers 24 eng angrenzend an der benachbarten Wand des Kanals 22 gehalten wird, um so den Weg für den Strom der Luft vorbei an dem Teller 24 in diesem Bereich zu versperren.
Fig. 7 veranschaulicht den Ventilteller 24 in einer vollständig offenen Position. Hier sei angemerkt, daß die Stromlinien gleichmäßig an dem Ventilteller 24 vorbeifließen und sich an der stromabwärtigen Kante des Ventils 24 wiedervereinigen. Auf diese Weise wird die maximale kinetische Energie beibehalten. Weil der Ventilteller 24 die Schnittcharakteristiken eines Flügels aufweist, wandert der Luftstrom unvermischt ohne Trennung und turbulente Luftwiderstände über den Ventilteller 24. Folglich be­ wirkt der Ventilteller 24 viel weniger Beschränkung für den Luftstrom als dies her­ kömmliche Ventilteller tun.
Die Energieerhaltungsresultate, die von einem System nach der vorliegenden Erfin­ dung vorgesehen werden, können mit Hilfe der Fig. 8 bis 10 mit denen der Sy­ steme nach dem Stand der Technik verglichen werden. Fig. 8 veranschaulicht ein Ladungsbewegungssteuerventil mit komplettem Teller, das freie Wirbel hinter dem Teller aufweist, wenn sich der Teller in einer teilweise geöffneten Position befindet. Es sei angemerkt, daß sich die Ströme auf der Rückseite des Tellers wiedervereini­ gen und in Strudel oder Wirbel zerfallen, die teilweise die kinetische Energie in der Strömung aufbrauchen. In ähnlicher Weise liegt in Fig. 9, obwohl der Teller nur auf einer Seite offen ist, also z. B. ein weggeschnittener Teller ist, und es keine Kombina­ tion von Strömen von gegenüberliegenden Seiten des Tellers gibt, die Tatsache vor, daß sich der Strom zu einem gewissen Grad in freie Wirbel verschlechtert, weil das Loch durch den Teller nicht aerodynamisch ist. Mit anderen Worten, es gibt keine Düse durch den Teller. Schließlich zeigt Fig. 10 ein Ladungsbewegungssteuerventil mit halber Platte, das wiederum die Strömungskombination, die freien Wirbel und die Strudel auf seiner stromabwärtigen Seite aufweist. Folglich erzeugen die Platte 62 und die Welle 60 einen großen Betrag an Turbulenzen in der vollständig geöffneten Position und dies behindert die Erzeugung von Leistung durch den Motor bei weit geöffneten Drosselklappenzuständen.
Fig. 11 veranschaulicht ein Ladungsbewegungssteuerventil gemäß der vorliegen­ den Erfindung, das mit Hilfe eines Trägerkorbs 74 zwischen einem Einlaßkanal 72 und einen Zylinderkopf 70 montiert ist.
Die Erfindung ist zwar unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben worden, aber es wird den Fachleuten auf diesem Gebiet klar sein, daß viele Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne daß vom Umfang der Erfindung abgewichen wird.

Claims (11)

1. Verbrennungsmotor (10), gekennzeichnet durch:
mindestens einen Zylinder (12),
mindestens einen Ansaugkanal (22) zum Zuführen einer Ladeluft zu dem Zy­ linder (12),
ein in einem Ende des Ansaugkanals (22) angeordnetes Tellerventil (20) zum Hereinlassen der Ladeluft in den Zylinder (12),
ein Ladungsbewegungssteuerventil zur Regelung der kinetischen Energie in der Ladeluft, die durch den Ansaugkanal (22) strömt, wobei das Ladungsbe­ wegungssteuerventil folgendes umfaßt:
ein Stellglied (28) zur Steuerung der Position des Ladungsbewegungssteuer­ ventils,
einen aerodynamischen flügelförmigen Ventilteller (24), der von einer ge­ schlossenen Position in eine oder mehrere offene Position gedreht werden kann, wobei der Ventilteller (24) betriebsmäßig mit dem Stellglied (28) verbun­ den ist, und wobei der Ventilteller (24) folgendes umfaßt:
ein vorderes Segment (24A), das stromaufwärts gerichtet ist, wenn sich der Ventilteller in seiner offenen Position befindet, wobei das vordere Segment (24A) so ausgelegt ist, daß bei kleinen Öffnungen des Ladungsbewegungs­ steuerventils der Luftstrom vorbei an dem vorderen Segment (24A) verdeckt ist, und
ein hinteres Segment (24B), das stromabwärts gerichtet ist, wenn der Ventil­ teller (24) offen ist, wobei das hintere Segment (24B) so ausgelegt ist, daß dann, wenn der Ventilteller (24) in einer vollständig geöffneten Position ist, der Luftstrom vorbei an dem Ventilteller (24) an dem Ventilteller (24) gebunden bleibt.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladungsbewe­ gungssteuerventil außerdem eine Düse (25) umfaßt, die in dem Ventilteller (24) ausgebildet ist, wobei die Düse (25) einen konvergierenden Abschnitt (25A), der stromaufwärts gerichtet ist, wenn der Ventilteller (24) geschlossen ist, und einen Auslaßabschnitt (25B) aufweist, der stromabwärts gerichtet ist, wenn der Ventilteller (24) geschlossen ist.
3. Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Luft, die durch die Dü­ se (25) wandert, wenn sich der Ventilteller (24) in seiner geschlossenen Posi­ tion befindet, und über das hintere Segment (24B) und durch die Düse (25), wenn sich der Ventilteller (24) in einer teilweise offenen Position befindet, entlang dem gleichen Abschnitt des Ansaugkanals (22) geleitet wird.
4. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (24) auf einer Drehwelle (26) montiert ist, die betriebsmäßig mit dem Stellglied (28) verbunden ist, wobei der Ventilteller (24) eine maximale Dicke aufweist, die der Dicke der Welle (26) entspricht.
5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (24) einstückig mit der Drehwelle (26) geformt ist.
6. Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (24) und die Welle (26) aus Kunststoff geformt werden.
7. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (28) ei­ nen Gleichstrommotor umfaßt.
8. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (28) ei­ nen Schrittmotor umfaßt.
9. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (26) und der Ventilteller (24) zwischen dem Einlaßkanal (22) und einem Zylinderkopf (70) angebracht sind, der das Tellerventil (20) aufnimmt.
10. Verbrennungsmotor (10), gekennzeichnet durch:
mindestens einen Zylinder (12),
mindestens einen Ansaugkanal (22) zum Zuführen einer Ladeluft zu dem Zy­ linder (12),
ein in einem Ende des Ansaugkanals (22) angeordnetes Tellerventil (20) zum Hereinlassen der Ladeluft in den Zylinder (12),
ein Ladungsbewegungssteuerventil zur Regelung der kinetischen Energie in der Ladeluft, die durch den Ansaugkanal (22) strömt, wobei das Ladungsbe­ wegungssteuerventil folgendes umfaßt:
ein motorbetätigtes Stellglied (28) zur Steuerung der Position des Ladungs­ bewegungssteuerventils,
einen auf einer Welle (26) angebrachten, aerodynamischen flügelförmigen Ventilteller (24), der von einer geschlossenen Position in eine oder mehrere offene Position gedreht werden kann, wobei der Ventilteller (24) betriebsmäßig mit dem Stellglied (28) verbunden ist, und wobei der Ventilteller (24) folgendes umfaßt:
ein vorderes Segment (24A), das stromaufwärts gerichtet ist, wenn sich der Ventilteller (24) in seiner offenen Position befindet, wobei das vordere Seg­ ment (24A) so ausgelegt ist, daß an kleinen Öffnungen des Ladungsbewe­ gungssteuerventils der Luftstrom vorbei an dem vorderen Segment (24A) ver­ deckt ist,
ein hinteres Segment (24B), das stromabwärts gerichtet ist, wenn der Ventil­ teller (24) offen ist, wobei das hintere Segment (24B) so ausgelegt ist, daß dann, wenn der Ventilteller (24) in einer vollständig geöffneten Position ist, der Luftstrom vorbei an dem Ventilteller (24) an beide Seiten des Ventiltellers (24) gebunden bleibt und sich ohne freie Wirbel wiedervereinigt, und eine Düse (25), die in dem Ventilteller (24) ausgebildet ist, wobei die Düse (25) einen konvergierenden Abschnitt (25A), der stromaufwärts gerichtet ist, wenn der Ventilteller (24) geschlossen ist, und einen Auslaßabschnitt (25B) aufweist, der stromabwärts gerichtet ist, wenn der Ventilteller (24) geschlos­ sen ist.
11. Motor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Segment (24B) eine Tragfläche umfaßt.
DE19934509A 1998-08-10 1999-07-22 Verbrennungsmotor mit einem Einlaßsystem mit aerodynamischem Ladungsbewegungssteuerventil Withdrawn DE19934509A1 (de)

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