DE19934509A1 - Verbrennungsmotor mit einem Einlaßsystem mit aerodynamischem Ladungsbewegungssteuerventil - Google Patents
Verbrennungsmotor mit einem Einlaßsystem mit aerodynamischem LadungsbewegungssteuerventilInfo
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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.
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.
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.
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Owner name: FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, LLC (N.D.GES.D. STAATES |
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