DE2164992A1

DE2164992A1 - Ansaugleitungssystem

Info

Publication number: DE2164992A1
Application number: DE19712164992
Authority: DE
Inventors: Brian Hugh; Browne Denis Anthony; Coventry Warwickshire Croft (Großbritannien)
Original assignee: Joseph Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1971-01-01
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1972-07-20
Also published as: IT940407B; AU446868B2; US3814069A; CA948057A; GB1366313A; AU3700671A; FR2121177A5

Description

PATENTANWÄLTE 2 1 6 A 9 9 2 DR. HUGO WILCKEN · DIPL.-ING. THOMAS WlLCKEN D - 24 LÜBECK. BREITE STRASSE 52-54

BE 25

27.-·-.-. !S7i

Cz./Al.

Anmelder: Joseph Lucas (Industries) Limited, Great King Street, Birmingham, England

Ansaugleitungssystem

Die Erfindung betrifft ein Ansaugleitungssystem für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für eine solche Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, bei der der Brennstoff in die Ansaugleitung gerade vor jedem Einlaßventil der Maschine eingespritzt wird.

Bei Hochleistungsmehrzylinder-Brennkraftmaschinen besteht normalerweise das Erfordernis, daß das Einlaßventil oder die Einlaßventile jedes Zylinders öffnen sollen, bevor das Auslaßventil oder die Auslaßventile des Zylinders vollständig geschlossen sind. Es ist daher bei niedrigeren Ansaugleitungsdrücken möglich, daß die verbrannten Gase ir. die Ansaugleitung zurückströmen, wo sie sich mit der ankommenden Gemischladung mischen und diese schwächen. Dies vermindert die Verbrennungseffektivität, was wiederum zu erhöhten Abgasemissionen (d.h. zu erhöhten yerunreinigungsbestandteilen) und zu verringerter Maschinenstabilität führt.

— 2 —

LOtMdc (0451) 7 58 88, Privat: Dr. H. Wildctn, Curou (04505) 210 · DIpI-In₈. Th. Wllcktn, LOb.ck (0451) 2 51 5? tank ι Coinmarzbank A. G., FiI. LObtdc, Kto.-Nr. 39 0187 Poitidudci Hamburg 1381 19

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Demgemäß umfaßt nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Ansaugleitungssystem für einen Mehrzylinder-Brennkraftmaschine eine Luftkammer mit einem Einlaß, wobei der Einlaß wenigstens ein Hauptdrosselventil enthält, und wobei die Luftkammer eine Vielzahl von Auslaßkanälen aufweist, die je mit einem entsprechenden Zylinder der Maschine verbunden sind, wobei jeder Auslaßkanal angrenzend an sein Ausströmende ein entsprechendes weiteres Ventil enthält, derart ausgebildet, daß es im Betrieb der Gasströmung von der luftkammer zum entsprechenden Einlaßventil einen niedrigen Strömungswiderstand und der Gasströmung von dem entsprechenden Einlaßventil zur Luftkammer einen hohen Strömungswiderstand entgegensetzt, und zwar wenigstens bei niedrigen Ansaugleitungsdrücken.

Das Hauptdrosselventil umfaßt zweckmäßigerweise ein Drosselklappenventil, das verdrehbar in dem Einlaß montiert ist.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt jedes weitere Ventil ein entsprechendes Drosselklappenventil, das geringfügig ^!offen ist, wenn das Hauptdrosselventil geschlossen oder im wesentlichen geschlossen ist, und das ausgebildet ist, sich während des ersten kleinen Abschnittes der Öffnungsbewegung (z.B. ein Viertel) des Hauptdrosselventils voll zu öffnen.

Jedes weitere Ventil kann daher mechanisch mit dem Hauptdrosselventil verbunden sein, oder es kann so geschaltet sein, daß es durch Einrichtungen geöffnet wird, die auf den Ansaugleitungsdruck

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oder auf die Motordrehzahl ansprechen.

In einer alternativen und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt jedes weitere Yentil ein entsprechendes Sperrbzw. Rückströmsperrventil.

Jedes Rückströmsperrventil umfaßt vorzugsweise wenigstens ein bewegliches Klappenglied, das in seinem entsprechenden Auslaßkanal befestigt und, ansprechend auf die Gasströmungsrichtung in dem Auslaßkanal, aus einer Stellung, in der der Auslaßkanal im wesentlichen versperrt ist, in eine Stellung, in der der Auslaßkanal relativ unbehindert ist, bewegbar ist. Es können daher zwei bewegliche Klappenglieder vorgesehen sein, die im wesentlichen gleichwinklig auf gegenüberliegenden Seiten der Achse des Auslaßkanals angeordnet und die am Auslaßkanal angrenzend an ihre Zuströmenden befestigt sind. Die entsprechenden Zuströmenden der beiden Klappenglieder können an im wesentlichen gegenüberliegenden Seiten des Auslaßkanals in einer Ebene angeordnet sein, die im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des Ausgangskanals liegt. Alternativ können beide Klappenglieder in einer Ebene angeordnet sein, die durch die genannte Achse verläuft.

Das oder jedes Klappenglied kann relativ flexibel und fest an seinem Auslaßkanal befestigt sein, oder es kann relativ steif und flexibel an seinem Auslaßkanal befestigt sein, oder es kann auch relativ flexibel und.flexibel an seinem Auslaßkanal befestigt sein. - 4 -

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Das oder jedes Klappenglied kann aus Gummi oder Plastikmaterial oder aus Metall bestehen, z.B. aus Federstahl.

Bei einer Maschine bzw. einem Motor^der mit Brennstoffeinspritzung in die Ansaugleitung arbeitet, kann jeder Brennstoffinjektor in einem entsprechenden Auslaßkanal der Ansaugleitung angeordnet sein, und zwar entweder auf der Abströmseite des Rückströmsperrventils oder, bevorzugterweise, unmittelbar vor dem Rückströmsperrventil .

iGemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung

;umfaßt ein Ansaugleitungssystem für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine eine Vielzahl von Staurohren, die je mit einem entsprechenden Zylinder der Maschine in Verbindung stehen, und eine !relativ kleine Luftkammer mit einem Einlaß, der ein Hauptdrosselventil enthält, wobei die Luftkammer eine Vielzahl von Auslässen j aufweist, die je mit einem entsprechenden Staurohr angrenzend j an deren Abströmende in Verbindung stehen, wobei jedes Staurohr ein entsprechendes zweites Drosselventil enthält, derart ausgebildet, daß es, wenn sich die Maschine dem Vollastbetrieb nähert, von einer ersten Stellung, in der sein Staurohr im wesentlichen geschlossen und der Auslaß von der Ansaugleitung zum Staurohr im wesentlichen geöffnet ist, in eine zweite Stellung gelangt, in der sein Staurohr im wesentlichen geöffnet und der Auslaß von der Ansaugleitung zum Staurohr im wesentlichen versperrt ist. Jedes zweite Ventil ist vorzugsweise mechanisch mit dem Hauptdrosselventil verbunden.

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Die Zuströmenden der Staurohre können mit einer weiteren,relativ großen Luftkammer kommunizieren, die wiederum mit dem Einlaß kommuniziert, der das Hauptdrosselventil enthält.

Die Erfindung umfaßt ebenfalls eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, die mit einem Ansaugleitungssystem gemäß einem oder mehreren Merkmal bzw. Merkmalen der vorstehenden Ausführungen zur Erfindung versehen ist.

Die Erfindung ist nachstehend im Wege eines nichteinschränkenden ^!

Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: ;

Figur 1 eine schematische Darstellung einer

Ausführungsform eines Ansauglei tungsisystems nach der Erfindung,das in eine für ein Straßenfahrzeug bestimmte Maschine mit Brennstoffeinspritzung eingebaut ist,

Fig.. 2 eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels des Ansaugleitungssystems nach der Erfindung zur Verwendung bei der Maschine nach Figur 1,

Fig. 3 u. 4 alternative Ausführungsformen

eines Teiles des Ansaugleitungssystems nach Figur 2,

Fig. 5 eine Anordnung für ein Brennstoffeinspritzventil in dem Ansaugleitungssystem nach Figur 2,

Fig. 6 eine schematische Darstellung

eines noch weiteren Ausführungsbeispieles des Ansaugleitungssystems nach der Erfindung zur Verwendung bei einer Maschine nach Figur 1,

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Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7-der Figur 6.

Das Ans äugle itungs system 10 nach Figur '1 umfaßt eine Luftkammer 12 mit einem Lufteinlaß 14, der gefilterte Luft von einem Luftfilter (nicht gezeigt) empfängt und der ein Hauptdrosselklappenventil 16 zur Steuerung des Betrages der der Luftkammer 12 zuströmenden Luft enhält. Die Stellung des Drosselventils 16 wird wiederum durch den Fahrer eines Fahrzeugs gesteuert. Die

Luftkammer 12 weist vier kreisquerschnittsförmige Auslaßkanäle

18 in Form abgestimmter Staurohre auf, die je mit den entsprechen*

den Einlaßventilen der vier Zylinder der Maschine 20 kommuni- ; zieren.

j Bim

'Jeder-Atts-laßkanal 18 enthält ein entsprechendes weiteres Drossel-,

!klappenventil 22 an oder angrenzend an sein Ausströmende, d.h.

gerade vor dem entsprechenden Einlaßventil der Maschine bzw. des Motors 20. Jedes der Drosselklappenventile 22 ist mechanisch

jüber ein schematisch mit 24 bezeichnetes Gestänge mit dem Hauptjdrosselventil 16 verbunden. Die Anordnung des Gestänges 24 ist

ι y6

derart, daß, wenn das Hauptdrosselventil'geschlossen oder im wesentlichen geschlossen ist, jedes Drosselklappenventil 22 geringfügig offensteht^und wenn das Hauptdrosselventil 16 zu Öffnen beginnt, öffnet sich jedes Drosselklappenventil 22 während der ersten wenigen Bewegungsgrade des Hauptdrosselventils 16 vollständig.

Der Motor 20 ist mit einem Brennstoffeinspritzsystem versehen,

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das vier elektromagnetisch betätigte Brennstoffeinspritzventile 26 einschließt, die unmittelbar hinter dem entsprechenden Drosselklappenventil 22 angeordnet sind, und zwar eines in jedem Auslaßkanal 18. Die Brennstoffeinspritzventile 26, die z.B. von der Art sein können, wie sie in der Patentanmeldung ρ 14 76 146.7 beschrieben sind, sind so eingerichtet, daß sie bei im wesentlichen konstantem Druck mit Brennstoff versorgt werden, wie es z.B. in der Patentanmeldung P 14 51 955.2 beschrieben ist. Das Regeln und die Dauer der Öffnungsperioden ; der Brennstoffeinspritzventile 26 und damit die Menge des dem • Motor zugeführten Brennstoff werden in Abhängigkeit von Maschinen-

betriebsparametern gesteuert, wie z.B. der Ansaugleitungsdruck, die Motordrehzahl und die Kühlmitteltemperatur durch ein elektronisches Steuersystem 28, wie es z.B_p in der Patentanmeldung P 14 51 956.3 beschrieben ist. Das elektronische -Steuersystem ist geschaltet, als Steuersignal u.a. ein Signal zu empfangen, das kennzeichnend ist für den Ansaugleitungsdruck und das durch einen Druckwandler 29 erzeugt wird, der mit der Luftkammer 12 zusammengeschaltet ist.

Im Betrieb ist die Ventilsteuerung des Motors 20 derart,daß eine Ventilüberschneidung besteht, d.h. das Einlaßventil jedes Zylinders beginnt zu öffnen, bevor das Auslaßventil jedes Zylinders vollständig geöffnet hat. Daher ist, wenn der Motor 20 leerläuft, d.h. das Hauptdrosselventil 16 ist geschlossen oder im wesentlichen geschlossen, der Druck in dem Ansaugleitungssystem 10

bzw. relativ niedrig und es besteht für die verbrannten Gase/für die

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Abgase in jedem Zylinder die Tendenz, während der "Ventilüberschneidungsperiode in den entsprechenden Atse-laßkanal 18 zurückzuströmen. Jedoch stehen die Drosselklappenventile 22 nur geringfügig offen, und der Betrag dieser öffnung ist so gewählt, um der kleinen relativ stetigen Strömung der Leerlaufluft zum Motor einen niedrigen Strömungswiderstand entgegenzusetzen, aber den kurzen, schnellen Gasstößen der Abgase, die durch die Einlaßventile zurückzuströmen versuchen, einen hohen Strömungswiderstand entgegenzusetzen. Die Abgasmenge, die in das Ansaugleitungssystem 10 eintritt und somit die ankommende Füllung schwächt, ist dadurch wesentlich reduziert, was infolgedessen die Verbrennungseffektiv!tat und die Motorstabilität verbessert und die Abgasemissionen reduziert.

Bei Motordrehzahlen, die wesentlich über der Ieerlaufdrehzahl liegen, z.B. Drehzahlen von 1500 bis 2000 Umdrehungen pro Minute, nimmt der Druck in dem Ansaugleitungssystem 10 zu, und das fraglir ehe Problem ist nicht so ernst; die Drosselventile 22 sind daher so angeordnet, daß sie sich während der ersten wenigen Bewegungswinkelgrade des Hauptdrosselventils 16, z.B. über dem ersten Bewegungsviertel, vollständig öffnen.

Das in Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel ist dem in Figur 1 gezeigten sehr ähnlich, so daß in der folgenden Beschreibung j dieselben Bezugsziffern benutzt werden, so daß nur die geeigneten und abweichenden Punkte beschrieben werden. So sind die Drosselklappenventile 22 und deren zugehöriges Gestänge 24 nach

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Figur 1 in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 durch entsprechende automatische Sperr- bzw. Rückströmsperrventile 30 ersetzt, die in jedem Auslaßkanal 18 angrenzend an dessen Ausströmende montiert sind.

Die in Figur 2 gezeigten Sperrventile 30 sind in einteiliger Form aus geeignetem temperaturwiderstandsfähigem natürlichem oder synthetischem Gummi gebildet und umfassen je einen ringförmigen Teil 32, der mit der inneren Oberfläche seines entsprechenden -aßkanals 18 verbunden oder in anderer Weise geeignet an der inneren Oberfläche befestigt ist. Zwei konvergierende Klappenglieder 34 sind im wesentlichen gleichwinklig auf gegenüberliegenden Seiten der Achse des Auslaßkanals 18 angeordnet und erstrecken sich in Abströmrichtung von diametral ! gegenüberliegenden Teilen des ringförmigen Teiles 32. Die Klappenglieder 34 sind an ihren Seiten gefalzt bzw. umgebogen, um so eine verjüngende Düse zu bilden, die in einem schlitzförmigen Durchgang 36 endet, der in seiner Breite dem Durchmesser des Auslaßkanales 18 fast gleicht.

ι Im Betrieb setzen die Sperrventile 30 demjenigen Gas einen sehr ^!

Bih j

niedrigen Strömungswiderstand entgegen, welches durch die A**e-laß-; kanäle 18 zu den Einlaßventilen des Motors 20 strömt, da die _:

Flexibilität der Gummiklappenglieder 34 es diesen erlaubt, sich aufgrund des Druckes zu trennen, der auf ihre inneren Oberflächen durch die Gasströmung ausgeübt wird, so daß der schlitzförmige Durchgang 36 sich in eine relativ große, angenähert kreisförmige

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Form umwandelt. Jedoch wird der Gasströmung in entgegengesetzter Richtung, d.h. von den Einlaßventilen des Motors 20 zu den Atrslaßkanälen 18, ein starker Widerstand entgegengesetzt, da die Gasströmung auf die äußeren Oberflächen der Gummiklappenglieder 34 wirkt, um sie in Kontakt miteinander zu drücken, wodurch der schlitzförmige Durchgang 36 im wesentlichen geschlossen und der Aulaßkanal 18 versperrt wird. Die Sperrventile 30 wirken somit in einer ähnlichen Weise auf die Abgasemissionen und ^ die Motorstabilität ein, wie es mit Bezug auf Figur 1 beschrieben ist, jedoch sind diese Ventile effektiver als die Ventile 22,

[ und zwar über einen größeren Druckbereich in dem Ansaugleitungs-

system 10 hinsichtlich der Tatsache, daß sie die Rückströmung

der Abgase in das Ansaugleitungssystem 10 im wesentlichen voll-

j ständig blockieren.

I J Eine alternative Ausführungsform für die Rückströmventile 30 j ist in Figur 3 gezeigt,und zwar zur Verwendung bei-A*aslaß-

kanälen 18 mit im wesentlichen rechtwinkligem Querschnitt, und

P ! diese Ausführungsform umfaßt ein Paar im wesentlichen rechtwinkliger Klappenglieder 40, die im wesentlichen in ihrer Breite. der Breite ihres zugehörigen -Attslaßkanals 18 gleichen und aus Federstahl oder Plastikmaterial, wie z.B. "TUFNOL" (eingetragenes Warenzeichen), hergestellt sind. Die Klappenglieder 40 sind im wesentlichen gleichwinklig auf gegenüberliegenden Seiten der Achse des Auslaßkanals 18 angeordnet und konvergieren in Abströmrichtung des Kanals 18, wobei ihre Zuströmenden 42 flexibel in entsprechenden Gummiblöcken 44 befestigt sind, die

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an gegenüberliegenden Seiten des Auslaßkanals 18 angeordnet sind. Es ist jedoch klar, daß, wenn die Klappenglieder 40 ausreichend flexibel sind, ihre Enden 42 direkt an gegenüberliegenden Wandung sbereichen des Auslaßkanals 18 befestigt sein können, so daß die Gummiblöcke 44 wegfallen.

Im Betrieb sind die Klappenglieder 40 leicht auseinandergedrückt, um ihren entsprechenden Auslaßkanal 18 in Antwort auf die Gasströmung in Richtung auf die Einlaßventile des Motors 20 zu öffnen, aber sie werden in Kontakt miteinander-gedrückt, um ihren entsprechenden Auslaßkanal 18 in Antwort auf den Gasstrom •vom Einlaßventil des Motors 20 im wesentlichen zu schließen. '■

In Figur 4 ist eine weitere alternative Ausführungsform für das Rückströmventil 30 gezeigt, das ebenfalls zur Verwendung in Aus- \ laßkanälen 18 mit im wesentlichen rechtwinkligem Querschnitt geeignet ist. Das Sperrventil 30 nach Figur 4 umfaßt jedoch ein Paar Klappenglieder 50, die im einzelnen den Klappengliedern 40 nach Figur 3 gleich sind, deren Zuströmenden 52 jedoch flexibel in einem gemeinsamen Gummiblock 54 befestigt sind, der sich durch die Mitte des Auslaßkanals 18 normal zu dessen Achse erstreckt. Die Klappenglieder 50 sind auch im wesentlichen gleichwinklig auf gegenüberliegenden Seiten der Achse des Auslaßkanals ■ ;18 angeordnet, divergieren jedoch in Abströmrichtung des Kanals 18. In dieser Ausführungsform werden die Klappenglieder 50 in Richtung auf das Zentrum des Auslaßkanals 18 leicht zueinander gedrückt, wenn Gas zu den Einlaßventilen strömt, um den Kanal

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zu öffnen, aber die Glieder werden entsprechend mit den gegenüberliegenden Seiten des Auslaßkanals 18 in Kontakt gebracht, wenn Gas von den Einlaßventilen zurückströmt, um den Kanal im wesentlichen zu schließen.

Wenn* es gewünscht wird, kann der Block 54 durch einen verdrehbaren Stift (nicht gezeigt) ersetzt werden, an dem jedes Klappenglied 50 verschwenkbar befestigt ist, wobei die Klappenglieder 50 dann durch eine leichte Torsionsfeder auseinander-gedrückt werden. Wenn die Klappenglieder 50 ausreichend flexibel sind, können ihre Zuströmenden 52 alternativ direkt an einen Querstift befestigt sein, der normal zur Achse des Auslaßkanals 18 verläuft.

Im allgemeinen können die Klappenglieder 40 und 50 der Figuren bzw. 4 relativ flexibel und starr in dem Auslaßkanal 18 befestigt sein, oder sie können relativ steif und flexibel befestigt oder relativ flexibel und flexibel befestigt sein.

iIn den Ausführungsbeispielen der Erfindung, wie sie mit Bezug auf die Figuren 2,3 und 4 beschrieben sind, sind die Brennstoffeinspritzventile 26 unmittelbar hinter der Abströmseite ihrer ίentsprechenden Rückströmsperrventile 30 angeordnet gezeigt. Jedoch kann es in diesen Ausführungsbeispielen, insbesondere in dem nach Figur 3, vorteilhaft sein, das Brennstoffeinspritzventil gerade vor ihren entsprechenden Ventilen 30 anzuordnen, wie es in Figur 5 gezeigt ist, In diesem Fall wird die Regelung des

j Öffnungszeitpunktes jedes Einspritzventiles 26 weniger bedeutsam

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- 13 (solange sie vor dem Augenblick liegt, bei dem Luft beginnt, durch die entsprechenden Rückströmsperrventile 30 zu strömen), da sich der eingespritzte Brennstoff auf der Zuströmseite des Sperrventils 30 ansammeln wird, und zwar zwischen den Klappen 34,40 oder 50, bis die Sperrventile öffnen. Weiterhin neigt die an den Klappenglieder 34,40 oder 50 vorbeigehende luftströmung, wenn die Sperrventile 30 Öffnen, dazu, die Klappen zum schnellen Vibrieren zu veranlassen, wobei die Vibrierung eine gute Zerstäubung des Brennstoffs unterstützt.

Das Ansaugleitungssystem 10 nach den Figuren 6 und 7 umfaßt vier abgestimmte Staurohre 60, die je mit einem entsprechenden Einlaßventil der vier Zylinder des Motors 20 kommunizieren. Die [ Zuströmenden der Staurohre 60 sind gegen den atmosphärischen Druck offen. Die Staurohre 60 sind miteinander durch eine relativ kleine Luftkammer oder ein Ausgleichsrohr 62 verbunden,

welches einen Lufteinlaß 64 mit einem Hauptdrosselklappenventil 66 enthält und welches vier Auslässe 68 besitzt, die je mit einem entsprechenden Staurohr 60 angrenzend an dessen Abströmende verbunden sind. Der Einlaß 64 ist derart ausgerichtet, daß er gefilterte Luft von einem Luftfilter (nicht gezeigt) empfängt.

Jedes Staurohr 60 enthält, angrenzend an den entsprechenden Auslaß 68, ein entsprechendes weiteres Ventil 70, das mit dem Haupt-; drosselventil 66 durch ein schematisch bei 72 dargestelltes Gestänge verbunden ist. Die Anordnung des Gestänges 72 ist derart, daß, wenn das Hauptdrosselventil 66 seine volle Öffnungsstellung erreicht, z.B. wenn der Motor mit ungefähr 90 # seiner Vollast arbeitet, jedes der Ventile 70 sich von einer ersten Stellung,

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in der es im wesentlichen das Staurohr 60 blockiert und den Auslaß 68 offenhält, in eine zweite £'bellung bewegt, in der es den Auslaß 68 im wesentlichen blockiert und das Staurohr 60 offenhält. Bei Teillastbetrieb wird da.her dem Motor luft über das Hauptdrosselventil 66 und die kleine lufbkammer 62 augeführt, während bei Vollast dem Motor 20 Luft direkt über die Staurohre 60 zugeführt wird.

Der Motor 20 ist mit einem Brennstoffeinspritzsystem versehen, das im wesentlichen mit dem in Verbindung mit Figur 1 genannten System identisch ist, und die Brennstoffeinspritzventile 26 sind in den Staurohren 60 unmittelbar hinter dem Ausströmende der Auslässe 69 angeordnet, während der Druckwandler 29 mit der kleinen Luftkammer 62 in Verbindung steht.

Da das Volumen der Luftkammer 62 relativ klein ist, ist die Tendenz der Abgase, während der Ventilüberschneidungsperiode im Teillastbereich zurückzuströmen, reduziert, woraus verminderte Abgasemissionen und eine verbesserte Motorstabilität resultiert, wie es schon angeführt wurde. Bei Vollast jedoch würde die Luftkammer 62 die dem Motor 20 zuzuführende Luftmenge einschränken, wogegen die Staurohre 60 nur eine geringfügige Einschränkung bewirken und erlauben, daß die volle Maschinenleistung schnell entwickelt wird.

Die Zuströmenden der Staurohre 60 können je mit entsprechenden Vorfiltern (nicht gezeigt) versehen sein, um das Eindringen von kleinen Steinen und ähnlichen Schmutz- bzw. Fremdteilen zu ver-

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hindern. Alternativ können sie mit einer weiteren, relativ großen Luftkammer verbunden sein, die ein luftfilter und einen Schalldämpfer (nicht gezeigt) enthält, wobei die große Kammer parallel mit der Lufikammer 62 geschaltet ist, wobei in diesem Fall der Einlaß 64 vergrößert sein und als Einlaß für beide luftkammern dienen würde.

Es ist klar, daß an den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung viele Abänderungen vorgenommen werden können. Zum Beispiel können die Rückströmsperrventile 30 der Figuren 3 und 4 für die Verwendung in kreisquerschnittsförmigen Auslaßkanälen angepaßt sein, während die Drosselklappenveritile 22 der Figur 1 und die Rückströmsperrventile 30 der Figur 2 für die Verwendung in Auslaßkanälen mit rechteckigem Querschnitt angepaßt sein können. Auch können sowohl das Gestänge 24 der Figur 1 als auch .«g das Gestänge 72 nach den Figuren 6 und 7 durch eine geeignete automatische Einrichtung ersetzt werden, die die entsprechenden Ventile 22 oder 70 in Antwort auf z.B. einen vorbestimmten Ansaugleitungsdruck oder Ansaugleitungsdruckbereich oder eine vorbestimmte Motordrehzahl oder Motordrehzahlbereich betätigen. 2* Wenn es gewünscht wird, können überdies mehrere als ein Hauptdrosselklappenventil 16 (oder 66) vorgesehen sein. Schließlich sind die Ansaugleitungssysteme nach der vorliegenden Erfindung nicht nur anwendbar auf Brennstoffeinspritzmaschinen: sie können zur Verwendung bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, die einen oder mehrere Vergaser aufweisen, abgeändert werden.

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Claims

DR. HUGO WILCKEN · DIPL.-ING. THOMAS WILCKEN

D - 24 LÜBECK, BREITE STRASSE 52-54

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2 7. Oez. KTJ

Cz./Al.

Anmelder: Joseph Lucas (Industries) limited, Great King Street, Birmingham, England

Patentansprüche

Ansaugleitungssystem für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Luftkammer mit einem Einlaß umfaßt, wobei der Einlaß wenigstens ein Drosselventil enthält, daß die Luftkammer eine Vielzahl von Auslaßkanälen aufweist, die je mit einem entsprechenden Zylinder der Maschine über deren jeweiliges Einlaßventil und über ein jedem Auslaßkanal zugeordnetes entsprechendes weiteres Ventil kommunizieren, wobei das weitere Ventil im Betrieb derart betreibbar ist, daß die Gasströmung durch" den jeweiligen Auslaßkanal über wenigstens einen Teil des Betriebsbereichs des den Maschinenbetrieb steuernden Drosselventils steuerbar ist.

2. Ansaugleitungssystem für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Luftkammer mit einem Einlaß umfaßt, wobei der Einlaß wenigstens ein Drosselventil enthält, daß die Luftkammer eine Vielzahl von Auslaßkanälen aufweist, die je mit einem entsprechenden Zylinder der Maschine über deren jeweiliges Einlaßventil verbunden sind, wobei jeder Auslaßkanal

« Lübeck (0451) 7 58 88, Privat: Dr. H. Wilden, Curau (04505) 210 · Dipl.-Ing. Th. Wllcken, LObedc (0451) 2 51 59 Banki Commerzbank A. G., Rl. LObed, Kto.-Nr. 39 0187 Postscheck· Hamburg 1381 19

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angrenzend an sein Ausströmende ein entsprechendes weiteres
Ventil enthält, derart ausgebildet, daß es im Betrieb der Gasströmung von der Luftkammer zum entsprechenden Einlaßventil
einen niedrigen Strömungswiderstand und der Gasströmung von
dem entsprechenden Einlaßventil zur Luftkammer einen hohen
Strömungswiderstand entgegensetzt, und zwar wenigstens bei
niedrigen Ansaugleitungsdrücken.

3. Anaaugleitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes weitere Ventil aus einem Drosselklappen-Ventil besteht, das geringfügig offen ist, wenn das Drossel- ; ventil geschlossen oder im wesentlichen geschlossen ist, und das
,ausgebildet ist, sich während des ersten kleinen Abschnittes j der Öffnungsbewegung (z.B. ein Viertel) des Drosselventils voll | zu öffnen.

;4. Ansaugleitungssystem nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekenn-j 'zeichnet, daß jedes weitere Ventil mechanisch verbunden ist, um ι

zusammen mit dem Drosselventil betätigt zu werden.

' i

ι !

5. Ansaugleitungssystem nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekenn-j

zeichnet, daß jedes weitere Ventil geschaltet ist, um durch j : auf den Ansaugleitungsdruck oder die Motordrehzahl ansprechende
Einrichtungen geöffnet zu werden.

6. Anßaugleitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- !

j zeichnet, daß jedes weitere Ventil aus einem Rückströmsperrventil

' besteht. ^l

A «·. «^ ss A S\ i Λ Λ Λ li

7. Ansaugleitungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rückströmsperrventil wenigstens ein bewegliches ! Klappenglied umfaßt, das in seinem entsprechenden Auslaßkanal j angeordnet ist und das, in bezug auf die Richtung der Gasströmung in dem Auslaßkanal, von einer Stellung, .in der der Auslaßkanal im wesentlichen geschlossen ist, in eine Stellung bewegbar ist, I in der der Auslaßkanal relativ unbehindert ist.

|) ι 8. Ansaugleitungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei bewegliche Klappenglieder umfaßt, die im wesentlichen

gleichwinklig auf gegenüberliegenden Seiten der Achse des Auslaßkanals angeordnet und die am Auslaßkanal angrenzend an ihre Zuströmenden befestigt sind.

9. Ansaugleitungssysfcem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Zuströmenden der beiden Klappenglieder · auf im wesentlichen gegenüberliegenden Seiten des Auslaßkanals i

in einer Ebene angeordnet sind, die im wesentlichen rechtwinklig j

ι zur genannten Achse verläuft. ·

10. Ansaugleitungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Klappenglieder in einer Ebene angeordnet sind, die durch die genannte Achse hindurchverläuft.

11. Ansaugleitungssystem nach Anspruch 7,8,9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Klappenglied relativ flexibel ist.

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12„ Ansaugleitungssystem nach Anspruch 7,8,9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das oder jedes klappenglied relativ steif
ist.

13. Ansaugleitungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet;, daß jedes Klappenglied aus Gummi oder Plastikmaterial besteht.

114. Ansaugleitungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Klappenglied aus Metall, z.B. aus Federstahl, besteht.

;15. Ansaugleitungssystem für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Vielzahl von Staurohren um- j !faßt, die je mit einem entsprechenden Zylinder der Maschine über \

;deren Einlaßventile und eine Iiuftkammer in Verbindung steht, wo- ! , - j

bei die Luftkammer einen Einlaß mit einem Drosselventil und eine

Vielzahl von Auslassen aufweist, die je mit einem entsprechenden ! Staurohr angrenzend an dessen Ausströmende in Verbindung stehen, ' daß jedes Staurohr ein weiteres Ventil enthält, welches in der
Lage ist, sich bei Erreichung des Motorvollastbetriebes von einer Stellung, in der sein Staurohr im wesentlichen geschlossen und j

der Auslaß von der Ansaugleitung zum Staurohr im wesentlichen ■

offen ist, in eine zweite Stellung zu bewegen, in der sein Stau- i rohr im wesentlichen offen und der Auslaß von der Ansaugleitung j

zum Staurohr im wesentlichen geschlossen ist. j

16. Ansaugleitungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jedes weitere Ventil mechanisch verbunden ist, um zusammen

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mit dem Drosserventil betätigt zu werden.

17. Ansaugleitungssystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch'gekennzeichnet, daß· die Zuströmenden der Staurohre mit einer weiteren luftkammer kommunizieren, die wiederum mit dem das Drosselventil enthaltenden Einlaß kommuniziert.

18. Ansaugleitungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptdrosselventil ein Drosselklappenventil umfaßt, das verdrehbar in dem Einlaß gelagert ist.

19. Ansaugleitungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, zur Verwendung bei einer Maschine, die mit Brennstoff einspritzung in die Ansaugleitung arbeitet, dadurch gekennzeich net, daß ein Brennstoffinjektor in jedem Auslaßkanal des Ansaug leitungssystems angeordnet ist, und zwar auf der Abströmseite >des weiteren Ventils.

20. Ansaugleitungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, zur Verwendung an einer Maschine, die mit Brennstoffeinspritzung in die Ansaugleitung arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brennstoffinjektor in jedem Auslaßkanal unmittelbar vor dem weiteren Ventil angeordnet ist.

21. Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch eir Ansaugleitungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20.

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