JP2002509594A - 多気筒型内燃機関特に直接噴射エンジンのスワールダクトの作用の検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 多気筒内燃機関、特に直接噴射エンジンのスワールダクトの作用を検査するための方法において、シリンダヘッドに接続可能な並列シリンダ内のスワール測定装置によって、スワール数が測定され、エンジン特有のスワール−許容誤差帯域に対して関連づけられる。スワール数がスワール許容誤差帯域から大きくずれるときに、本発明に従い、スワール許容誤差帯域の外のスワール数に依存して、シリンダヘッド内の所属のスワールダクトおよびまたは充填ダクトのダクト部分の横断面が後で小さくまたは大きく形成される。

Description

【発明の詳細な説明】 多気筒型内燃機関特に直接噴射エンジンのスワールダクトの作用の検査方法 本発明は、負圧が作用する、スワール測定装置を備えたシリンダ、特に並列シ リンダ（同時シリンダ）が、シリンダあたり少なくとも１個のスワールダクトを 備えたシリンダヘッドの燃焼室側に付設され、スワールダクトによっておよびス トロークを異なるように調節可能な吸気弁を介して流量に依存して発生させられ るシリンダ当たりのスワール流量にその都度、スワール数が割り当てられ、この 場合、シリンダに関連するこのスワール数から、式に従って算出されたスワール 数が、エンジン特有のスワール−許容誤差帯域に対して関連づけられる、請求項 １の上位概念に記載した、多気筒内燃機関、特に直接噴射エンジンのスワールダ クトの作用を検査する方法に関する。 スワールダクトを含めて鋳造で製作されたシリンダヘッドの場合には、スワー ルダクトを形成する中心の位置が少しだけずれても、スワール作用が非常に悪く なり、シリンダの少なからぬ不良品が生じるという欠点がある。鋳造されたスワ ールダクトの品質または作用を検査するために、例えばドイツ連邦共和国特許第 ２６１３２７５号公報によって知られているような、冒頭に述べた方法が用いら れる。特にスワールダクトの開発のためのこの方法は、シリンダ内の最適なスワ ール流れを検出するために、スワールダクトに移動可能に付設された、その都度 スワールを形成するためのいろいろなオリフィスを用いる。それによって、スワ ールダクトの形状を最終的に定めることができる。この公報は更に、スワールダ クトを備えた直列シリンダヘッドのためにこの方法が使用可能であることを開示 している。 装置による他のスワール測定方法がドイツ連邦共和国特許第１９５３５４８６ 号公報によって知られている。この場合、その都度のスワールの強さが測定技術 的に新しい方法で測定される。ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０１８０６５ 号公報により、ディーゼルエンジン用のシリンダヘッドが知られている。このシ リンダヘッドは直径方向に配置された、シリンダあたり２個の吸気ダクトを備え ている。この吸気ダクトの一方はスワールを発生するためのスワールダクトであ り、他方は制御可能な絞り装置を付加的に備えている。更に、ドイツ連邦共和国 特許出願公開第３９３６２６３号公報により、シリンダあたり２つの吸気ダクト を備えたシリンダヘッドが知られている。この場合、スワールダクトと充填ダク トが共通の回転弁を介して開閉制御される。直接噴射エンジンにおいて知られて いる、弁可変制御装置、弁停止装置または吸気装置に設けられたフラップ弁制御 装置のような、スワールに影響を及ぼすためのその他の手段は、個々のシリンダ 毎にスワールを補正するためにはコストがかかる。 本発明の根底をなす課題は、延設状態が定まっているスワールダクトのために 冒頭に述べた方法を適用する際に、個々のシリンダ毎にスワールを後で補正する ための手段を提供することである。 この課題は請求項１記載のごとく、スワール許容誤差帯域の外のスワール数に 依存して、シリンダヘッド内の所属のスワールダクトのダクト部分の横断面が後 で小さくまたは大きく形成されることによって解決される。 これは、本発明の第１の実施形において、次のようにして簡単に達成される。 すなわち、スワール許容誤差帯域を下回るスワール数に従ってスワールが弱すぎ る場合に、シリンダヘッドのスワールダクト内でスワールを増大させるために、 その他のスワールダクト横断面と比べて小さな通過横断面を有するブッシュが後 から配置され、およびまたは小さな内径を有する弁座リングが使用されることに よって達成される。 本発明による第２の実施形では、スワール許容誤差帯域を上回るスワール数に 従ってスワールが強すぎると、スワールを弱めるために、スワールダクト内に設 けられた、通過横断面の狭い個所が拡大させられ、およびまたは弁座リングの内 径およびまたは弁座リングの出口角度が拡大させられ、スワール方向に向けて配 置された弁座リングの出口角度が場合によってはシリンダヘッドの燃焼室側の底 に設けられた円錐部分状の皿穴に接続していることが提案される。 本発明による上記手段により、シリンダ毎にスワール流れを簡単に補正するこ とができ、それによってシリンダヘッドの不良品が少なくなり、他方では直接噴 射エンジンにおいてすべてのシリンダ内の燃焼が均一になり、それに伴い燃料消 費が少なくなり、排気の質が向上するという利点がある。 後加工のきわめて有利な方法では、シリンダヘッド内で各々のシリンダに付設 されたスワールダクトが、シリンダ軸線に対してほぼ平行なダクトをシリンダヘ ッド内に備え、このダクト内に形成されたダクト部分が後で横断面を拡大可能で あるようにあるいは通過横断面を縮小したブッシュを後で使用できるように形成 されている。シリンダ軸線に対して平行なダクト内で、本発明に従って設けられ たダクト部分は、後から横断面を拡大するためあるいは通過横断面を縮小したブ ッシュを使用するために、切削加工によって簡単かつ有利に加工可能である。 次に、本発明を説明する。 多気筒内燃機関、特に直接噴射エンジンのための、鋳造されたシリンダヘッド 内に設けられたスワールダクトの作用を検査するための方法の場合には、負圧が 作用する、スワール測定装置を備えたシリンダ、特に並列シリンダ（同時シリン ダ）が、シリンダあたり少なくとも１個のスワールダクトを備えたシリンダヘッ ドの燃焼室側に付設されている。公知の検査方法の場合、スワール測定装置は流 量測定翼車によってあるいはドイツ連邦共和国特許第２６１３２７５号公報によ って知られているモーメント測定方法に従って運転される。スワールダクトによ っておよびストロークを異なるように（特に最大弁ストロークと最大弁ストロー クの２／３）調節可能な吸気弁を介して流量に依存して発生するシリンダ当たり のスワール流量にその都度、スワール数が割り当てられる。このシリンダに関連 するスワール数から、式に従って平均値を取ったスワール数がエンジン特有のス ワール−許容誤差帯域に対して関連づけられる。 シリンダヘッドが上記の方法に従って検査される場合に、例えばスワールダク トの不正確な中心位置によって行われるスワール補正を、内燃機関のそれぞれの シリンダについて後から実施できるようにするために、本発明では、スワール許 容誤差帯域の外のスワール数に依存して、シリンダヘッド内の所属のスワールダ クトがそのダクト部分の横断面を後から小さくまたは大きく形成される。 スワール許容誤差帯域を下回るスワース数に従ってスワールが弱すぎる場合に は、シリンダヘッドのダクト内でスワールを増大させるために特に、その他のス ワールダクト横断面と比べて小さな通過横断面を有するブッシュ（スリーブ）が 後から配置される。更に、スワールを増大させるために、小さな内径を有するも のと交換される弁座リングも、ダクト部分として見なすことができる。所望され るようにスワールを増大させるために、上記のすべての手段を単独であるいは組 み合わせて用いることができる。 これに対して、スワール許容誤差帯域を上回るスワール数に従ってスワールが 強すぎると、スワールを弱める必要があるので、本発明の有利な手段により、ス ワールダクト内に設けられた、通過横断面を狭くする個所が後で拡大させられる 。更に、この手段と組み合わせてあるいは単独で、弁座リングの内径およびまた は弁座リングの出口角度が後で拡大させられる。この場合、スワール方向に向け て配置された弁座リングの出口角度はシリンダヘッドの燃焼室側の底に設けられ た円錐部分状の皿穴に接続するように形成されている。 本発明によるスワールに依存して行われるダクト横断面変更は好ましくは、次 のようなスワールダクトの場合に適用される。すなわち、特にスワール方向に向 けて配置された弁制御される吸気口の上流で、シリンダ軸線に対してほぼ平行な ダクトをシリンダヘッド内に備え、後から横断面が拡大されるかあるいは簡単に 実施可能なダクト部分の切削加工によって横断面を縮小したブッシュが後から挿 入されるダクト部分を備えているスワールダクトの場合に適用される。 本発明に従ってスワールに依存して行われるダクト横断面積の変更は更に、シ リンダヘッドの各々のシリンダに付加的に付設されシリンダ軸線に対して特に横 方向に延びる充填ダクトの場合にも適用可能である。 各々のスワールダクトおよびまたは充填ダクトのための本発明による後加工方 法により、鋳造されたシリンダヘッドの不良品が大幅に減少する。この場合、後 からのスワール補正により、特に下側の負荷範囲において、燃焼が大幅に改善さ れ、排気の質が上昇するという利点がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラツベルガー ラインハルト オーストリア アー・4400 シュタイル レッセルシュトラーセ 16／７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．多気筒内燃機関、特に直接噴射エンジンのスワールダクトの作用を検査する 方法であって、 負圧が作用する、スワール測定装置を備えたシリンダ、特に並列シリンダが 、シリンダあたり少なくとも１個のスワールダクトを備えたシリンダヘッドの 燃焼室側に付設され、 スワールダクトによっておよびストロークを異なるように調節可能な吸気弁 を介して流量に依存して発生させられるシリンダ当たりのスワール流量にその 都度、スワール数が割り当てられ、この場合、 シリンダに関連するこのスワール数から、式に従って算出されたスワール数 が、エンジン特有のスワール−許容誤差帯域に対して関連づけられる、 方法において、 スワール許容誤差帯域の外のスワール数に依存して、シリンダヘッド内の所 属のスワールダクトのダクト部分の横断面が後で小さくまたは大きく形成され ることを特徴とする方法。 ２．スワール許容誤差帯域を下回るスワール数に従ってスワールが弱まる場合に 、シリンダヘッドのスワールダクト内でスワールを増大させるために、その他 のスワールダクト横断面と比べて小さな通過横断面を有するブッシュが後から 配置され、およびまたは 小さな内径を有する弁座リングが使用されることを特徴とする請求項１記載 の方法。 ３ スワール許容誤差帯域を上回るスワール数に従ってスワールが増大すると、 スワールを弱めるために、 スワールダクト内に設けられた、通過横断面の狭い個所が拡大させられ、お よびまたは 弁座リングの内径およびまたは 弁座リングの出口角度が拡大させられ、この場合、 スワール方向に向けて配置された弁座リングの出口角度がシリンダヘッドの 燃焼室側の底に設けられた円錐部分状の皿穴に接続するように形成されること を特徴とする請求項１記載の方法。 ４．スワールに依存して行われるダクト横断面変更が、シリンダヘッド内で各々 のシリンダに付設されたスワールダクトの場合に適用され、 このスワールダクトがスワール方向に向けて配置された弁制御される吸気口 の上流で、シリンダ軸線に対してほぼ平行なダクトをシリンダヘッド内に備え 、このダクトのダクト部分が 後で横断面を拡大可能であるようにあるいは 通過横断面を縮小したブッシュを後で使用できるように 形成されていることを特徴とする請求項２およびまたは３記載の方法。 ５．スワールに依存して行われるダクト横断面積の変更が更に、シリンダヘッド 内で各々のシリンダに付加的に付設されかつ特にシリンダ軸線に対して横方向 に延びる充填ダクトの場合に適用されことを特徴とする請求項１〜４のいずれ か一つに記載の方法。