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Die Erfindung bezieht sich auf eine Viertakt-Brennkraftmaschine, insbesondere VergaserBrennkraftmaschine, die Im Einlasssystem für das Frischgas in den Brennraum des oder der Zylin- der (s) zur Steuerung vor dem Einlassventilbereich eine bzw. mehrere Membranzunge (n) wenigstens eines Zungenventils zur Sperre bzw. Drosselung des unmittelbaren Frischgasstromes in den Brennraum bei niedriger Drehzahl und Teillast im bzw. in den Einlasskanal bzw.-kanäten aufweist.
Da die Drehzahl und die Drosselklappenstellung von Vergaser-Brennkraftmaschinen den Gasdurchsatz durch die Einlassventile bestimmen, ergibt sich bei niednger Drehzahl und Teillast eine vom Gasdurchsatz abhängige, vergleichsweise geringe Strömungsgeschwindigkeit, die jedoch im Hinblick auf eine gute Gemischbildung auch bei niedriger Drehzahl und Teillast entsprechend hoch sein soll Aufgrund der verringerten Stromungsgeschwindigkeit bei niedriger Drehzahl und Teillast Ist daher mit einer nicht vorteilhaften Gemischbildung zu rechnen, was sich im Kraftstoffverbrauch und in den Abgasemissionen auswirkt.
Damit beim Vorsehen von zwei Einlassventilen je Zylinder besser auf die unterschiedlichen Ladungsbedingungen im Voll- und Teillastbereich eingegangen werden kann, ist es bekannt (DE 34 00 926 A1), das für den Vollastbereich ausgelegte, kleinere Einlassventil länger als das grössere Einlassventil für den Teillastbereich zu offnen. Da es bei diesen an einen gemeinsamen Einlasskanal angeschlossenen Einlassventilen bei niedrigen Drehzahlen im Teillastbereich aufgrund der langeren Öffnungszeit des Ventiles für den Vollastbereich dazu kommen kann, dass ein Teil der Fnschladung aus dem Zylinder durch dieses Einlassventil in den Einlasskanal zurückströmt, wird in den Zuführkanal zum Einlassventil für die Vollast ein Rückschlagventil eingesetzt, das den Rückfluss eines Teiles der Fnschladung verhindert.
Damit kann zwar die Ladung der Zylinder verbessert werden, doch bleiben die Nachteile hinsichtlich der Strömungsverhältnisse bei niedriger Drehzahl und Teillast erhalten, weil sich sowohl bei Vollast als auch bei Teillast die Gasströmung in gleicher Welse auf die beiden Einlassventile aufteilt.
Um die Stromungsgeschwindigkeit des einem Einlassventil einer Brennkraftmaschine zuströmenden Gases zu erhöhen, ist es zwar bekannt (DE 34 17 553 A 1), dem Einlassventil zwei Einlassleitungen mit unterschiedlichem Strömungsquerschnitt zuzuordnen, so dass im Teillastbereich nur die Einlassleitung mit dem geringeren Strömungsquerschnitt zum Einsatz kommt, während die Einlassleitung mit dem grösseren Querschnitt erst bei zunehmender Last zugeschaltet wird, doch wird durch diese Massnahmen der Aufwand erheblich gesteigert, zumal jeder Einlassleitung ein Vergaser mit einer Drosselklappe zugeordnet werden muss.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Viertakt-Brennkraftmaschine, insbesondere Vergaser-Brennkraftmaschine, der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass mit vergleichsweise einfachen Mitteln die Strömungsgeschwindigkeit des durch das Einlassventil bzw. die Einlassventile strömenden Gases bei niedriger Drehzahl und Teillast angehoben werden kann, um sowohl den Kraftstoffverbrauch als auch die Abgasemissionen zu verringern.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Membranzunge bzw. -zungen den Frischgasstrom bei niedriger Drehzahl und Teillast zu einer gegen den Zylindermantel hin ausserhalb der zwischen den Einlassventilen bzw. ausserhalb der durch die Achse des nur einen Einlassventils verlaufenden Mittelebene liegenden Einmündung in den Brennraum umleitet und/oder abdrängt bzw. umleiten und/oder abdrängen.
Die Membranzunge bzw. -zungen Ist bzw. sind also so abgestimmt und/oder angeordnet, dass im unteren Drehzahl- und Lastbereich die im Einlasssystem vorhandene Druckdifferenz zur Freigabe des unmittelbaren Fnschgasstromes in den Brennraum nicht ausreicht Der Frischgasstrom gelangt daher im wesentlichen nur über die Umleitung zur Einmündung in den Brennraum, die aber aussermittig angeordnet ist. Dadurch wird jeweils bei der Zylinderfrischladung eine verstärkte Ladungsbewegung erreicht, was eine Verringerung der Brennstoffmenge und der Schadstoffemissionen zur Folge hat.
Ausserdem erhöht sich die Geschwindigkeit der Frischluft-Gassäule wegen des sich aus der Umleitung ergebenden verringerten freien Strömungsquerschnittes, was die Gemischbildung durch Turbulenzerhöhung im Brennraum weiter begünstigt und durch eine grössere Massenträgheit der Gassäule zu einer besseren Füllung durch den Nachladeeffekt führt.
Bei hoherer Drehzahl bzw. höherer Last bewirkt dann aber der ansteigende Strömungswiderstand In der Umleitung eine verstärkte Druckdifferenz an der bzw. den Membranzunge (n), die dadurch in ihre Öffnungsstellung gelangen. Es erfolgt somit das Einströmen des Frischgases über alle Einmündungen des Einlasssystems in dem Brennraum, womit der gewünschte Massendurchsatz
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erzielt wird.
Eine besonders günstige Konstruktion des erfindungsgemässen Einlasssystems wird erreicht, wenn bei Anordnung von wenigstens zwei Einlassventilen für den bzw. jeden Zylinder in an sich bekannter Weise ein bzw. mindestens ein ausserhalb der Mittelebene zwischen den Einlassventilen in den Brennraum mündender Einlasskanal vorgesehen ist und wenn dieser einen unabhängig von der Zungenventil-Steuerung durchströmten offenen Kanal bildet.
Eine gewünschte Ladungsbewegung lässt sich aber auch dadurch erreichen, dass wenigstens ein Zungenventil mit zwei Membranzungen unterschiedlicher federnder Biegsamkeit ausgebildet ist, wodurch ebenfalls ein asymmetrisches Strömungsprofil des Frischgasstromes erzielt werden kann.
Schliesslich ist die Erfindung aber auch anwendbar, wenn der bzw. jeder Zylinder nur ein Einlassventil und einen zu diesem führenden Einlasskanal aufweist, und zwar auf diese Weise, dass im Einlasskanal eine in Ruhestellung den Einlasskanal querende, bei hoher Drehzahl und Vollast sich unter Freigabe des Kanalquerschnittes an eine Kanalwand anschmiegende und bei niedriger Drehzahl und Teillast einen aussermittigen verringerten Kanalquerschnitt öffnende Membranzunge vorgesehen ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand In einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen jeweils im schematischen Schnitt die Fig. 1 und 2 die erfindungswesentlichen Teile eines Zylinderkopfes einer Viertakt-Brennkraftmaschine im Bereich eines offenen und eines mit einem Zungenventil versehenen Einlasskanals, Fig. 3 die entsprechenden Teile bei anderer Schnittführung und Fig. 4 eine Ausbildung mit nur einem Einlassventil.
Im Zylinderkopf 1 einer Viertakt-Brennkraftmaschine mit zwei Einlassventilen 2 führt zum Ventil 2 ein Einlasskanal 3, der offen bzw. ständig durchströmbar ist. Im zweiten Einlasskanal 4 ist dagegen ein Membranzungenventil 5 eingebaut. In der Fig. 2 und 3 sind die Verhältnisse bei Vollast bzw. hoher Drehzahl mit vollen Linien angedeutet. Es werden also beide Einlasskanäle 3,4 durchströmt. Handelt es sich dagegen um den unteren Drehzahlbereich bzw. wird mit Teillast gefahren, so schliessen die Membranzungen 6 und es gelangt der Frischgasstrom, wie mit strichpunktierte Pfeilen angedeutet, nur über den Einlasskanal 3 in den Brennraum 7.
Gemäss Fig. 4 sind im Zylinderkopf 1 nur ein Einlassventil 2 und ein zu diesem führender Einlass- kanal 4a vorgesehen. Das Membranzungenventil 5a weist nur eine Membranzunge 6a auf, die aus einer anschlagbegrenzten Ruhestellung (strichliert dargestellt) bei Vollast und hoher Drehzahl den Kanaiquerschnitt freigibt und sich an die eine Kanalwand anschmiegt (voll ausgezogene Stellung), bei niedriger Drehzahl und Teillast aber aus ihrer Ruhestellung nur teilweise ausschwenkt und so einen verringerten Kanalquerschnitt freigibt (strichpunktierte Schwenkstellung). Dieser freigegebene verringerte Kanalquerschnitt ist aber aussermittig angeordnet, so dass der Frischgasstrom gegen den Zylindermantel hin abgedrängt und die gewünschte Ladungsbewegung ebenfalls erreicht wird PATENTANSPRÜCHE :
1.
Viertakt-Brennkraftmaschine, insbesondere Vergaser-Brennkraftmaschine, die im Einlass- system für das Frischgas in den Brennraum des oder der Zylinder (s) zur Steuerung vor dem Einlassventilbereich eine bzw. mehrere Membranzunge (n) wenigstens eines Zungen- ventils zur Sperre bzw. Drosselung des unmittelbaren Frischgasstromes in den Brennraum bei niedriger Drehzahl und Teillast im bzw. in den Einlasskanal bzw. -kanälen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranzunge (6a) bzw. -zungen (6) den Fnschgas- strom bei niedriger Drehzahl und Teillast zu einer gegen den Zylindermantel hin ausserhalb der zwischen den Einlassventilen (2) bzw. ausserhalb der durch die Achse des nur einen
Einlassventils (2) verlaufenden Mittelebene liegenden Einmündung in den Brennraum (7) umleitet und/oder abdrängt bzw. umleiten und/oder abdrängen.