DE19722981A1 - Zylinderkopf-Baugruppe für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Zylinderkopf-Baugruppe für eine BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopf-Baugruppe für eine
Brennkraftmaschine insbesondere eine Lufteinlaß-Baugruppe
mit wahlweise variabler Einlaß-Baugruppen-Geometrie.
Die Leistung einer Brennkraftmaschine wird durch die Menge
der angesaugten Luft beschränkt, die mit Kraftstoff vermischt
und den Zylindern der Brennkraftmaschine als Luft-Kraftstoff
gemisch zugeführt wird. Bei Hochlast-Betriebszuständen der
Brennkraftmaschine ergeben sich Probleme hinsichtlich einer
ausreichend wirksamen Luftzufuhr, nämlich hinsichtlich des
Ansaugens einer ausreichenden Luftmenge. Im Hinblick auf
einen niedrigen Kraftstoffverbrauch bei geringen Abgasemis
sionen ist auch die Art und Weise der Luftzufuhr bei einem
Betrieb der Brennkraftmaschine bei niedriger und mittlerer
Last von Bedeutung. Da die Brennkraftmaschine eines Kraft
fahrzeuges unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen einge
setzt wird, handelt es sich somit um eine Maschine mit unter
schiedlichen Verwendungsarten. Dies erfordert eine spezielle
Konstruktion, um bei über weite Bereiche schwankenden Dreh
zahlen und Betriebslasten jeweils optimale Leistungen zu
erzielen.
Der zu dem jeweiligen Zylinder führende, ein Einlaßventil und
einen Verengungsbereich aufweisende Ansaug- bzw. Einlaßkanal
stellt einen wichtigen Parameter zur Beeinflussung des vo
lumetrischen Wirkungsgrades der Brennkraftmaschine und der
Brennrate der Verbrennung dar. Bei Hochlastbetrieb wird bei
richtiger Auslegung des Einlaßkanals eine Verbrennungs
änderung zwischen den Takten infolge hoher Gasgeschwindig
keiten verhindert, und es wird erreicht, daß das Fluid wäh
rend des Zylinderfüllvorgangs in eine trommelartige bzw. tau
melnde (tumble) Bewegung versetzt und so eine höhere Wirbel
intensität bei gleichzeitiger Verbesserung der Toleranz der
Abgasrückführung (EGR), des spezifischen Kraftstoffverbrauchs
und der spezifischen Leistungsabgabe bewirkt wird. Mit dem
Ausdruck "trommelartig" oder "taumelnd" ist im vorliegenden
Zusammenhang ein Wirbel in einer im wesentlichen vertikalen
Richtung im Zylinder gemeint. Weiterhin wird dieser Ausdruck
für Situationen mit hoher Strömungsrate verwendet.
Im Hinblick auf eine erhöhte Verbrennungsrate bei Motorbe
trieb mit niedriger Drehzahl/niedriger Last ist es zweck
mäßig, einige Arten von Fluidbewegung im Zylinder zu fördern.
Die Fluidbewegung im Zylinder (Strömungsfeld im Zylinder),
nämlich eine konventionelle Wirbelrotation um die Zylinder
achse herum (horizontaler Wirbel) erzeugt eine Ansaug- bzw.
Einlaß-Fluidbewegung zur Vergrößerung der Magergemisch-Taug
lichkeit (verbesserte Fähigkeit, ein Magergemisch zu verbren
nen, indem ein hohes Luft/Kraftstoff-Verhältnis vorhanden
ist) des Motors, wobei dennoch die Vollast-Leistung voll
ständig beibehalten wird.
Zur Erzeugung eines ausreichenden Wirbels im Zylinder bei
niedrigen oder mäßigen Motorlastzuständen ist es bekannt, in
der Nähe der Einlaßmündung Flügel bzw. Leitschaufeln in dem
Fluidstrom vorzusehen. Diese Leitschaufeln blockieren jedoch
bei Hochlastzuständen teilweise den Strömungsweg und be
schränken die Fluidmenge, die in den Zylinder strömen kann,
wodurch die maximale Leistung begrenzt wird. Ferner leiten
die Leitschaufeln den Fluidstrom bei Hochlast-Motorbetriebs
zuständen so, daß ein eher (horizontaler) Wirbel als ein
taumelndes Strömungsfeld im Zylinder erzeugt wird.
Die hier verwendete Bezugnahme auf den Fluidstrom im Einlaß
system kann sowohl "nur Luft" als auch ein Luft/Kraftstoff-
Gemisch bedeuten, abhängig davon, wo der Kraftstoff in den
Luftstrom eingespritzt wird. Die Stelle, an der der Kraft
stoff in das Einlaßsystem eingespritzt wird, ist für die vor
liegenden Erfindung nicht unmittelbar relevant.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Zylinderkopf-Bau
gruppe einer wenigstens einen Zylinder aufweisenden Brenn
kraftmaschine vorgesehen. Die Zylinderkopf-Baugruppe weist
einen Zylinderkopf mit einem einen Eintrittsbereich und einen
Mündungsbereich umfassenden Einlaßkanal und ein Einlaßventil
auf, das innerhalb des Zylinderkopfes montiert und derart
bewegbar ist, daß wahlweise ein Fluidstrom durch den Mün
dungsbereich hindurch blockiert werden kann. Innerhalb des
Eintrittbereiches ist eine Leitschaufel montiert und wahl
weise darin bewegbar, um den Fluidstrom durch den Mündungs
bereich hindurch zu beschränken und umzuleiten bzw. ihm eine
andere Richtung zu geben.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren
zur Steuerung des Fluidstroms durch einen Einlaßkanal eines
Zylinders in einer Brennkraftmaschine, die für einen Betrieb
bei Niedrig-, Mittel- und Hochlastzuständen vorgesehen ist.
Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: Bereitstellen einer
Leitschaufel, die innerhalb des Einlaßkanals bewegbar ist;
Ansaugen von Fluid in den Zylinder durch den Einlaßkanal
hindurch und wahlweises Bewegen der Leitschaufel in dem
Einlaßkanal, wodurch bei bestimmten Hochlast-Motor
betriebszuständen die Leitschaufel bewegt wird, um die
Strömungsbeschränkung im Einlaßkanal zu minimieren und eine
Taumelbewegung im Zylinder zu bewirken.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine variable Einlaß-Bau
gruppenkonstruktion geschaffen, mit der eine optimale Steu
erung der Verbrennungsrate im Zylinder bei hoher spezifischer
Drehmoment- und PS-Ausgangsleistung der Maschine erzielt
wird.
Bei der vorliegenden Erfindung ist vorteilhaft, daß die
Erzeugung starker Fluidwirbel um die Zylinderachse herum bei
niedrigen und mäßigen Drehzahl/Lastzuständen sowie ein
taumelndes Fluidströmungsfeld im Zylinder bei Vollast-Lei
stung ermöglicht wird, wodurch der Gesamt-Motorwirkungsgrad
über einen weiten Bereich von Betriebszuständen erhöht wird.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht
darin, daß niedrige Leerlaufdrehzahlen ermöglicht werden und
dabei gleichwohl eine ausreichende Leerlaufqualität infolge
des Horizontalwirbel-Strömungsfeldes bei Niedriglastzuständen
vorhanden ist.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht da
rin, daß durch die Leitschaufel - obwohl sie eine ausrei
chende Steuerung der Fluidrichtung während geringer bis mä
ßiger Strömungszustände bewirkt - der Fluidstrom bei Zustän
den mit starker Strömung nicht eingeschränkt wird, und daß
dadurch einige andernfalls erforderliche Konstruktionskompro
misse für den optimalen Luftstrom bei den verschiedenen Mo
torbetriebszuständen vermieden werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zei
gen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene, teilweise schematische
Seitenansicht einer Einlaß-Baugruppe in einem Zylin
derkopf einer Maschine gemäß der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 2 eine teilweise geschnitten dargestellte Perspek
tivansicht der Einlaß-Baugruppe aus Fig. 1;
Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche, teilweise auseinandergezo
gene Perspektivansicht, wobei dargestellt ist, daß der
Steuermodul ausgebaut und gedreht ist, um eine Unter
ansicht des Steuermoduls zu zeigen;
Fig. 4 eine weitere Perspektivansicht der Einlaß-Baugruppe
aus Fig. 1, wobei die Leitschaufel in einer teilweise
geöffneten Stellung dargestellt ist;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Einlaß-Baugruppe aus Fig. 1,
wobei die Leitschaufel in einer vollständig geschlos
senen (zurückgezogenen) Stellung dargestellt ist;
Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, wobei die Leit
schaufel in einer möglichst weit geöffneten (ausgefah
renen) Stellung dargestellt ist;
Fig. 7 eine Perspektivansicht einer alternativen Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung, wobei eine Konstruk
tion mit zwei Einlaßventilen pro Zylinder dargestellt
ist;
Fig. 8 eine Perspektivansicht, in der die alternative Ausfüh
rungsform aus Fig. 7 aus einer anderen Perspektive
dargestellt ist;
Fig. 9 eine Perspektivansicht einer zweiten alternativen Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung, wobei eine
Anordnung mit drei Einlaßventilen pro Zylinder darge
stellt ist, und
Fig. 10 eine Perspektivansicht, in der die zweite alternative
Ausführungsform aus Fig. 9 aus einer anderen Per
spektive dargestellt ist.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 1-6
dargestellt. Eine herkömmliche Brennkraftmaschine weist we
nigstens einen Zylinder 12 auf, der innerhalb eines herkömm
lichen Zylinderblocks ausgebildet ist. Auf der Oberseite des
Zylinderblocks ist ein Zylinderkopf 14 angebracht. Eine der
herkömmlichen Aufgaben, die innerhalb des Zylinderkopfes 14
erfüllt werden, besteht darin, einen Einlaßkanal für Fluid
(Luft oder ein Luft/Kraftstoff-Gemisch) in den Zylinder 12
auszubilden. Ein Einlaßkanal 16 verläuft durch den Zylinder
kopf 14 hindurch zum Zylinder 12; er weist einen Eintritts
bereich 18 stromaufwärts und einen Mündungsbereich 20 strom
abwärts auf. Ein herkömmliches Einlaßventil 22 ist im Zylin
derkopf 14 befestigt und kann hin- und herbewegt werden, um
die Strömung durch den Mündungsbereich 20 hindurch wahlweise
zu unterbrechen.
Ein Leitschaufel-Steuermodul 24 ist innerhalb des Eintrittbe
reiches 18 ist angebracht. Der Leitschaufel-Steuermodul 24
weist einen Befestigungsflansch 26, der an einer Lippe 28 am
Einlaßkanal 16 anliegt, und einen Luftstromkanal 30 auf, der
innerhalb eines Abschnitts des Eintrittbereiches 18 verläuft.
Ein Arm 32 wird vom Befestigungsflansch gehalten und ist re
lativ zu diesem drehbar. Eine Leitschaufel 34 ist am Arm 32
innerhalb des Luftstromkanals 30 befestigt, und ein schema
tisch in Fig. 1 dargestelltes Betätigungselement 36 ist mit
dem Arm 32 verbunden. Das Betätigungselement 36 verschwenkt
den Arm 32 und steuert auf diese Weise die Bewegung der Leit
schaufel 34 innerhalb des Luftstromkanals 30. Das Betäti
gungselement 36 kann mechanisch oder elektrisch ausgebildet
sein, wie zum Beispiel ein üblicher Mechanismus zur Platten
deaktivierung in einer Vierventilmaschine. Vorzugsweise
ermöglicht das Betätigungselement 36 eine solche Bewegung,
daß die Leitschaufelstellung im Luftstromkanal 30 kontinu
ierlich variabel ist, obwohl sie auch durch Begrenzung der
Bewegungen auf wenige diskrete Stellungen gesteuert werden
könnte.
Die Außenfläche 38 der Leitschaufel 34 stimmt im wesentlichen
mit der Form des Luftstromkanals 30 überein, wodurch eine Be
wegung soweit wie möglich aus der Strömung heraus erreicht
wird. Dadurch wird die Öffnungsfläche maximiert und damit die
Strömungsmenge bei maximalen Motorlastzuständen maximiert.
Andererseits muß die Innenfläche 40 der Leitschaufel 34 nicht
dieselbe Krümmung aufweisen, was eine Flexibilität in der
Konstruktion beim Erzeugen der optimalen Strömungsbilder zu
läßt. Ferner gestattet eine modulare Konstruktion eine all
gemein gezieltere Ausbildung des Steuermoduls 24, was zu
einer gleichmäßigeren Luftverteilung von Zylinder zu Zylinder
beiträgt.
Vorzugsweise sind der Eintrittsbereich 18 und der Mündungsbe
reich 20 des Zylinderkopfes im Druckgußverfahren hergestellt.
Hierdurch erreicht man günstige Toleranzen zur Aufnahme des
Steuermoduls 24, der vorzugsweise zur Erleichterung des
Einbaus vormontiert ist. Da der Zylinderkopf 14 und der Steu
ermodul 24 separat ausgebildet sind, kann der Steuermodul 24
aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material anstatt
aus Metall, aus dem der Zylinderkopf 14 üblicherweise be
steht, hergestellt sein. Dies ermöglicht eine einfache Ferti
gung und Montage und gestattet es auch, Konstruktions
änderungen für Motoren mit variierenden Anforderungen einfach
durchzuführen; z. B. können unterschiedliche Module mit un
terschiedlichen Leitschaufelformen zur Anpassung an die
unterschiedlichen Verwendungen einer Grundmotorkonstruktion
hergestellt werden.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Systems beschrieben.
Bei laufender Maschine überwacht ein (nicht dargestellter)
Bordcomputer verschiedene Maschinenparameter und bestimmt die
Lastanforderung an die Maschine. Dieser Computer steht mit
dem Betätigungselement 36 in Verbindung. Es kann ein einziges
Betätigungselement vorhanden sein, das die Steuermodule 24
für jeden Zylinder 12 in der Maschine steuert, oder jeder
Steuermodul 24 kann sein eigenes Betätigungselement 36 auf
weisen, abhängig von den mit der jeweiligen Maschine verbun
denen Vorteilen und Kosten. Nachfolgend wird lediglich die
Arbeitsweise eines Zylinders erläutert, obwohl die vorliegen
de Erfindung natürlich bei allen Zylindern der Brennkraft
maschine eingesetzt wird.
Falls vom Computer ein Hochlastzustand wahrgenommen wird, wie
z. B. ein Zustand mit weit geöffneter Drosselklappe, wird das
Betätigungselement 36 dahingehend aktiviert, den Arm 32 und
infolgedessen die Leitschaufel 34 zu drehen, so daß die Leit
schaufel 34 vollständig geschlossen ist (d. h. vollständig
zurückgezogen ist, so daß die Außenfläche 38 der Leitschaufel
gegen den Luftstromkanal 30 anliegt), wie aus Fig. 5 ersicht
lich. Dieses ermöglicht eine minimale Beschränkung des Fluid
stroms in den Zylinder 12 hinein. Ferner ist die radiale Aus
richtung und Form der Innenfläche 40 der Leitschaufel derart
ausgebildet, daß sie bei dieser Leitschaufelstellung den
Fluidstrom durch den Öffnungsbereich 20 hindurch, um das
Einlaßventil 22 herum und in den Zylinder in solch einer
Weise leitet, daß sich im Zylinder ein taumelndes Strömungs
feld ausbildet. Auf diese Weise wird nicht nur eine maximale
Luftströmung erzielt, sondern es erfolgt auch ein gutes Mi
schen des Fluids bei diesem Hochlast-Motorzustand.
Wenn vom Computer ein Zustand mit sehr niedriger Last wahrge
nommen wird, wie z. B. ein Motorleerlaufzustand, wird das Be
tätigungselement 36 aktiviert, um den Arm 32 und infolge
dessen die Leitschaufel 34 so zu drehen, daß die Leitschaufel
34 nahezu vollständig geöffnet ist (d. h. beinahe vollständig
ausgefahren ist, so daß die Außenfläche 38 der Leitschaufel
im wesentlichen weg vom Luftstromkanal 30 verläuft), wie aus
Fig. 6 ersichtlich. Dies ermöglicht eine starke Beschränkung
des Fluidstroms in den Zylinder 12 hinein. Diese Beschränkung
im Fluidstromweg beeinflußt den Maschinenbetrieb nicht ungün
stig, da bei dieser Betriebsweise ohnehin eine wesentlich
geringere Fluidmenge benötigt wird. Selbst wenn sich die ra
diale Ausrichtung und Form der Leitschaufel 34 zwischen den
Hochlast- und den Niedriglastzuständen nicht ändert, hat die
Ausrichtungsänderung der Leitschaufel 34 eine Umleitung des
Fluidstroms in dem Zylinder 12 in solch einer Weise zur
Folge, daß der Strom in den Zylinder 12 eintritt und ein
allgemein wirbelförmiges Strömungsfeld erzeugt wird. Diese
(horizontale) Wirbelbewegung unterstützt eine Verbesserung
der Verbrennung bei einem Niedriglast-Maschinenbetriebszu
stand.
Bei mittleren Motorlastzuständen wird das Betätigungselement
36 die Leitschaufel 34 in irgendeiner Stellung zwischen voll
ständig geschlossen und vollständig offen anordnen. Der Öff
nungsgrad hängt von den unterschiedlichen Betriebszuständen
und Maschinenkonfigurationen ab und variiert somit von einem
Typ einer Fahrzeug/Maschinen-Kombination zum anderen. Somit
beschränkt die Leitschaufelstellung nicht nur die Strömung
unter bestimmten Betriebszuständen, sondern trägt zu einer
Verbesserung des Strömungsbildes im Zylinder 12 für den je
weiligen bestimmten Maschinenbetriebszustand bei.
Die Erfindung kann bei Brennkraftmaschinen mit unterschied
lichen Anzahlen von Einlaßventilen eingesetzt werden. Eine
Möglichkeit für die Steuerung einer Brennkraftmaschine mit
zwei Einlaßventilen pro Zylinder besteht darin, für jedes
Einlaßventil Leitschaufeln vorzusehen und diese einzeln zu
steuern. Bei einer Vierventilmaschine (d. h. zwei Einlaßven
tile pro Zylinder) kann zur Minimierung der benötigten Bau
teile und des benötigten Raums auch nur eine Leitschaufel 34′
eingesetzt werden, um den Fluidstrom zu beiden Einlaßventilen
22′ zu steuern. In den Fig. 7 und 8 ist diese alternative
Ausführungsform dargestellt. In dieser Ausführungsform sind
die Elemente, die der ersten Ausführungsform ähnlich und
etwas modifiziert worden sind, jeweils mit einem entspre
chenden Bezugszeichen bezeichnet, welches jedoch mit einem
zusätzlichen Strich versehen ist.
Bei dieser Ausführungsform verläuft ein breiterer Einlaßkanal
16′ durch den Zylinderkopf 14′ und führt den beiden Einlaß
ventilen 22′ Fluid zu. Ein einziger Steuermodul 24′ ist im
Einlaßkanal 16′ untergebracht und weist eine einzige Leit
schaufel 34′ auf, die innerhalb ihres Luftstromkanals 30′
verschwenkbar befestigt ist. Die Leitschaufel 34′ ist in den
Fig. 7 und 8 in einer Fünfzig-Prozent-Offenstellung und in
Phantomdarstellung auch in einer vollständig geschlossenen
und in einer Fünfundsiebzig-Prozent-Offenstellung gezeigt.
Die Form der Innenfläche 40′ der Leitschaufel und der Dre
hungsgrad für einen gegebenen Maschinenlastzustand werden bei
einer Zwei-Einlaßventil-Anordnung entsprechend angepaßt.
Eine weitere Alternative ist in den Fig. 9 und 10 darge
stellt, in denen eine Maschinenkonfiguration mit fünf Venti
len pro Zylinder (drei Einlaßventile) gezeigt ist. Diese ist
der in den Fig. 7 und 8 dargestellten ähnlich, wobei der
Hauptunterschied ein drittes Einlaßventil 22′′ ist.
Die Erfindung kann nicht nur bei Viertakt-Benzinbrennkraft
maschinen, sondern auch bei Zweitakt-Dieselmaschinen einge
setzt werden. Obwohl eine modulare Leitschaufel dargestellt
ist und eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
darstellt, kann erforderlichenfalls die Leitschaufel - ohne
Teil einer modularen Konstruktion zu sein - direkt in den
Zylinderkopf-Einlaßkanal eingebaut werden.
Claims (13)
1. Zylinderkopf-Baugruppe für eine Brennkraftmaschine mit
wenigstens einem Zylinder, mit:
einem Zylinderkopfteil (14) mit einem Einlaßkanal (16) mit einem Eintrittsbereich (18) und einem Mündungsbereich (20),
einem Einlaßventil (22), das innerhalb des Zylinderkopf teils (14) befestigt und bewegbar ist, um einen Fluid strom durch den Mündungsbereich (20) wahlweise zu blockie ren, und
einer Leitschaufel (34), die innerhalb des Eintritts bereiches (18) befestigt und wahlweise darin bewegbar ist, um einen Fluidstrom durch den Mündungsbereich (20) zu beschränken und umzuleiten.
einem Zylinderkopfteil (14) mit einem Einlaßkanal (16) mit einem Eintrittsbereich (18) und einem Mündungsbereich (20),
einem Einlaßventil (22), das innerhalb des Zylinderkopf teils (14) befestigt und bewegbar ist, um einen Fluid strom durch den Mündungsbereich (20) wahlweise zu blockie ren, und
einer Leitschaufel (34), die innerhalb des Eintritts bereiches (18) befestigt und wahlweise darin bewegbar ist, um einen Fluidstrom durch den Mündungsbereich (20) zu beschränken und umzuleiten.
2. Zylinderkopf-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zum wahlweisen Bewegen und Beibehalten der
Stellung der Leitschaufel (34) Betätigungsmittel (36)
vorgesehen sind.
3. Zylinderkopf-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Eintrittsbereich (18) durch einen
modularen Einsatz (24) gebildet ist, der im Zylinderkopf
teil (14) montiert ist, und daß die Leitschaufel (34) am
Einsatz (24) drehbar befestigt ist.
4. Zylinderkopf-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufel (34) so ge
formt und im Eintrittsbereich (18) so ausgerichtet ist,
daß, wenn sie in einer im wesentlichen geschlossenen
Stellung ist, ein taumelnder Wirbel in der Fluidströmung
innerhalb des Maschinenzylinders (12) auftritt.
5. Zylinderkopf-Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Leitschaufelform und -ausrichtung so
ist, daß, wenn sich die Leitschaufel (34) in einer am
weitesten geöffneten Stellung befindet, in der Fluid
strömung innerhalb des Zylinders (12) ein horizontaler
Wirbel auftritt.
6. Zylinderkopf-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Einlaßventil
(22′) vorgesehen ist, das innerhalb des Zylinderkopfes
(14′) montiert und bewegbar ist, um einen Fluidstrom
durch den Mündungsbereich (20′) hindurch wahlweise zu
blockieren.
7. Zylinderkopf-Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein drittes Einlaßventil (22′′) vorgesehen
ist, das innerhalb des Zylinderkopfes (14′′) montiert und
bewegbar ist, um einen Fluidstrom durch den Mündungs
bereich (20′′) hindurch wahlweise zu blockieren.
8. Brennkraftmaschine mit:
einem Zylinder (12),
einem Zylinderkopfteil (14), das einen Einlaßkanal (16) mit einem Eintrittsbereich (18) und einem Mündungsbereich (20) aufweist,
einem Einlaßventil (22), das innerhalb des Zylinderkopf teils (14) montiert und bewegbar ist, um einen Fluidstrom durch den Mündungsbereich (20) hindurch wahlweise zu blockieren, und mit
einem modularen Einsatz (24), der einen in dem Zylinder kopf (14) montierten Einsatzabschnitt für den Eintritts bereich (18) und eine Leitschaufel (34) aufweist, die im Einsatzabschnitt für den Eintrittsbereich (18) angebracht und darin wahlweise bewegbar ist, um den Fluidstrom durch den Mündungsbereich (20) hindurch zu beschränken und um zuleiten.
einem Zylinder (12),
einem Zylinderkopfteil (14), das einen Einlaßkanal (16) mit einem Eintrittsbereich (18) und einem Mündungsbereich (20) aufweist,
einem Einlaßventil (22), das innerhalb des Zylinderkopf teils (14) montiert und bewegbar ist, um einen Fluidstrom durch den Mündungsbereich (20) hindurch wahlweise zu blockieren, und mit
einem modularen Einsatz (24), der einen in dem Zylinder kopf (14) montierten Einsatzabschnitt für den Eintritts bereich (18) und eine Leitschaufel (34) aufweist, die im Einsatzabschnitt für den Eintrittsbereich (18) angebracht und darin wahlweise bewegbar ist, um den Fluidstrom durch den Mündungsbereich (20) hindurch zu beschränken und um zuleiten.
9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß Betätigungsmittel (36) zum wahlweisen Bewegen
und Beibehalten der Stellung der Leitschaufel (34) vorge
sehen sind.
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Leitschaufel (34) so geformt und im Ein
trittsbereich (18) so ausgerichtet ist, daß, wenn sie in
einer im wesentlichen geschlossenen Stellung ist, ein
taumelnder Wirbel in der Fluidströmung innerhalb des Ma
schinenzylinders (12) auftritt.
11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Leitschaufelform und -ausrichtung so ist,
daß, wenn die Leitschaufel (34) in einer am weitesten ge
öffneten Stellung ist, eine horizontale Verwirbelung in
der Fluidstromung innerhalb des Zylinders (12) auftritt.
12. Verfahren zur Steuerung des Fluidstroms durch einen Ein
laßkanal (16) eines Zylinders (12) in einer Brennkraftma
schine, die bei niedrigen, mittleren und hohen Lastzu
ständen arbeiten kann, mit folgenden Schritten:
Anordnen einer innerhalb des Einlaßkanals (16) bewegbaren Leitschaufel (34);
Ziehen von Fluid in den Zylinder (12) hinein durch den Einlaßkanal (16) hindurch und
wahlweises Bewegen der Leitschaufel (34) in dem Einlaßka nal (16), wodurch bei bestimmten Hochlast-Maschinenbe triebszuständen die Leitschaufel (34) so bewegt wird, daß die Strömungsbeschränkung im Einlaßkanal (16) minimiert und eine Taumelbewegung im Zylinder (12) erzeugt wird.
Anordnen einer innerhalb des Einlaßkanals (16) bewegbaren Leitschaufel (34);
Ziehen von Fluid in den Zylinder (12) hinein durch den Einlaßkanal (16) hindurch und
wahlweises Bewegen der Leitschaufel (34) in dem Einlaßka nal (16), wodurch bei bestimmten Hochlast-Maschinenbe triebszuständen die Leitschaufel (34) so bewegt wird, daß die Strömungsbeschränkung im Einlaßkanal (16) minimiert und eine Taumelbewegung im Zylinder (12) erzeugt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß
die Leitschaufel (34) im Einlaßkanal (16) wahlweise be
wegt wird, wodurch bei bestimmten Niedriglast-Maschinen
betriebszuständen die Leitschaufel (34) so bewegt wird,
daß die Strömung im Einlaßkanal (16) beschränkt und eine
Bewegung mit horizontalen Wirbeln innerhalb des Zylinders
(12) bewirkt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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