DE2164992A1 - Suction line system - Google Patents
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Description
BE 25BE 25
27.-·-.-. !S7i27.- · -.-. ! S7i
Cz./Al.Cz./Al.
Anmelder: Joseph Lucas (Industries) Limited, Great King Street, Birmingham, EnglandApplicant: Joseph Lucas (Industries) Limited, Great King Street, Birmingham, England
AnsaugleitungssystemSuction line system
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.The invention relates to an intake line system for a multi-cylinder internal combustion engine, in particular, but not exclusively, for such a multi-cylinder internal combustion engine that the fuel is injected into the intake line just before each intake valve of the engine.
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.In high-performance multi-cylinder internal combustion engines, there is normally the requirement that the intake valve or valves of each cylinder should open before the exhaust valve or the cylinder exhaust valves are fully closed. It is therefore possible at lower suction line pressures that the burned gases flow back ir. the intake line, where they mix with the incoming mixture charge and weaken them. This reduces the combustion efficiency, which in turn leads to increased exhaust emissions (i.e. increased contaminants) and leads to reduced machine stability.
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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 19LOtMdc (0451) 7 58 88, private: Dr. H. Wildctn, Curou (04505) 210 * DIpI-In 8 . Th. Wllcktn, LOb.ck (0451) 2 51 5? tank ι Coinmarzbank AG, FiI. LObtdc, account no. 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.Accordingly, included in one aspect of the present invention an intake manifold system for a multi-cylinder internal combustion engine an air chamber with an inlet, the inlet contains at least one main throttle valve, and wherein the air chamber has a plurality of outlet channels, each with connected to a corresponding cylinder of the engine, each exhaust port having a corresponding one adjacent to its discharge end Contains another valve, designed such that it is in operation of the gas flow from the air chamber to the corresponding Inlet valve has a low flow resistance and the gas flow from the corresponding inlet valve to the air chamber opposes a high flow resistance, at least at low intake line pressures.
Das Hauptdrosselventil umfaßt zweckmäßigerweise ein Drosselklappenventil, das verdrehbar in dem Einlaß montiert ist.The main throttle valve expediently comprises a throttle valve, which is rotatably mounted in the inlet.
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.According to one embodiment of the invention, each further valve comprises a corresponding throttle valve which is slightly ! is open when the main throttle valve is closed or substantially closed and which is configured to open fully during the first small portion of the opening movement (e.g., a quarter) of the main throttle valve.
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 AnsaugleitungsdruckEach additional valve can therefore be mechanically linked to the main throttle valve be connected, or it may be arranged to be opened by means that respond to the suction line pressure
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oder auf die Motordrehzahl ansprechen.- 3 -
or respond to the engine speed.
In einer alternativen und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt jedes weitere Yentil ein entsprechendes Sperrbzw. Rückströmsperrventil.In an alternative and preferred embodiment of the invention each further Yentil includes a corresponding Sperrbzw. Non-return valve.
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.Each non-return valve preferably includes at least one movable flap member which is located in its respective outlet channel and, in response to the direction of gas flow in the outlet channel, from a position in which the outlet channel is essentially blocked, is movable into a position in which the outlet channel is relatively unobstructed. It can therefore two movable flap members may be provided which are substantially equiangular on opposite sides of the Arranged axis of the outlet channel and which are attached to the outlet channel adjacent to their inflow. The corresponding Inflows of the two flap members can be arranged on essentially opposite sides of the outlet channel in one plane which is substantially perpendicular to the axis of the output channel. Alternatively, both flap members be arranged in a plane which runs through said axis.
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 -The or each flap member can be relatively flexible and rigidly attached to its outlet duct, or it can be relatively rigid and flexibly attached to its outlet duct, or it can also be relatively flexibly and flexibly attached to its outlet duct be. - 4 -
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Das oder jedes Klappenglied kann aus Gummi oder Plastikmaterial oder aus Metall bestehen, z.B. aus Federstahl.The or each valve member can be made of rubber or plastic material or made of metal, e.g. spring steel.
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 .In the case of a machine or an engine with fuel injection works in the suction line, any fuel injector can work in be arranged in a corresponding outlet channel of the suction line, either on the outflow side of the non-return valve or, preferably, immediately upstream of the non-return valve.
iGemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden ErfindungAccording to another aspect of the present invention
;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.; comprises an intake line system for a multi-cylinder internal combustion engine a plurality of pitot tubes each associated with a corresponding cylinder of the machine, and one Relatively small air chamber with an inlet containing a main throttle valve, the air chamber having a plurality of outlets j, each of which is connected to a corresponding Pitot tube adjacent to its downstream end, each Pitot tube contains a corresponding second throttle valve, designed in such a way that when the machine approaches full load operation, from a first position in which its pitot tube is essentially closed and the outlet from the suction line to the pitot tube is essentially open, has reached a second position, in which his pitot tube is essentially open and the outlet of the suction line to the pitot tube is essentially blocked. Every other valve is preferably mechanical with the main throttle valve tied together.
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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.The incoming flow of the pitot tubes can with another, relatively communicate with a large air chamber which in turn communicates with the inlet containing the main throttle valve.
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.The invention also includes a multi-cylinder internal combustion engine, with an intake line system according to one or more features or features of the above statements of the invention is provided.
Die Erfindung ist nachstehend im Wege eines nichteinschränkenden ! The invention is hereinafter described in a non-limiting manner !
Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: ;Embodiment explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it: ;
Figur 1 eine schematische Darstellung einerFigure 1 is a schematic representation of a
Ausführungsform eines Ansauglei tungsisystems nach der Erfindung,das in eine für ein Straßenfahrzeug bestimmte Maschine mit Brennstoffeinspritzung eingebaut ist,Embodiment of a suction pipe system according to the invention in a fuel-injected engine intended for a road vehicle is built in,
Fig.. 2 eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels des Ansaugleitungssystems nach der Erfindung zur Verwendung bei der Maschine nach Figur 1,Fig. 2 is a schematic representation of another embodiment of the Suction line system according to the invention for use in the machine according to Figure 1,
Fig. 3 u. 4 alternative Ausführungsformen3 and 4 alternative embodiments
eines Teiles des Ansaugleitungssystems nach Figur 2, a part of the intake line system according to Figure 2,
Fig. 5 eine Anordnung für ein Brennstoffeinspritzventil in dem Ansaugleitungssystem nach Figur 2,5 shows an arrangement for a fuel injection valve in the intake line system according to Figure 2,
Fig. 6 eine schematische Darstellung6 shows a schematic representation
eines noch weiteren Ausführungsbeispieles des Ansaugleitungssystems nach der Erfindung zur Verwendung bei einer Maschine nach Figur 1, yet another embodiment of the suction line system according to the invention for use in a machine according to Figure 1 ,
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Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7-der Figur 6.Fig. 7 is a section along the line 7-7-der Figure 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. DieThe Ans äugle itungs system 10 of Figure '1 comprises an air chamber 12 with an air inlet 14, the filtered air from an air filter (not shown) and receives a main throttle valve 16 for controlling the amount of air flowing into the air chamber 12 Contains air. The position of the throttle valve 16 is in turn controlled by the driver of a vehicle. the
Luftkammer 12 weist vier kreisquerschnittsförmige AuslaßkanäleAir chamber 12 has four outlet channels of circular cross-section
18 in Form abgestimmter Staurohre auf, die je mit den entsprechen*18 in the form of coordinated pitot tubes, each with the *
den Einlaßventilen der vier Zylinder der Maschine 20 kommuni- ; zieren.the intake valves of the four cylinders of the engine 20 communi-; adorn.
j Bim j Bim
'Jeder-Atts-laßkanal 18 enthält ein entsprechendes weiteres Drossel-,'Each-Atts-laßkanal 18 contains a corresponding further throttle,
!klappenventil 22 an oder angrenzend an sein Ausströmende, d.h.! flap valve 22 at or adjacent to its outflow end, i.
gerade vor dem entsprechenden Einlaßventil der Maschine bzw. des Motors 20. Jedes der Drosselklappenventile 22 ist mechanischjust before the corresponding intake valve of the engine or engine 20. Each of the throttle valves 22 is mechanical
jüber ein schematisch mit 24 bezeichnetes Gestänge mit dem Hauptjdrosselventil 16 verbunden. Die Anordnung des Gestänges 24 istvia a linkage with the main throttle valve, denoted schematically by 24 16 connected. The arrangement of the linkage 24 is
ι y6 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.such that when the main throttle valve is closed or in is essentially closed, each throttle valve 22 is slightly open ^ and when the main throttle valve 16 is closed Begins to open, each throttle valve 22 opens during the first few degrees of movement of the main throttle valve 16 Completely.
Der Motor 20 ist mit einem Brennstoffeinspritzsystem versehen,The engine 20 is provided with a fuel injection system,
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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-the four solenoid operated fuel injectors 26, which are arranged immediately behind the corresponding throttle valve 22, namely one in each exhaust port 18. The fuel injectors 26, which may, for example, be of the type disclosed in the patent application ρ 14 76 146.7 are set up so that they be supplied with fuel at essentially constant pressure, as described, for example, in patent application P 14 51 955.2 is. The regulation and duration of the opening periods; the fuel injectors 26 and thus the amount of the dem • The fuel supplied to the engine is dependent on the machine
betriebsparametern gesteuert, wie z.B. der Ansaugleitungsdruck, die Motordrehzahl und die Kühlmitteltemperatur durch ein elektronisches Steuersystem 28, wie es z.Bp 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.controlled operating parameters, such as the intake line pressure, the engine speed and the coolant temperature by an electronic control system 28, as described for example p in patent application P 14 51 956.3. The electronic control system is connected to receive as a control signal, among other things, a signal which is characteristic of the intake line pressure and which is generated by a pressure transducer 29 which is connected to the air chamber 12.
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 10In operation, the valve control of the engine 20 is such that a There is valve overlap, i.e. the intake valve of each cylinder begins to open before the exhaust valve of each cylinder has fully opened. Therefore, when the engine 20 is idling, i.e., the main throttle valve 16 is closed or substantially closed, the pressure in the suction line system 10
bzw. relativ niedrig und es besteht für die verbrannten Gase/für dieor relatively low and it exists for the burned gases / for the
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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.Exhaust gases in each cylinder tend to during the "valve overlap period" to flow back into the corresponding Atse-laßkanal 18. However, the throttle valves 22 are only slightly open, and the amount of this opening is selected to be to oppose the small, relatively steady flow of idle air to the engine with a low flow resistance, but the short, rapid bursts of gas in the exhaust gases trying to flow back through the inlet valves have a high flow resistance to oppose. The amount of exhaust gas that enters the intake line system 10 and thus the incoming charge weakens, is thereby significantly reduced, which as a result did the combustion effectively! and improves the engine stability and reduces exhaust emissions.
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.At engine speeds that are significantly above idle speed are, for example, speeds of 1500 to 2000 revolutions per minute, the pressure in the intake line system 10 increases, and fraglir before problem is not so serious; the throttle valves 22 are therefore arranged so that they are during the first few degrees of angular motion of the main throttle valve 16, e.g. over the first quarter of movement, fully open.
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 nachThe embodiment shown in Figure 2 is very similar to that shown in Figure 1, so that in the following description j the same reference numerals are used so that only the appropriate and different points are described. That's how they are Throttle valve 22 and their associated linkage 24 according to
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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.Figure 1 in the embodiment of Figure 2 by corresponding replaces automatic shut-off or non-return valves 30, which are mounted in each outlet channel 18 adjacent to its outlet end are.
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.The check valves 30 shown in Figure 2 are in one-piece form made of suitable temperature-resistant natural or synthetic rubber and each comprise an annular part 32, which is connected to the inner surface of its corresponding -aßkanals 18 connected or otherwise suitably attached to the inner surface. Two converging Flap members 34 are substantially equiangular on opposite sides of the axis of the outlet channel 18 arranged and extend in the outflow direction from diametrically! opposite parts of the annular part 32. The valve members 34 are folded or bent on their sides, so as to form a tapered nozzle, which is in a slot-shaped Passage 36 ends, the width of which is almost equal to the diameter of the outlet channel 18.
ι Im Betrieb setzen die Sperrventile 30 demjenigen Gas einen sehr ! ι In operation, the shut-off valves 30 put that gas a very !
Bih j Bih j
niedrigen Strömungswiderstand entgegen, welches durch die A**e-laß-; kanäle 18 zu den Einlaßventilen des Motors 20 strömt, da die : low flow resistance, which is caused by the A ** e-laß-; ducts 18 to the intake valves of the engine 20 flows because the :
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 kreisförmigeFlexibility of the rubber flap members 34 allows them to separate due to the pressure exerted on their internal surfaces is exerted by the gas flow so that the slot-shaped passage 36 turns into a relatively large, approximately circular
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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,Shape transforms. However, the gas flow is in the opposite direction, i.e. from the intake valves of the engine 20 to the exhaust ports 18, a strong resistance as opposed to the gas flow on the outer surfaces of the rubber flap members 34 acts to urge them into contact with one another, whereby the slit-shaped passage 36 is substantially closed and the outlet channel 18 is blocked. The shut-off valves 30 thus act in a similar manner on the exhaust emissions and ^ the engine stability, as described with reference to FIG is, however, these valves are more effective than valves 22,
[ und zwar über einen größeren Druckbereich in dem Ansaugleitungs- [ and over a larger pressure range in the suction line
system 10 hinsichtlich der Tatsache, daß sie die Rückströmungsystem 10 in terms of the fact that it is reverse flow
der Abgase in das Ansaugleitungssystem 10 im wesentlichen voll-of the exhaust gases in the intake line system 10 is essentially full
j ständig blockieren.j constantly block.
I J Eine alternative Ausführungsform für die Rückströmventile 30 j ist in Figur 3 gezeigt,und zwar zur Verwendung bei-A*aslaß-I J An alternative embodiment for the non-return valves 30 j is shown in Figure 3 for use with -A * aslaß-
kanälen 18 mit im wesentlichen rechtwinkligem Querschnitt, undchannels 18 with a substantially rectangular cross-section, and
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, dieP! this embodiment includes a pair of substantially rectangular ones Flap members 40, which are substantially in their width. equal to the width of their associated -Attslaßkanals 18 and off Spring steel or plastic material such as "TUFNOL" (Registered Trade Mark). The flap members 40 are arranged substantially equiangularly on opposite sides of the axis of the outlet channel 18 and converge in Downflow direction of the channel 18, its inflow ends 42 being flexibly fastened in corresponding rubber blocks 44, the
-U--U-
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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.are arranged on opposite sides of the outlet channel 18. It is clear, however, that if the flap members 40 are sufficient are flexible, their ends 42 can be attached directly to opposite wall areas of the outlet channel 18 so that the rubber blocks 44 are omitted.
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 operation, the flap members 40 are pushed slightly apart to open their respective exhaust port 18 in response to the gas flow towards the intake valves of the engine 20, but they are urged into contact with one another to open their respective exhaust port 18 in response to the gas flow. from the intake valve of the engine 20 to close substantially. '■
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 Kanal4 shows a further alternative embodiment is shown for the return valve 30, which laßkanälen also suitable for use in training \ 18 adapted with an essentially rectangular cross section. The shut-off valve 30 according to FIG. 4, however, comprises a pair of flap members 50 which are identical to the flap members 40 of FIG extends. The flap members 50 are also arranged substantially equiangularly on opposite sides of the axis of the outlet channel 18, but diverge in the downstream direction of the channel 18. In this embodiment, the flap members 50 are pressed slightly towards each other towards the center of the outlet channel 18 when gas is closed the inlet valves flows to the duct
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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.to open, but the limbs are correspondingly with the opposing ones Sides of the outlet channel 18 brought into contact when gas flows back from the inlet valves to the channel in the essential to close.
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.If * it is desired, the block 54 can be rotated by a rotatable Pin (not shown) to which each flap member 50 is pivotally attached, the flap members 50 can then be pushed apart by a light torsion spring. If the flap members 50 are sufficiently flexible, can alternatively connect their inflowing ends 52 directly to a transverse pin be attached, which runs normal to the axis of the outlet channel 18.
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.In general, the flap members 40 and 50 of Figures 4 and 4, respectively, can be relatively flexibly and rigidly secured in the outlet channel 18 or they can be relatively rigid and flexible attached, or relatively flexible and flexible attached.
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 desIn the exemplary embodiments of the invention, as described with reference to FIGS. 2, 3 and 4, the fuel injectors 26 are shown arranged immediately behind the outflow side of their corresponding non-return valves 30. However, in these exemplary embodiments, in particular in that according to FIG. 3, it can be advantageous to arrange the fuel injector just in front of its corresponding valves 30, as shown in FIG
j Öffnungszeitpunktes jedes Einspritzventiles 26 weniger bedeutsamj opening time of each injection valve 26 is less important
; - 13 -; - 13 -
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2 1 6 A 9 9 22 1 6 A 9 9 2
- 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.- 13 (as long as it is before the moment at which air begins to flow through the corresponding non-return valves 30), since the injected fuel will collect on the upstream side of the check valve 30, between the flaps 34,40 or 50 until the stop valves open. Furthermore, the air flow past the flap members 34, 40 or 50, when the shut-off valves 30 open, to cause the flaps to vibrate rapidly, the vibration producing a good atomization of the fuel supported.
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,The intake line system 10 according to FIGS. 6 and 7 comprises four coordinated pitot tubes 60 which each communicate with a corresponding intake valve of the four cylinders of the engine 20. The [ inflowing ends of the pitot tubes 60 are open to atmospheric pressure. The pitot tubes 60 are connected to one another by a relatively small air chamber or a compensating tube 62,
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.which includes an air inlet 64 with a main throttle valve 66 and which has four outlets 68, each with a corresponding pitot tube 60 are connected adjacent to its outflow end. The inlet 64 is oriented such that it receives filtered air from an air filter (not shown).
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,Each pitot tube 60 contains, adjacent to the corresponding outlet 68, a corresponding further valve 70, which is connected to the main; throttle valve 66 by a linkage shown schematically at 72 connected is. The arrangement of the linkage 72 is such that when the main throttle valve 66 is in its fully open position reached, e.g., when the engine is operating at approximately 90 # of its full load, each of the valves 70 will move from a first position,
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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.in which it essentially blocks the pitot tube 60 and keeps the outlet 68 open, moves it into a second position in which it essentially blocks the outlet 68 and keeps the pitot tube 60 open. During partial load operation, air is therefore fed to the engine via the main throttle valve 66 and the small air chamber 62, while at full load the engine 20 is supplied with air directly via the pitot tubes 60.
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.The engine 20 is provided with a fuel injection system, which is essentially identical to the system mentioned in connection with FIG. 1, and the fuel injectors 26 are arranged in the pitot tubes 60 immediately behind the outflow end of the outlets 69, while the pressure transducer 29 with the small air chamber 62 is in communication.
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.Since the volume of the air chamber 62 is relatively small, the tendency of the exhaust gases is during the valve overlap period flow back in the partial load range, which results in reduced exhaust emissions and improved engine stability, as has already been stated. At full load, however, the air chamber 62 would restrict the amount of air to be supplied to the motor 20, whereas the pitot tubes 60 cause only a minor restriction and allow full machine performance to be achieved quickly is being developed.
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-The inflow of the pitot tubes 60 can each be provided with corresponding prefilters (not shown) to prevent the penetration of to dispose of small stones and similar dirt or foreign parts
-, 5 BAD ORIGINAL-, 5 BATH ORIGINAL
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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.prevent. Alternatively, they can be connected to another, relatively large air chamber containing an air filter and a silencer (not shown), the large chamber being connected in parallel with the air chamber 62 , in which case the inlet 64 can be enlarged and used as an inlet for both air chambers would serve.
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.It will be understood that many changes can be made in the described embodiments of the invention. For example, the non-return valves 30 of Figures 3 and 4 can be adapted for use in outlet ducts of circular cross-section, while the throttle valve valves 22 of Figure 1 and the non-return valves 30 of Figure 2 can be adapted for use in outlet ducts of rectangular cross-section. Also, both the tubing 24 of Figure 1 can be used as well. "G the linkage 72 of Figures 6 and 7 are replaced by a suitable automatic means, the respective valves in response to, for example, a predetermined intake pipe pressure or Ansaugleitungsdruckbereich or a predetermined 22 or 70 Operate engine speed or engine speed range. 2 * Furthermore, more than one main throttle valve 16 (or 66) can be provided if desired. Finally, the intake manifold systems of the present invention are not only applicable to fuel injection engines: they can be modified for use in multi-cylinder internal combustion engines having one or more carburetors.
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Claims (1)
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.adjoining its outflow another corresponding one
Contains valve, designed such that it is in operation of the gas flow from the air chamber to the corresponding inlet valve
a low flow resistance and the gas flow of
the corresponding inlet valve to the air chamber a high
Opposed to flow resistance, at least at
low intake line pressures.
,ausgebildet ist, sich während des ersten kleinen Abschnittes j der Öffnungsbewegung (z.B. ein Viertel) des Drosselventils voll | zu öffnen.3. Anaaugleitungssystem according to claim 1 or 2, characterized in that each further valve consists of a throttle valve which is slightly open when the throttle; valve is closed or essentially closed, and that
, is designed to become full during the first small section j of the opening movement (eg a quarter) of the throttle valve | to open.
Einrichtungen geöffnet zu werden.indicates that each additional valve is switched to by j: responsive to intake line pressure or engine speed
Facilities to be opened.
gekennzeichnet, daß das oder jedes klappenglied relativ steif
ist.12 "intake line system according to claim 7, 8, 9 or 10, characterized
characterized in that the or each valve member is relatively stiff
is.
Lage ist, sich bei Erreichung des Motorvollastbetriebes von einer Stellung, in der sein Staurohr im wesentlichen geschlossen und jHas a large number of omissions, each with a corresponding! Pitot tube are adjacent to its outlet in connection, 'that each pitot tube contains a further valve, which in the
Is able to move from a position in which his pitot tube is essentially closed and j
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