DE2911555C2

DE2911555C2 - Ansaugkanalsystem für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2911555C2
Application number: DE2911555A
Authority: DE
Inventors: Toshimichi Hiroshima Akagi; Tomoo Tadokoro
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1978-03-24
Filing date: 1979-03-23
Publication date: 1983-04-07
Also published as: US4502435A; DE2911555A1; JPS564735B2; JPS54126817A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansaugkanalsystem für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aus der DE-OS 22 51 049 ist ein Ansaugkanalsystem mit einem Doppelvergaser für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine bekannt. Dieses Ansaugkanalsystem umfaßt je eine zum jeweils zugeordneten Zylinder führende Ansaugleitung und eine in jeder Ansaugleitung vorgesehene Drosselklappe. Ferner ist eine erste, stromab der Drosselklappe in der Ansaugleitung liegende Verbindung vorgesehen, die eine Verbindung zwischen zwei Ansaugkanälen herstellt. Hierbei sind als Drosseleinrichtungen dienende Ventile vorgesehen, die in öffnungs- und Schließrichtung verstellbar sind und die Aufgabe von Regelorganen haben. Will man bei einem solchen Ansaugkanalsystem zusätzlich zu der Drosselklappe in wenigstens einem der Ansaugkanäle ein Absperrventil vorsehen, so ergeben sich Schwierigkeiten hinsichtlich des Einbauraums. Vor allem ist eine Behinderung der mechanischen Gestänge zur Betätigung der Drosselklappen und des Absperrventils zu befürchten, da diese nahe beieinander angeordnet werden müssen, um keine gegenseitige nachteilige Beeinflussung der Gasströme in den einzelnen Ansaugkanälen in Kauf nehmen zu müssen. Hierdurch bedingt, können Leistungsverluste auftreten.

Bei einer völligen Absperrung eines der Ansaugkanäle bei arbeitender Brennkraftmaschine besteht die Gefahr, daß sich Kraftstoff im Bereich eines Absperrventils ansammelt, der sich durch Kondensation an den Wandungen des Ansaugkanals niederschlägt Hierdurch läßt sich keine zweckmäßige Gemischversorgung mehr nach dem anschließenden öffnen des Absperrventils gewährleisten.

Aus der GB-PS 12 21 470 ist ein Ansaugkanalsystem für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine bekannt, die ein Absperrventil enthält, das wenigstens in einer Ansaugleitung stromab der Drosselklappe zum Schließen der Ansaugleitung bei Verzögerung oder im Leerlauf der Brennkraftmaschine angeordnet ist Es sind hierbei aber keine die jeweiligen Ansaugkanäle verbindenden Verbindungen vorhanden. Mit Hilfe eines solchen Absperrventils in einer Ansaugleitung wird erreicht, daß das Gemisch nur zu einem oder zu mehreren Zylindern geleitet wird. Hierbei tritt aber ein beträchtlicher Leistungsverlust infolge der Wechselwirkung zwischen den Ansaugkanälen auf, wenn die Verbindung seih in der Nähe der Verbrennungskammern befindet. Daher muß versucht werden, die Verbir-dung in geeigneter Weise stromab des Absperrventils vorzusehen. Bei einer solchen Auslegung ergibt sich aber ein Raum zwischen der Verbindung und dem Absperrventil, in dem sich der flüssige Kraftstoff ansammeln kann, wenn das Absperrventil geschlossen ist. Wenn dieser angesammelte flüssige Kraftstoff in die Brennkammer eingesaugt wird, sobald das Absperrventil geöffnet ist, erhält man ein übermäßig reiches oder fettes Gemisch, was unerwünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine der im Oberbegriff umrissenen Art derart weiterzubilden, daß unabhängig von der Anordnung der Drosselklappe und des Absperrventils und der Zuordnung der beiden Teile zueinander die Ansammlung von Kraftstoff bei geschlossenem Absperrventil und die hierdurch bedingten nachteiligen Auswirkungen auf das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine wirksam vermieden werden.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs i gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Beim erfindungsgemäßen Ansaugkanalsystem ist eine zweite Verbindung mit einer kleineren effektiven Querschnittsfläche als die erste Verbindung vorgesehen, die bewirkt, daß der flüssige Kraftstoff, der sich auf dem Absperrventil in einem der Ansaugkanäle gesammelt hat, vom anderen Ansaugkanal angesaugt wird, der kein Absperrventil enthält Im geschlossenen Zustand des Absperrventils kann sich daher kein flüssiger Kraftstoff in dem Ansaugkanal mit Absperrventil sammeln. Die erste Verbindung hingegen hat die Funktion, Pulsierungen im Ansaugkanal auszugleichen und das Ansauggemisch von einem Ansaugkanal zum anderen überzuleiten, wenn das Absperrventil geschlossen ist

Im Hinblick auf die Überleitung des sich bei geschlossenem Absperrventil gesammelten Kraftstoffs ist auch die Zuordnung der Mündungsöffnung der zweiten Verbindung zum Absperrventil in der Ansaugleitung mit dem Absperrventil wesentlich, da hierdurch

nachteilige Auswirkungen auf das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine durch ein möglicherweise zu fettes Gemisch vermieden werden.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 im Querschnitt ein Ansaugkanalsystem für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, und

Fig.2 eine Schnittansicht längs der Linie H-II in Fig. 1. ίο

Das in der Zeichnung gezeigte Ansaugkanalsystem für eine Zw^izylinder-Brennkraftmaschine als Beispiel einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit den Zylindern 2£und 3£ weist einen Vergaser 1 auf, der durch ein Isolierstück 16 mit einem Anschlußstuck 17 verbunden ist Durch den Vergaser 1, das Isolierstück 16 und das Anschlußstück 17 führen die Hauptansaugkanäle 2Pund 3P und die Nebenansaugleitungen 2S und 35. Der Hauptansaugkanal 2P und die Nebenansaugleitung 25 bilden ein zum Zylinder 2£ führendes Ansaugkanalpaar. Der Hauptansaugkanal 3Pund die Nebenansaugkanäle 35 bilden ein zum Zyünder 3E führendes Ansaugkanalpaar. Nach F i g. 2 ist in dem Hauptansaugkanal 2PeJiIe Drosselklappe 2Γ vorgesehen. In der Nebenansaugleitung 25 für den Zylinder 2£ist in ähnlicher Weise eine nicht gezeigte Drosselklappe vorgesehen.

In dem Isolierstück 16 ist eine erste Verbindung 5a vorgesehen, die die Hauptansaugkanäle 2P und 3P stromabwärts von den Drosselklappen 2Γ und 3T miteinander verbindet. Stromabwärts von der ersten Verbindung 5a ist im Anschlußstück 17 eine zweite Verbindung 5b vorgesehen. Der Hauptansaugkanal 2° enthält in geringem Abstand stromabwärts von der zweiten Verbindung 56 ein Absperrventil !5. Die erste Verbindung 5a hat eine größere effektive Querschnittsfläche als die zweite Vorbindung 5b.

Der Hauptansaugkana, 2P und die Nebenansaugleitung 25, die zum Zylinder 2fc fuhren, sind miteinander durch einen Kanal 6 verbunden. Der Haupiansaugkanj.! 3/>und die Nebenrnsaugleitung 3.V, die zu dem Zylinder 3E führen, sind durch einen Kanai 7 miteinander verbunden. Der Kanal 6 ist in dem Anschlußstück 17 stromabwärts von dem Absperrventil 15 vorgesehen. Der Kanal 7 wird von einer Nut oder Vertiefung gebildet, die in dem Anschlußstück 17 in dessen an dem Isolierstück 16 anliegender Fläche ausgebildet ist. Jeder Hauptansaugkanal ist daher mit der zum selben Zylinder führenden Nebenansaugleitung stromabwärts von den Drosselklappen verbunden.

In dem Vergaser 1 ist ein Luft-Überströmkanal 11 vorgesehen, der an seinem einen Ende stromaufwärts von den Drosselklappen 27"und 37in die Hauptansaugkanäle 2fund 3Pund an seinem anderen Ende in einen in dem Isolierstück 16 ausgebildeten Mischraum mündet. Dieser im Querschnitt kreisförmige Mischraum 8 ist durch je einen Kanal 9 bzw. 10 mit den Hauptansaugkanälen 2P und 3P verbunden. Mit 12 ist eine Leerlaufdüse 12 bezeichnet, die mit dem Luft-Überströmkanal 11 verbunden ist. Es ist ferner ein Kanal 13 zum Umwälzen von durchgeblasenem Gas vorgesehen. Dieser Kanal 13 mündet in den Mischraum 8 auf der Seite, die der Mündung des Luft-Überströmkanals 11 in dem Mischraum 8 gegenüberliegt. Der Kanal 13 enthält ein Belüftungsventil 14. Der Mischraum 8 dient zum innigen Vermischen des von der Leerlaufdüse 12 b5 kommenden Kraftstoffs und der von dem Luftüberströmkanal kommenden Luft. Unter der Wirkung des in den Hauptansaugkanälen 2P und 3P herrschenden Ansaugdruckes wird das in dem Mischraum 8 erzeugte Gemisch über die Kanäle 9 und 10 gleichmäßig auf die Hauptansaugkanäle 2P, 3P verteilt Wenn kein Mischraum 8 vorgesehen ist, läßt sich der Überströmkanal 11 direkt mit den HauptansaugkanäJen 2P und 3,^p verbinden.

In der vorstehend beschriebenen Anordnung läßt sich das Absperrventil 15 derart mit der Drosselklappe 2 Γ im Hauptansaugkanal 2P verbinden, daß das Absperrventil 15 beim Leerlauf und bei einer Drehzahlabnahme verbunden ist. Bei geschlossenem Absperrventil 15 tritt ein beträchtlicher Teil des Gases, das zum größten Teil aus dem Mischraum 8 über den Kanal 9 in den Hauptansaugkanal 2P gelangt, über die erste Verbindung 5a mit größerer effektiver Querschnittsfläche in den Hauptansaugkanal 3P. Wenn sich dabei auf dem Absperrventil 15 oder auf der Kanalwandung im Bereich des Absperrventils 15 flüssiger Kraftstoff ansammelt, wird er längs der schrägen Fläche des Absperrventils 15 und durch die zweite Verbindung 5b mit kleinerer effektiver Querschnittsfläche in den Hauptansaugkanal 3Pgelehet, so daß sich kein flüssiger Kraftstoff im Bereich des Absperrventils 15 ansammelt. Zweckmäßigerweise liegt die effektive Querschnittsfläche der zweiten Verbindung 5Z> zwischen V₅ und Vi₅ der effektiven Querschnittsfläche der ersten Verbindung 5a. Auf diese Weise wird das in dem Vergaser 1 erzeugte Kraftstoff-Luft-Gemisch vollständig dem Hauptansaugkanal 3f zugeführt. Infolgedessen wird die dem Zylinder 3Ezugeführte Gemischmenge vergrößert und hierdurch bedingte Fehlzündungen lassen sich verhindern. Obwohl die zweite Verbindung 5b im beträchtlichen Abstand stromabwärts von den Drosselklappen 2 Tund 3 Γ vorgesehen ist, verursacht sie wegen ihrer relativ kleinen effektiven Querschnittsfläche keine bedenkliche gegenseitige Beeinflussung der Hauptansaugkanäle 2P und 3P. Der erste Verbindungskanal 5a mit größerer effektiver Querschnittsfläche läßt sich so nahe bei den Drosselklappen 27" und 37" vorsehen, daß jegliche gegenseitige Beeinflussung der Hauptansaugkanäle 2Pund S/^vermieden wird.

Die Verbindungskanäle 6 und 7 sollen verhindern, daß bei falscher Einstellung in den Nebenansaugleitungen der Kraftstoff oder das Gemisch ungleichmäßig auf die Zylinder verteilt wird. Der Kanal 6 ist daher stromabwärts von dem Absperrventil 15 mit dem Hauptansaugkanal 2/>verbunden. Da die Kanäle 6 und 7 die AnsaugdriJcke in den Nebenansaugleitungen 25 und 35 ausgleichen sollen, müssen sie über die beiden Verbindungen 5a und 5b auf einer möglichst kurzen Strecke miteinander verbunden sein. Ferner müssen die beiden Verbindungen 5a und 5b, die Kanäle 6 und 7 und das Absperrventil 15 in dem Isolierstück 16 oder in der Nähe desselben in dem Anschlußstück 17 vorgesehen sein. Beim dargestellten Beispiel ist die erste Verbindung 5a in dem Isolierstück 16 und sind die zweite Verbindung 5b, die Verbindungskanäle 6 und 7 und das Absperrventil 15 in dem Anschlußstück 17 vorgesehen. Selbstverständlich lassen sich diese aber ebenfalls im Isolierstück 16 vorsehen, wenn dieses genügend dick ist. Beim Beispiel ist der Verbindungskanal 6 stromabwärts vom Absperrventil 15 vorgesehen, so daß bei geschlossenem Absperrventil 15 die Verbindung zwischen den Verbindungskanälen 6 und 7 unterbrochen ist und kein Gemisch über den Verbindungskanal 6 und die Nebenansaugleitung 25 in den Zylinder 2Egelangt.

Beim Betrieb im unteren Lastbereich bzw. bei geringer Drehzahl bei offenem Absperrventil 15 ist die

Nebenansaugleitung 25 für den Zylinder 2f mil der anderen Nebenansaugleitung 35durch den Kanal 6, den Hauptansaugkanal 2/* die beiden Verbindungen 5a und Sb, den anderen Hauptansaugkanal 3Pund den Kanal 7 verbunden. Auf unterschiedliche Einstellung der üros- ^r> seiklappen in den Nebenansaugleitungen 25 und 35 zurückführende Unterschiede zwischen den in diesen geführten Mengen werden durch die Verbindung zwischen diesen Leitungen ausgeglichen. Infolgedessen sind die Hauptansaugleitungen 2Pund 3Pim wesentli- m chen gleichen Ansaugdrücken ausgesetzt, so daß der Kraftstoff oder das Gemisch und das durchgeblasene Gas auf die Hauptansaugkanäle 2/>und 3P gleichmäßig verteilt werden.

Beim Betrieb im oberen Lastbereich bzw. bei höherer Drehzahl sind die Drosselklappen in den Hauptansaugkanälen 2P, 3P und den Nebenansaugleitungen 25, 35 offen, so daß ihre Funktion durch die Verbindungen 5a, 5b und die Verbindungskanäle 6 und 7 nicht beeinflußt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ansaugkanalsystem für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, mit je einer zum jeweils zugeordneten Zylinder führenden Ansaugleitung, einer in jeder Ansaugleitung vorgesehenen Drosselklappe, einem Absperrventil, das wenigstens in einer Ansaugleitung stromab der Drosselklappe zum Schließen der Ansaugleitung wenigstens bei Verzögerung oder im Leerlauf der Brennkraftmaschine angeordnet ist, einer ersten stromab der Drosselklappe in der Ansaugleitung liegenden Verbindung, die eine Verbindung zwischen dem Ansaugkanal ohne Absperrventil und dem Ansaugkanal mit Absperrventil an der stromaufwärtigen Seite des Absperrventils herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß stromab von der ersten Verbindung (5a) eine zweite Verbindung (5b) vorgesehen ist, die den Ansaugkanal (3/^ohne Absperrventil mit dem Ansaugkanal (2P) mit dem Absperrventil (15) verbindet, daß die zweite Verbindung (5b) in den Ansaugkanal (2P) mit dem Absperrventil (15) unmittelbar stromauf der stromabwärtigen Seite des geschlossenen Absperrventils mündet, und daß die zweite Verbindung (5b) eine kleinere effektive Querschnittsfläche als die erste Verbindung (5a) hat.

2. Ansaugkanalsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Querschnittsfläche der zweiten Verbindung (5b) zwischen V₅ und Vis der effektiven Querschnittsfläche der ersten Verbindung (5a) liegt.

3. Ansaugkanalsystem nach Anspruch 2, bei der die Ansaugleitung einen Haupt- und einen Nebenansaugkanal umfaßt, die gesondert zu den jeweiligen, damit verbundenen Zylindern führen, dadurch J5 gekennzeichnet, daß ein oder mehrere vorbestimmte Hauptansaugkanäle (2P, 3P) stromab der Absperrventile (15) mit den zugeordneten Nebenansaugleitungen (2S, 3SJ stromab der Drosselventile verbunden ist oder sind, und daß die restlichen Hauptansaugkanäle mit zugeordneten Nebenansaugkanälen stromab der Drosselventile der jeweiligen Zylinder (2E,3E)verbunden sind.