DE4033149A1 - Ansaugkruemmer fuer vierzylinder-reihenmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ansaugkrümmer für einen Vierzylinder-Reihenmotor mit einen gemeinsamen Ansaugrohr und vier von dem gemeinsamen Ansaugrohr abzweigenden und mit dem jeweiligen Zylinder in Verbindung stehenden Ansaugzweig­ leitungen.

Insbesondere bezieht sie sich auf einen Ansaugkrümmer, mit dem für eine gleichmäßige Verteilung des als Flüssigkraft­ stoff sich sammelnden Luft-Kraftstoff-Gemisches zu jedem Zy­ linder gesorgt werden kann.

Im Bestreben, eine gegenseitige Beeinflussung der in den An­ saugkrümmer eines Mehrzylindermotors angesaugten Ströme des Luft-Kraftstoff-Gemisches zu verhindern und das Luft-Kraft­ stoff-Verhältnis in jedem Zylinder auszugleichen, um die Mo­ torleistung zu steigern, wurden bereits verschiedene Vor­ richtungen vorgeschlagen. In der unter Nummer 61-1 20 072 of­ fengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung wird ein Ansaugkrümmer mit einer Sperre am Boden beschrieben, die an einer Stelle angeordnet ist, an der eine Vielzahl von An­ saugleitungen abzweigt. Der Flüssigkraftstoff fängt sich an dieser Sperre und läuft intermittierend an der Sperre über und gelangt so in einen der Zylinder. Auf diese Weise wird der Kraftstoff nicht gleichmäßig auf die Zylinder verteilt, so daß der Motor nicht einwandfrei angelassen werden kann und der Verbrennungsvorgang unstabil wird.

In der japanischen Offenlegungsschrift 53-43 122 wird ein An­ saugkrümmer mit einer Vertiefung und mit Auskehlungen in ei­ ner innenliegenden Krümmerwandung beschrieben, in der der Kraftstoff aufgefangen wird, und mit einem Kanal entlang ei­ ner außenliegenden Umfangslinie der Vertiefungen, in der der Kraftstoff erwärmt wird. Die neben einer Einströmöffnung des Krümmers ausgebildete Vertiefung steht über die Auskehlungen mit den Kraftstoffleitungen in Verbindung. Die Kraftstoff­ leitungen sind weiterhin mit den Zylindern verbunden. Zur gleichmäßigen Verteilung des Kraftstoffs auf die Zylinder weist jede Kraftstoffleitung eine Drosselbohrung bzw. Maß­ blende auf, so daß der Aufbau kompliziert wird.

Außerdem steht jeder der vorstehend beschriebenen Ansaug­ krümmer nur für einen Motor zur Verfügung, der einen Nieder­ zugvergaser besitzt. Der Ansaugkrümmer kann nicht bei einem Motor verwendet werden, dessen Vergaser seitlich anzieht, da die Kraftstoffverteilung schnell ungleichmäßig wird, wenn der Motor leicht geneigt ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Ansaug­ krümmer für Vierzylindermotoren zu schaffen, mit welchem sich der Kraftstoff gleichmäßig auf die Zylinder des Motors verteilen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Ansaugkrümmer der eingangs genannten Art gelöst, der eine erste Vertiefung im Boden des gemeinsamen Ansaugrohres an dessen Einlaufab­ schnitt; und vier jeweils im Boden der Ansaugzweigleitungen vorgesehene Auskehlungen aufweist, von denen jede mit der ersten Vertiefung in Verbindung steht; wobei die beiden in den zwei außenliegenden Ansaugzweigleitungen ausgebildeten Auskehlungen in Reihe liegen.

Dabei wird der in der Vertiefung zur Zerstäubung gesammelte Kraftstoff abgeleitet.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung weist die in der längsten Ansaugzweigleitung vorgesehene Auskehlung eine größere Quer­ schnittsfläche als die Auskehlungen in den anderen Ansaug­ zweigleitungen auf. Das gemeinsame Ansaugrohr verläuft hori­ zontal, und jede der Ansaugzweigleitungen ist nach unten um­ gebogen.

In dem gemeinsamen Ansaugrohr ist in der Nähe der Einlauf­ öffnungen der beiden mittleren Ansaugzweigleitungen ein ver­ tikales Umlenkblech vorgesehen. Die Breite des Umlenkblechs ist kleiner als der Durchmesser einer Einströmöffnung des gemeinsamen Ansaugrohres.

Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 einen Aufriß eines Vierzylindermotors, teilweise im Ausschnitt;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ansauganlage des Motors aus Fig. 1, teilweise im Ausschnitt;

Fig. 3 eine Ansicht der Ansauganlage in der durch den Pfeil Z in Fig. 2 eingezeichneten Blickrichtung, und

Fig. 4 eine Ansicht eines Teils der Ansauganlage von unten.

Aus Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß ein Vierzylinder-Rei­ henmotor, bei dem die erfindungsgemäße Ansauganordnung vor­ gesehen ist, einen Zylinderblock 1 aufweist, der um R Grad, beispielsweise 21,5°, gegenüber der Horizontalen H einer Fahrzeugkarosserie geneigt ist. Ein Seitenzugvergaser 4 ist auf dem Zylinderblock 1 angeordnet und über einen Ansaug­ krümmer 3 mit den Zylindern 1 bis 4 verbunden, die in einem Zylinderkopf 2 vorgesehen sind.

Der Ansaugkrümmer weist ein geradliniges gemeinsames Ansaug­ rohr 5 auf, das mit dem Vergaser 4 und vier Ansaugzweiglei­ tungen 6-1, 6-2, 6-3 und 6-4 in Verbindung steht, die nach unten umgebogen sind und mit den entsprechenden Zylindern 1 bis 4 in Verbindung stehen. Die jeweiligen Mittelpunk­ te 7-1, 7-2, 7-3 und 7-4 der Einströmöffnungen der Ansaug­ zweigleitungen 6-1 bis 6-4 sind im wesentlichen entlang ei­ ner Linie A (vgl. Fig. 2) ausgerichtet. Jede Ansaugzweiglei­ tung weist eine Länge L auf. Die Länge L der Ansaugzweiglei­ tung 6-1 ist länger als die der anderen Zweigleitungen. Ge­ mäß Fig. 1 verläuft das gemeinsame Ansaugrohr 5 geradlinig und horizontal zur Fahrzeugkarosserie.

Gemäß Fig. 2 sind die Ansaugleitungen 6-1 bis 6-4 so an­ geordnet, daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten 7-2 und 7-3 der innenliegenden Leitungen 6-2 und 6-3, die jeweils mit dem Zylinder 2 bzw. 3 verbunden sind, jeweils klei­ ner ist als der Abstand zwischen den Mittelpunkten 7-1 und 7-2 einerseits und 7-3 und 7-4 andererseits.

Aus Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß in dem gemeinsamen An­ saugrohr 5 an einer anströmseitig von den Mittelpunkten 7-2 und 7-3 der Einlauföffnungen der Ansaugzweigleitungen 6-2 und 6-3 liegenden Stelle ein vertikales Umlenkblech 8 an­ geordnet ist. Beiderseits des Umlenkblechs 8 ist jeweils ausreichend Platz gelassen, damit die angesaugte Luft durch das Hauptrohr 5 einströmen kann, ohne durch das Umlenkblech 8 beeinfluß zu werden. Das Umlenkblech 8 weist eine Vorder­ seite 8a auf, die senkrecht zur Längsrichtung des gemeinsa­ men Ansaugrohrs 5 verläuft. Die Breite d des Umlenkblechs 8 ist kleiner als der Durchmesser D des gemeinsamen Ansaug­ rohrs 5 an einer Einströmöffnung 3a, die mit dem Vergaser 4 verbunden ist. Die Trägheit des Luft-Kraftstoff-Gemisches, das vom Vergaser 4 in die Ansaugleitungen 6-2 und 6-3 zu strömen versucht, wird durch das Umlenkblech 8 abgeschwächt. Gleichzeitig wird die Strömungsrichtung des Luft-Kraftstoff- Gemisches so eingestellt, daß das Luft-Kraftstoff-Gemisch gleichmäßig auf alle Ansaugzweigleitungen 6-1 bis 6-4 ver­ teilt wird.

In dem gemeinsamen Ansaugrohr 5 ist im Boden an einer auf der Anströmseite des Umlenkblechs 8 liegenden Stelle eine erste Vertiefung 12 ausgebildet. Die Vertiefung 12 weist ein Paar Ablaufkanäle 12a und 12b zu beiden Seiten auf. Beide Ablaufkanäle 12a und 12b stehen mit einem Paar zweiter Ver­ tiefungen 13a und 13b in Verbindung, die abströmseitig von der Vertiefung 12 ausgebildet sind. Alle Vertiefungen 12, 13a und 13b besitzen jeweils einen vorgegebenen Fassungs­ raum. Von der zweiten Vertiefung 13a aus erstrecken sich je­ weils Ablaufkehlen 11-1 und 11-2 entlang des Bodens einer Ansaugzweigleitung 6-1 bzw. 6-2. In gleicherWeise sind die mit der Vertiefung 13b in Verbindung stehenden Ablaufkehlen 11-3 und 11-4 jeweils im Boden der entsprechenden Ansaug­ zweigleitung 6-3 bzw. 6-4 ausgebildet. Die Ablaufkanäle 12a und 12b sind so angeordnet, daß die Verlängerungen ihrer Mittellinien sich jeweils an einem Punkt 9 auf einer An­ strömseite der ersten Vertiefung 12 schneiden. In gleicher Weise schneiden sich die Mittellinien der Auskehlungen 11-1 und 11-2 an einem Punkt 10a in einem Einströmabschnitt der zweiten Vertiefung 13a, während sich die Mittellinien der Auskehlungen 11-3 und 11-4 an einem Punkt 10b kreuzen. Der an der Wandung des Ansaugkrümmers 3 anhaftende Kraftstoff aus dem Luft-Kraftstoff-Gemisch sammelt sich in den Vertie­ fungen 12, 13a und 13b. Der Kraftstoff wird über die Ablauf­ kehlen 11-1 bis 11-4, die in dem horizontalen Abschnitt des Ansaugkrümmers 3 ausgebildet sind gleichmäßig jeder Ansaug­ zweigleitung 6-1 bis 6-4 zugeführt.

Die beiden außenliegenden Auskehlungen 11-1 und 11-4 sind so ausgebildet, daß sie mit der Mittellinie des Ablaufkanals 12a fluchten und über die kürzeste Strecke zwischen dem Punkt 10a (10b) und dem Endabschnitt verlaufen. Daneben ist die Querschnittsfläche der Auskehlung 11-1 größer als bei den anderen Auskehlungen 11-2, 11-3 und 11-4, so daß der Kraftstoff gleichförmig in der Auskehlung 11-1 strömt. Damit ist die Zeit, die der Kraftstoff benötigt, bis er jeweils das Ende der Auskehlung erreicht hat, im wesentlichen gleich lang, trotz der unterschiedlichen Länge der Ansaugzweiglei­ tungen.

Gemäß Fig. 1 und 4 ist unter der ersten Vertiefung 12 und den zweiten Vertiefungen 13a und 13b eine Warmwasserleitung 14 vorgesehen. Ein Zulauf 14a der Warmwasserleitung 14, der nahe der zweiten Vertiefung 13a liegt, steht mit dem Kühl­ mantel des Motors über ein (nicht dargestelltes) Thermostat­ ventil in Verbindung. Die Leitung 14 ist unter den Vertie­ fungen 13a, 12 hindurchgeführt und durchläuft unter dem Ver­ gaser 4 eine Biegung, worauf sie unter der zweiten Vertie­ fung 13b hindurchgeführt ist und über einen Ablauf 14b wie­ der zum Kühlmantel zurückgeführt wird. Auf diese Weise wird erwärmtes Kühlmittel in der Warmwasserleitung 14 zur Erwär­ mung des Ansaugkrümmers 3 in Umlauf gehalten, wodurch die Verdampfung des Kraftstoffs in den Vertiefungen und des Kraftstoffs in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch bei Motorbetrieb im kalten Zustand verbessert wird. Ist der Motor warmgelau­ fen, schließt sich das Thermostatventil und unterbricht die Kühlmittelzufuhr, so daß eine unnötige Erwärmung verhindert wird.

Beim Betrieb des Motors wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch aus dem Vergaser 4 in den Ansaugkrümmer 3 angesaugt. Die Träg­ heit des Kraftstoffs im Gemisch wird durch das vertikal ste­ hende Umlenkblech 8 abgeschwächt, wodurch verhindert wird, daß das Gemisch direkt in die innenliegenden Ansaugzweiglei­ tungen 6-2 und 6-3 eintritt. Da die Breite d des Umlenk­ blechs 8 kleiner als der Durchmesser D der Einströmöffnung 3a des Ansaugkrümmers 3 ist, tritt das Luft-Kraftstoff-Ge­ misch ungehindert in die Ansaugzweigleitungen 6-2 und 6-3 ein. Auf diese Weise wird das Gemisch gleichmäßig auf die Ansaugzweigleitungen 6-1, 6-2, 6-3 und 6-4 verteilt.

Andererseits sammelt sich der an der Innenwandung des An­ saugkrümmers 3 anhaftende Kraftstoff in der ersten Vertie­ fung 12 und in den zweiten Vertiefungen 13a und 13b. Der an­ gesammelte Kraftstoff wird durch das erwärmte Kühlmittel in der Warmwasserleitung 14 erwärmt und verdampft. Der in der ersten Vertiefung 12 angesammelte Kraftstoff strömt in die zweiten Vertiefungen 13a und 13b und von dort über die Ablaufkehlen 11-1 bis 11-4 in die Ansaugzweigleitungen 6-1 bis 6-4. Auf diese Weise wird der Kraftstoff gleichmäßig auf die jeweiligen Zylinder verteilt. Die außenliegenden Auskeh­ lungen 11-1 und 11-4 haben die kürzeste Weglänge. Deshalb erreicht der Kraftstoff jeden Zylinder im wesentlichen zur gleichen Zeit, auch wenn die beiden Leitungen 6-1 und 6-4 jeweils länger als die beiden anderen Leitungen 6-2 und 6-3 sind.

Außerdem ist die Querschnittsfläche der Auskehlung 11a grö­ ßer als bei den anderen Auskehlungen 11-2 bis 11-4, so daß der Kraftstoff den Zylinder 1 über die Auskehlung 11-1 mit der größten Länge zum gleichen Zeitpunkt erreicht, zu dem der Kraftstoff durch die anderen Auskehlungen ankommt.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Er­ findung einen Ansaugkrümmer für einen Vierzylindermotor vor­ sieht, bei dem das vertikal stehende Umlenkblech in dem Krümmer an dessen Einströmseite so angeordnet ist, daß das Luft-Kraftstoff-Gemisch gleichmäßig auf die Zylinder des Mo­ tors verteilt wird. Auf diese Weise wird ein stabiler Ver­ brennungsvorgang erreicht, so daß sich die Motorleistung er­ höht. Die Breite des Umlenkblechs ist um einen ausreichenden Betrag kleiner als der Durchmesser der Einströmöffnung des Umlenkblechs. Daneben sind im Boden des Krümmers Vertiefun­ gen ausgebildet, in denen sich der an den Innenwandungen des Krümmers anhaftende Kraftstoff sammeln kann, während zur gleichmäßigen Kraftstoffverteilung auf die Zylinder Auskeh­ lungen vorgesehen sind, so daß in den Zylindern ein im we­ sentlichen gleiches Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht wird. Außerdem wird der in den Vertiefungen aufgefangene Kraftstoff durch das erwärmte Kühlmittel erwärmt und ausrei­ chend verdampft, das durch die Warmwasserleitung strömt, die unterhalb der Vertiefungen ausgebildet ist, wodurch sich der Wirkungsgrad der Verbrennung beim Anlassen des Motors er­ höht.

Auch wenn hier das derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, dient diese Beschreibung selbstverständlich nur dem Zweck der Darstel­ lung, während verschiedene Veränderungen und Modifizierungen im Rahmen der Erfindung möglich sind, wie er durch die Ansprüche abgesteckt ist.

Claims (6)

1. Ansaugkrümmer für einen Vierzylinder-Reihenmotor mit einem gemeinsamen Ansaugrohr und vier von dem gemeinsa­ men Ansaugrohr abzweigenden und mit dem jeweiligen Zy­ linder in Verbindung stehenden Ansaugzweigleitungen, gekennzeichnet durch

• - eine erste Vertiefung (12) im Boden des gemeinsamen Ansaugrohrs (5) an dessen Einlaufabschnitt; und
• - vier jeweils im Boden der Ansaugzweigleitungen (6-1, 6-2, 6-3, 6-4) vorgesehene Auskehlungen (11-1, 11-2, 11-3, 11-4), von denen jede mit der ersten Vertiefung (12) in Verbindung steht;
• - wobei die beiden in den zwei außenliegenden Ansaug­ zweigleitungen (6-1, 6-4) ausgebildeten Auskehlungen (11-1, 11-4) in Reihe liegen.

2. Ansaugkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der längsten Ansaugzweigleitung (6-1) ausge­ bildete Auskehlung (11-1) eine größere Querschnittsflä­ che aufweist als die in den anderen Ansaugzweigleitun­ gen (6-2, 6-3, 6-4) ausgebildeten Auskehlungen (11-2, 11-3, 11-4).

3. Ansaugkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Ansaugrohr (5) horizontal verläuft und daß jede Ansaugzweigleitung (6-1, 6-2, 6-3, 6-4) nach unten umgebogen ist.

4. Ansaugkrümmer nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch

• - zwei im Boden des gemeinsamen Ansaugrohres (5) zu dessen beiden Seiten ausgebildete zweite Vertiefungen (13a, 13b), von denen jede mit der ersten Vertiefung (12) und mit zweien (13a: 6-1, 6-2; 13b: 6-3, 6-4) der Ansaugzweigleitungen in Verbindung steht.

5. Ansaugkrümmer nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch

• - ein vertikales Umlenkblech (8), das in dem gemeinsa­ men Ansaugrohr (5) neben den Einströmöffnungen (7-2, 7-3) der beiden mittleren Ansaugzweigleitungen (6-2, 6-3) angeordnet ist.

6. Ansaugkrümmer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkblech (8) eine Breite (d) aufweist, die kleiner als der Durchmesser (D) einer Einströmöffnung (3a) des gemeinsamen Ansaugrohrs ist.