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DE2921300A1 - Induced swirl IC piston engine - has throttle valve and contoured vane in inlet duct to produce eccentric gas flow - Google Patents

Induced swirl IC piston engine - has throttle valve and contoured vane in inlet duct to produce eccentric gas flow

Info

Publication number
DE2921300A1
DE2921300A1 DE19792921300 DE2921300A DE2921300A1 DE 2921300 A1 DE2921300 A1 DE 2921300A1 DE 19792921300 DE19792921300 DE 19792921300 DE 2921300 A DE2921300 A DE 2921300A DE 2921300 A1 DE2921300 A1 DE 2921300A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
throttle valve
inlet
intake
flow
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19792921300
Other languages
German (de)
Inventor
Katsuhiko Motosugi
Setsuro Sekiya
Masaharu Sumiyoshi
Hiroshi Takahashi
Shuhei Toyoda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE2921300A1 publication Critical patent/DE2921300A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

The arrangement is intended for inducing a whirl in the gas flow entering the cylinder of an i.c. engine with a cylinder block (1), cylinder head (2) and inlet valve (8) for each cylinder. A throttle valve (17A) is arranged in each inlet duct (6) so that the gas flow is concentrated to one side of the duct. Between the throttle and the inlet valve, a contoured vane (30A) divides the duct into two flow passages (6a, b). One passage serves to maintain eccentric flow up to the inlet valve, thus producing a whirl in the gas after this has entered the cylinder.

Description

Beschreibung:Description:

Es ist bekannt, daß die Drall- oder Gurbulenzerteilung eines in die Verbrennungskammer eines (Innen-) Verbrennungsmotors eingesaugten Gases das Vermischen von Brennstoff und Luft fördert, was mit verbesserter Motorleistung durch bessere Atomisierung des Brennstoffs und Homogenisierung des Brennstoff-Luft-Gemisches und eine erhöhte Flammenausbreitungsgeschwindigkeit einhergeht. Insbesondere heutzutage, wo die Praxis der Magerverbrennung und Großvolumen-Abgas-Umwälzung zwecks Abgasreinigung und Brennstoffeinsparung weit verbreitet ist, wird ein Verwirbeln des Einlaßgases besonders als effektiv angesehen.It is known that the swirl or Gurbulenzertgabe one in the Combustion chamber of an (internal) combustion engine sucked in gas the mixing of fuel and air promotes what with improved engine performance through better Atomization of the fuel and homogenization of the fuel-air mixture and an increased flame propagation speed is associated. Especially nowadays, where the practice of lean burn and large volume exhaust gas recirculation for the purpose of exhaust gas purification and fuel economy is widespread, intake gas swirl becomes particularly viewed as effective.

Bekannte Einrichtungen für diesen Zweck weisen die sogenannte schrauben- oder spiralförmige Öffnung auf (d.h. eine Motoransaugöffnung, die in einer schrauben- bzw. spiralförmigen Konfiguration aufgebaut ist, die bewirkt, daß das durch diese Öffnung hindurchtretende Einlaßgas verwirbelt wird, während es in die Verbrennungskammer eingeleitet wird), und weisen ferner die sogenannte "Exzenter-Wirbel-Öffnung" auf (d.h.Known facilities for this purpose have the so-called screw or spiral-shaped opening (i.e. an engine intake opening in a screw-shaped or spiral configuration, which causes the through this Inlet gas passing through opening is swirled as it enters the combustion chamber is initiated), and also have the so-called "eccentric vortex opening" (i.e.

eine Ansaugöffnung, die zur Verbrennungskammer tangential zur Zylinderwand geöffnet ist), so daß ein Wirbel oder Drall beim eintretenden Gas hervorgerufen wird, während dieses längs der Zylinderwand strömt.an intake port that is to the combustion chamber tangential to the cylinder wall is open), so that a vortex or swirl is caused in the incoming gas while this flows along the cylinder wall.

Bei diesen bekannten Einrichtungen, die für einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb bei hoher Belastung vorgesehen sind, kann ein Drall durch Steuern der Strömung lediglich mit der Ansaugöffnung zufriedenstellend im Motorbetriebsbereich bei mittlerer Drehzahl und mittlerer Last bis zum Bereich hoher Drehzahl und hoher Last hervorgerufen werden, wo das Einlaßgasvolumen groß ist; im Leerlauf und im gewöhnlichen Betriebsbereich bei niedriger Drehzahl und niedriger Last jedoch, wo das Einlaßgasvolumen klein und die Gasdichte gering ist, ist es schwierig, die Strömung des Einlaßgases zu steuern und demzufolge einen zufriedenstellenden Drall in der Verbrennungskammer hervorzurufen. Obgleich die Form der schrauben- bzw. spiralförmigen Öffnung verbessert werden kann, so daß ein zufriedenstellender Drall selbst im allgemeinen Betriebsbereich hervorgerufen wird, nimmt in diesem Falle der Strömungswiderstand naturgemäß bis zu einem enormen Maß zu, und es fällt die Volumenleistung ab, wobei der Abfall größer wird, äe höher die Drehzahl des Motors ist. Aus diesem Grund sind bekannte Einrichtungen tatsächlich nicht anwendbar bei einem Benzinmotor, der mit einer extrem grossen Drehzahl läuft, und deren Verwendung ist auf Dieselmotoren beschränkt, die eine weit niedrigere Drehzahl besitzen als Benzinmotoren.In these known devices required for high-speed operation are provided for high loads, a swirl can only be achieved by controlling the flow with the intake port satisfactory in the engine operating range at medium speed and medium load up to the range of high speed and high load, where the inlet gas volume is large; at idle and in the normal operating range however, at low speed and low load where the inlet gas volume is small and the gas density is low, it is difficult to control the flow of the inlet gas control and consequently a satisfactory swirl in the combustion chamber to evoke. Although the shape of the helical opening is improved can be so that a satisfactory twist even in the general operating range is caused, in this case the flow resistance naturally increases to to an enormous extent, and the volume performance drops, with the drop being greater the higher the engine speed. For this reason are well-known facilities actually not applicable to a gasoline engine with an extremely large Speed is running, and its use is limited to diesel engines that have a have a much lower speed than gasoline engines.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Ansaugkanateinrichtung, die einen ausreichenden Drall des Einlaßgases über den gesamten Betriebsbereich ohne Abfall der Volumenleistung selbst bei einem Benzinmotor mit hoher Drehzahl hervorrufen kann.The object of the invention is to create an intake duct device, a sufficient swirl of the inlet gas over the entire operating range without a drop in volume output even with a high-speed gasoline engine can cause.

Die Erfindung resultiert aus der Überlegung, daß, selbst wenn das Volumen der Strömung gering ist, das Einlaßgas gut durch die Ansaugöffnung geführt werden kann, wenn die Gasströmung veranlaßt wird, längs der Ansaugöffnungswand zu konvergieren anstatt über den gesamten Abschnitt der Ansaugöffnung zu strömen. Brfindungsgemäß wird vorgenannte Bedingung zuerst durch Anordnen einer Drosselventileinrichtung in der Nähe des Einlaßventiles erfüllt, so daß, wenn die Strömung des Einlaßgases klein ist, das durch die Drosselventileinrichtung strömende Gas längs der Ansaugöffnungswand als konvergierte exzentrische Strömung strömen kann, und zweitens durch Schaffung einer Profilierungseinrichtung zwischen dem Drosselventil und dem Einlaßventil, so daß diese exzentrische Strömung bis zum Einlaßventil aufrechterhalten werden kann.The invention results from the consideration that even if that Volume of the flow is low, the inlet gas is well guided through the suction port when the gas flow is caused to close along the suction port wall converge instead of flowing over the entire section of the suction opening. According to the invention becomes the aforementioned condition first by arranging a throttle valve device near the inlet valve met so that when the flow of inlet gas is small, the gas flowing through the throttle valve device along the suction port wall flow as a converged eccentric flow can, and secondly by creating a profiling device between the throttle valve and the Inlet valve, so that this eccentric flow is maintained up to the inlet valve can be.

Bei der Erfindung sind unterschiedliche Kombinationen einer Ansaugöffnungskonfiguration, einer Drosselventilbauart und einer Anordnung von Profilierungseinrichtungen möglich. Die nachfolgend noch beschrieben Ausführungsbeispiele stellen lediglich mehrere dieser Kombinationen und Ausführungsfornen dar, und nicht beschriebene Ausführungsformen gehören dann noch zur Erfindung, wenn sie vorgenannte Wesensmerkmale enthalten.In the invention, different combinations of a suction port configuration, a throttle valve design and an arrangement of profiling devices possible. The exemplary embodiments described below represent only several of these combinations and embodiments, and embodiments not described are still part of the invention if they contain the aforementioned characteristics.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieb; ; es zeigt: Fig. 1 einen Vertikalschnitt einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform, Fig. 2 einen horizontalschnitt in der Ebene des Ansaugwegs der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 einen Vertikalschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 einen Horizontalschnitt in der Ebene längs des Ansaugwegs der Fig. 4, Fig. 6 einen Vertikalschnitt einer dritten Ausführungsforn der Erfindung, fig. 7 einen Horizontalschnitt in der Ebene längs des ansaugwegs der Fig. 6, Fig. 8 einen Querschnitt längs der Linie flII-VIII der Fig.7, Fig. 9 einen Vertikalschnitt einer vierten Ausführungsforn der Erfindung, Fig. 10 einen Horizontalschnitt in der Ebene längs des Ansaugwegs der Fig. 9, Fig. 11 einen Schnitt längs XI-X1 der Fig. 10, und Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Profilstücks.The invention is explained below using exemplary embodiments Described in more detail with reference to the drawing; ; It shows: Fig. 1 a vertical section a first embodiment according to the invention, FIG. 2 shows a horizontal section in the plane of the suction path of FIG. 1, FIG. 3 shows a cross section along the line III-III Fig. 2, Fig. 4 shows a vertical section of a second embodiment of the invention, FIG. 5 shows a horizontal section in the plane along the suction path of FIG. 4, FIG. 6 shows a vertical section of a third embodiment of the invention, fig. 7 one Horizontal section in the plane along the suction path of FIG. 6, Fig. 8 shows a cross section along the line II-VIII of FIG. 7, FIG. 9 shows a vertical section a fourth embodiment of the invention, FIG. 10 is a horizontal section in the plane along the suction path of FIG. 9, FIG. 11 shows a section along XI-X1 of the Fig. 10, and Fig. 12 is a perspective view of another embodiment of the profile piece.

Fig. 1, 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung.Figs. 1, 2 and 3 show a first embodiment of the invention.

Das Bezugszeichen 1 bezeichnet den Zylinderblock des Motores, 2 den Zylinderkopf, der am Zylinderblock 1 über eine Abdichtung 3 befestigt ist, und 4 einen verschieblich im Zylinder eingepaßten Kolben, wobei die Teile 1, 2 und 4 die Verbrennungskammer 5 bilden. Im Zylinderkopf 2 sind eine EinlaRöffnung 6 und eine Auslaßöffnung 7 ausgebildet, die sich beide zur Verbrennungskammer 5 hin öffnen. Ein Einlaß- oder Ansaugventil 8 und ein huslaßventil 9 zum Öffnen und Schließen der Öffnungen 6 und 7 sind in entsprechenden Ventilführungen 10 verschieblich gehaltert. Die beiden Ventile 8 und 9 werden durch entsprechende Pedern 11 geschlossen gehalten, d.h.The reference numeral 1 denotes the cylinder block of the engine, 2 the Cylinder head which is attached to the cylinder block 1 via a seal 3, and 4 a piston slidably fitted in the cylinder, parts 1, 2 and 4 being the Form combustion chamber 5. In the cylinder head 2 are an inlet port 6 and a Outlet opening 7 is formed, both of which open to the combustion chamber 5. An inlet or suction valve 8 and a huslaßventil 9 for opening and closing the openings 6 and 7 are held displaceably in corresponding valve guides 10. The two valves 8 and 9 are kept closed by corresponding pedals 11, i.e.

sitzen in vorgespannter Weise auf entsprechenden Ventilsitzen 12, die den Öffnungsrand der beiden Öffnungen 6 und 7 zur Verbrennungskammer 5 bilden, so daß bei einem sich drehenden Nocken 13 sich die Ventile aufgrund des Kipphebels 14 öffnen oder schließen.sit in a pretensioned manner on corresponding valve seats 12, which form the opening edge of the two openings 6 and 7 to the combustion chamber 5, so that with a rotating cam 13, the valves due to the rocker arm 14 open or close.

Wie nachfolgend noch im einzelnen beschrieben, ist die Ansaugöffnung 6 schrauben- oder spiralförmig und direkt an einen Vergaser 15 ohne Zwischenschaltung einer Ansaugleitung angeschlossen. Der Vergaser 15 der SU-Bauart weist ein veränderbares bzw.As will be described in detail below, the suction opening is 6 helically or spirally and directly to a carburetor 15 without interposition connected to a suction line. The carburetor 15 of the SU type has a changeable respectively.

regelbares Venturirohr auf, und der Ansaugkanal des Motors wird durch den Einlaßweg 16 des Vergasers und die Ansaugöffnung 6 gebildet. Da wie in Fig. 2 gezeigt, nur ein Vergaser zum Zuführen des Brennstoff-Luft-Gemisches zu den beiden Verbrennungsirammern 5 verwendet ist, gabelt sich der Einlaßweg 16 am Auslaßende in zwei Zweige. Im Einlaßweg 16 unmittelbar stromabwärts bezüglich der Gabel, d.h. in der Nähe eines jeden Einlaßventils 8, ist eine Drosselklappe 17A eingebaut. Für jede Einsaugöffnung 6 ist eine einzige Drosselklappe 17A vorgesehen. Die beiden Drosselklappen 17A sind gemeinschaftlich auf einer einzigen Drehwelle 18A im Körper 19 des Vergasers 15 abgestützt, so daß bei sich drehender Welle 18A durch Betätigen eines an der Welle angelenkten Gaspedals (nicht dargestellt) diese gedreht werden, um jeden Ansaugkanal zu öffnen oder zu schließen.adjustable Venturi tube on, and the intake duct of the engine is through the inlet path 16 of the carburetor and the suction port 6 are formed. As in Fig. 2 shows only one carburetor for supplying the fuel-air mixture to the two Incineration chambers 5, the inlet path 16 bifurcates into two branches at the outlet end. In the inlet path 16 immediately downstream of the fork, i.e. near each intake valve 8, a throttle valve 17A is installed. For each intake opening 6 there is a single one Throttle valve 17A provided. The two throttle valves 17A are common supported on a single rotating shaft 18A in the body 19 of the carburetor 15, so that with the shaft 18A rotating, by actuating an accelerator pedal hinged to the shaft (not shown) rotated to open or close each intake port conclude.

Der restliche Teil des Vergasers 15 ist üblicher Bauart.The remainder of the carburetor 15 is of conventional design.

Kurz gesagt, ein Ansaugkolben 20, der in Vertikalrichtung (Fig. 1) verschieblich ist, ist stromaufwärts bezüglich der Drosselklappe 17A so positioniert, daß das eine Ende (das untere gemäß Fig. 1) des Kolbens in den Einlaßweg 16 vorsteht und das andere Ende mit einer Membran 22 verbunden ist, die zwischen den Körper 19 und einer daran befestigten Kappe 21 gespannt ist.In short, a suction piston 20 which extends in the vertical direction (Fig. 1) is displaceable, is positioned upstream of the throttle valve 17A so that that one end (the lower one in FIG. 1) of the piston protrudes into the inlet path 16 and the other end is connected to a membrane 22 placed between the body 19 and an attached cap 21 is stretched.

Eine Ansaugkammer 23, die über der Membran 22 angeordnet ist, steht mit dem Einlaßweg 16 in Verbindung, eine Luftkammer 24, die unter der Membran 22 angeordnet ist, steht in Verbindung mit der Atmosphäre, und es gelangt der Ansaugkolben 20 in einer Stellung zur Ruhe, in der eine Kraft infolge des Druckunterschieds zwischen den beiden Kammern 23 und 24 die Kraft einer Feder 25 ausgleicht. Eine Meßnadel 26, die am Boden des Ansaugkolbens 20 befestigt ist, tritt in die Hauptdüse 28 bzw. den Hauptstrahl 28 einer Brennstoffdüse ein, die mit einer Schwimmkammer 27 in Verbindung steht. Bei dieser Anordnung verändert sich bei einer Veränderung des Negativdruckes (d.h. Sog) und einer Verschiebung des Ansaugkolbens 20 der effektive Öffnungsbereich der Venturieinrichtung 29, die unter dem Kolben hervorgerufen wird. Demzufolge verändert sich auch das Volumen an Luft, die durch den Durch gang strömt, wobei jedoch die Luftgeschwindigkeit bei der Venturi einrichtung 29 näherungsweise konstant unabhängig von Luftströmungsvolumen bleibt. Eine Menge an Brennstoff proportional zum Luftvolumen wird von der Hauptdüse 28 angesaugt, und ein Verbrennungsgemisch mit konstantem Luft/ Brennstoff-Verhältnis wird stromabwärts gefördert.A suction chamber 23, which is arranged above the diaphragm 22, stands in communication with the inlet path 16, an air chamber 24 which is located under the membrane 22 is arranged, is in communication with the atmosphere, and it gets to the suction piston 20 in a position to rest in which a force due to the pressure difference between the force of a spring 25 balances the two chambers 23 and 24. A measuring needle 26, which is attached to the bottom of the suction piston 20, enters the main nozzle 28 or the main jet 28 of a fuel nozzle, which communicates with a swimming chamber 27 stands. With this arrangement, changes in the negative pressure change (i.e. suction) and displacement of the suction piston 20 is the effective opening area of the venturi device 29, which is caused under the piston. As a result changes also the volume of air that flows through the passage, but with the Air speed at the venturi device 29 approximately constant independently of air flow volume remains. An amount of fuel proportional to the volume of air is sucked in from the main nozzle 28, and a combustion mixture with constant Air / fuel ratio is promoted downstream.

Wie vorstehend gesagt, ist die Ansaugöffnung 6 schraub-oder spiralförmig, jedoch so konzipiert, daß ein geringer Strömungswiderstand verursacht wird, so daß der Volumenwirkungsgrad bei hoher Drehzahl des Motors nicht abfällt.As mentioned above, the suction opening 6 is screw-shaped or spiral-shaped, but designed so that a low flow resistance is caused, so that the volume efficiency does not decrease at high engine speed.

Wie später im einzelnen beschrieben, wird, wenn die angesaugte Gasströmung lediglich durch die Form der Ansaugöffnung 6 gesteuert wird, ohne sich auf die Wirkung der Drosselklappe 17A zu verlassen, ein ausreichender Wirbel oder Drall nur bei einer großvolumigen Strömung hervorgerufen.As will be described later in detail, if the sucked gas flow is controlled only by the shape of the suction opening 6, without affecting the effect to leave the throttle valve 17A, a sufficient vortex or swirl only at caused by a large volume flow.

Das Drosselventil 17A ist ein Klappen- oder Blügelventil; der eine Teil der untere Wand des Einlaßweges 16 ist gekrümmt, um eine Kugel zu bilden, deren Dritte die Achse der Welle 18 ist, so daß die Drosselklappe sich lediglich vom oberen Ende mit kleinen Ventilöffnungswinkeln progressiv öffnet, d.h. bis zu einem Ventilöffnungswinkel # von ungefällt 300 - 400 (wie in Fig. 1 gezeigt).The throttle valve 17A is a flap or butterfly valve; the one Part of the lower wall of the inlet path 16 is curved to form a ball whose Third is the axis of the shaft 18, so that the throttle valve is only from the top The end with small valve opening angles opens progressively, i.e. up to a valve opening angle # from unpecified 300-400 (as shown in Figure 1).

Wie in Fig. 3 veranschaulicht, ist ein plattenartiges Profilstück in der Ansaugöffnung 6 eingebaut, das die Öffnung in einen oberen Abschnitt 6a und in einen unteren Abschnitt 6b teilt (Fig. 1). Das Profilstück 30A ist nicht auf der Achse der Ansaugöffnung 6 positioniert, sondern es winkels sich eher nach oben zur Oberseite der Öffnung, so daß der Querschnittsbereich des oberen Abschnitts 6a ca. 1/3 bis 1/2 des Bereichs des unteren Abschnitts 6b ist. Die Länge des oberen Abschnitts 6a (gleich der Länge des Profilstücks 30a) kann mehr als 1/3 bis 1/2 der Länge der gesamten Öffnung 6 sein. Diese Dimensionierung gilt ebenso für die anderen Ausführunrnsformen.As illustrated in Fig. 3, is a plate-like profile piece built into the suction port 6, which the opening in an upper portion 6a and divides into a lower section 6b (Fig. 1). The profile piece 30A is not open positioned on the axis of the suction opening 6, but rather it angles upwards to the top of the opening so that the cross-sectional area of the top section 6a is approximately 1/3 to 1/2 of the area of the lower section 6b. The length of the top Section 6a (equal to the length of the profile piece 30a) can do more than 1/3 to 1/2 the length of the entire opening 6. This dimensioning applies also for the other types.

Nachfolgend wird die Betriebsweise der vorgenannten Sinrichtung beschrieben. Es sei zuerst eine Drosseleinstellung für einen Betrieb mittlerer Drehzahl und mittlerer Last oder für einen Betrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last angenommen.The operation of the aforementioned device is described below. Let it first be a throttle setting for medium speed and medium operation Load or assumed for high speed and high load operation.

Dann wird der wirksame Öffnungsbereich der Venturleinrichtung 29 vergrößert, und es wird gleichzeitig der Öffnungswinkel der Drosselklappe 17A größer als 300 - 40°, was ein vergrößertes Volumen an Einlaßgas zur Folge hat, welches durch die Ansaugöffnung 6 strömt. Folglich wird die Einlaßgasströmung gesteuert, während das Einlaßgas durch den gesamten Querschnittsbereich der Einsaugöffnung 6 strömt, so daß es in die Verbrennungskammer 5 eintritt, nachdem sich ein Wirbel oder Drall voll in der Strömung auf gebaut hat.Then the effective opening area of the venturi device 29 is enlarged, and at the same time the opening angle of the throttle valve 17A becomes larger than 300 - 40 °, which results in an increased volume of inlet gas, which through the Intake opening 6 flows. As a result, the inlet gas flow is controlled while the Inlet gas flows through the entire cross-sectional area of the suction port 6, so that it enters the combustion chamber 5 after a vortex or swirl has built up fully in the current.

Im normalen Betriebsbereich wie im Leerlaufbereich oder einem Fahrbereich bei niedriger Geschwindigkeit und niedriger Last ist der effektive Öffnungsbereich der Venturleinrichtung 29 schmal, und der Öffnungswinkel der Drosselklappe 17A verringert sich auf weniger als 300 - 400, was ein verringertes Einlaßgasvolumen zur Folge hat, das durch die Ansaugöffnung 6 strömt. Darüber hinaus gelangt das Einlaßgas aus der Venturieinrichtung 29 lediglich durch die schmale Öffnung an der Oberseite der Drosselklappe 17A, wodurch bewirkt wird, daß es als exzentrische Strömung konvergiert, die von der Mittelihse des Ansaugkanals abgelenkt wird, um lediglich durch den oberen Abschnitt 6a zu strömen. Sie wird dadurch längs der-lfand der Ansaugöffnung 6 zur Verbrennungskammer 5 geführt. Somit wird selbst dann, wenn das Strömungsvolumen klein ist, das eingeleitete Gas durch die Form der Ansaugöffnung 6 geführt, um in die Verbrennungskammer 5 einzutreten, nachdem sich ein Drall vollständig in der Strömung aufgebaut hat.In the normal operating range such as the idling range or a driving range at low speed and low load is the effective opening area of the venturi device 29 is narrow, and the opening angle of the throttle valve 17A is reduced to less than 300-400, resulting in reduced inlet gas volume that flows through the suction port 6. In addition, the inlet gas arrives from the venturi device 29 only through the narrow opening on the top the throttle valve 17A, causing it to converge as an eccentric flow, which is diverted from the middle of the intake duct to only pass through the upper one Section 6a to flow. It becomes along the length of the suction opening 6 to Combustion chamber 5 out. Thus, even if the flow volume is small, the gas introduced is guided through the shape of the suction opening 6 to be in to enter the combustion chamber 5 after a swirl is completely in the Current has built up.

Wird insbesondere die exzentrische Strömung längs der oberen Wand 2a der Ansaugöffnung 6 gemäß Zeichnung aufgrund einer schrauben- oder spiralförmigen Öffnung geführt, kann ein Wirbel oder Drall höchst wirkungsvoll in aufeinanderfolgender Weise durch die Profilwand 2b und die Umfangswand 2c aufgebaut werden. Darüber hinaus gewährleistet das Profilstück 30A, daß die exzentrische Strömung während des Durchlaufs durch die Ansaugöffnung 6 (insbesondere durch den oberen Abschnitt 6a) aufrechterhalten wird.In particular, the eccentric flow is along the top wall 2a of the suction opening 6 according to the drawing due to a helical or spiral shape Opening out, a vortex or swirl can be most effective in successive Way can be built up by the profile wall 2b and the peripheral wall 2c. Furthermore the profile piece 30A ensures that the eccentric flow during the passage maintained by the suction opening 6 (in particular by the upper portion 6a) will.

Zwecks Aufrechterhaltung der Exzentrizität der Strömung zur Verbrennungskammer 5 nach oben ist die Drosselklappe 17 dicht beim Ansaugventil 8 angeordnet.To maintain the eccentricity of the flow to the combustion chamber 5 upwards, the throttle valve 17 is arranged close to the intake valve 8.

Wenn der Durchmesser der Ansaugöffnung 6 d ist, ist der Åbstand 1 zwischen den Ventilen 17 und 8 bei 1 C 4d, ausreichend, und diese Beziehung wird in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen gleich gehalten.When the diameter of the suction port is 6 d, the distance is 1 between valves 17 and 8 at 1 C 4d, sufficient, and this relationship becomes kept the same in the following exemplary embodiments.

Fig. 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind (dies gilt auch für die anderen 4usführungsformen). Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Ansaugöffnung 6' in einer Exzenter-Drall-Barneise ausgeführt. Gesehen in der Zeichnung 5 von oben ist nämlich die Ansaugöffnung 6' gekrümmt, um einen Winkel von näherungsweise 450 - 900 zwischen ihrem Einlaß und ihrem Auslaß zu bilden, so daß das eintretende Gas in den Zylinder in einer Richtung näherungsweise tangential zur Seitenwand des Zylinders 1 strömen kann. Die Drosselklappe 17B ist exzentrisch montiert, um auf der einen Seite zu öffnen; insbesondere ist ihr oberer Rand an einer drehbaren Welle 18B befestigt, die an der Oberseite des Einlaßweges 16 angeordnet ist, so daß das Ventil progressiv lediglich von der Unterseite sich öffnet. Ein Profilstück 30B ist geringfügig unter der Strömungsachse der Ansaugöffnung 6' angeordnet, wobei ihr strönmigsaufwärts gelegener Rand gerade den Öffnungsweg des Ventils 17B freigibt.4 and 5 show a second embodiment of the invention, wherein the same parts are provided with the same reference numerals (this also applies to the others 4embodiments). In this embodiment, the suction port 6 'is in one Eccentric twist barneise executed. That is, seen in drawing 5 from above the suction opening 6 'is curved at an angle of approximately 450-900 between its inlet and its outlet to form so that the gas entering the cylinder flow in one direction approximately tangential to the side wall of the cylinder 1 can. The throttle valve 17B is eccentrically mounted to close on one side to open; in particular, its upper edge is attached to a rotatable shaft 18B, which is located at the top of the inlet path 16 so that the valve is progressive only opens from the bottom. A profile piece 30B is slightly below the flow axis of the suction opening 6 'arranged, with you upstream more convenient Edge just releases the opening path of the valve 17B.

Somit ist eine exzentrische Öffnung 6'a unter dem Profilstück ausgebildet, und die Hauptöffnung 6'b ist über dem Profilstück.Thus, an eccentric opening 6'a is formed under the profile piece, and the main opening 6'b is above the profile piece.

Nachfolgend wird die Betriebsweise dieses Ausführungsbeispiels beschrieben,/ie Drosselklappe 17B in einem Winkel geöffnet, der größer ist als 300 - 400, strömt das angesaugte Gas durch den gesamten Querschnitt der Ansaugöffnung 6' mit genügend großem Volumen, das durch die Ansaugöffnung zu steuern ist, um in den Zylinder 1 tangential zu seiner Seitenwand einzuströmen, und dadurch wird der Aufbau eines vollen Wirbels sichergestellt. Ist die Drosselklappe 17B in einem Winkel offen, der kleiner bzw. schmaler als 300 - 400 ist, ist das angesaugte Gasvolumen gering, es strömt jedoch das angesaugte Gas dann in einen exzentrischen Strom, der durch die Drosselklappe 17B lediglich durch die Exzenteröffnung 6'a, d. h. längs der Bodenwand der Ansaugöffnung 6' konvergiert wird. Somit kann in diesem Falle ebenfalls das angesaugte Gas, das voll durch die Ansaugöffnung 6' gesteuert wird, einen ausreichenden Wirbel in der Verbrennungskammer 5 aufbauen.The operation of this embodiment will now be described Throttle valve 17B opened at an angle greater than 300-400 flow the sucked gas through the entire cross section of the suction opening 6 'with sufficient large volume that is to be controlled by the suction port in order to enter the cylinder 1 flow tangentially to its side wall, and thereby the construction of a full vortex ensured. If the throttle valve 17B is open at an angle, which is smaller or narrower than 300 - 400, the gas volume sucked in is low, However, the sucked in gas then flows into an eccentric stream that flows through the throttle valve 17B only through the eccentric opening 6'a, d. H. along the bottom wall the suction port 6 'is converged. Thus, in this case, too, can sucked gas, which is fully controlled by the suction port 6 ', a sufficient Build up vortices in the combustion chamber 5.

Die Betriebsweise der dritten Ausführungsform wird nunmehr beschrieben. Bei einem offenen Winkel der Drosselklappe 17G, der größer als 300 - 400 ist, entsprechend einem vergrößerten Strömungsvolumen an brennbarer Mischung, steuert die Ansaugöffnung 6' völlig die Strömungsrichtung, so daß diese tangential zur Wandoberfläche des Zylinders 1 wird und demzufolge einen ausreichenden Wirbel für ein intensives Vermischen des Einlaßgases aufbat, während es längs der Seitenwand des Zylinders 1 strömt.The operation of the third embodiment will now be described. In the case of an open angle of the throttle valve 17G which is greater than 300-400, correspondingly an increased flow volume of combustible mixture controls the suction opening 6 'completely the direction of flow, so that it is tangential to the wall surface of the Cylinder 1 becomes and consequently a sufficient vortex for intensive mixing of the intake gas while flowing along the side wall of the cylinder 1.

Wird die Drosselklappe 17C auf einen kleineren Winkel als 300 -400 geöffnet und fällt die Volumenströmung des Einlaßgases ab, strömt das Gas längs der unteren Wand der Ansaugöffnung 6' als exzentrische Strömung, die durch die Drosselklappe 17C konvergiert wird. Demzufolge kann auch in diesem Falle ein ausreichender Wirbel in der Verbrennungskammer 5 durch die Kombination der Drosselklappe aufgebaut werden.If the throttle valve 17C is set to an angle smaller than 300 -400 opens and the volume flow of the inlet gas falls, the gas flows longitudinally the lower wall of the suction port 6 'as an eccentric flow passing through the throttle valve 17C is converged. As a result, a sufficient vortex can also in this case in the combustion chamber 5 by the combination of the throttle valve.

Fig. 6, 7 und 8 veranschaulichen eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Diese unterscheidet sich von der zweiten dadurch, daß das Drosselventil 17C eine einfache Klappen- oder Flügel-Ausführungsform ist, die sich. sowohl oben als auch unten öffnet, und dass zwischen der Drosselklappe 17C und dem Ansaugkolben 20 ein plattenartiges Profilstück 31 positioniert ist, das den Einlaßweg 16 in obere und untere parallele Keile auf einem Niveau in etwa der Welle 18C teilt. Ein Profilstück 30O nimmt näherungsweise die gleiche Position wie das Profilstück 3OB im vorgenannten Ausführungsbeispiel ein.Figures 6, 7 and 8 illustrate a third embodiment of the invention. This differs from the second in that the throttle valve 17C is a simple flap or wing embodiment is that. both above and opens below, and that between the throttle valve 17C and the suction piston 20 a plate-like profile piece 31 is positioned, which the inlet path 16 in upper and divides lower parallel wedges at a level roughly with shaft 18C. A profile piece 30O takes approximately the same position as the profile piece 3OB in the aforementioned Embodiment a.

Bei dieser Ausführungsform ist, wenn die Drosselklappe 17D in einem kleinen Winkel geöffnet ist, die Verschiebung des Ansaugkolbens 20 nach oben, so klein, daß das eintretende Gas aus der Venturleinrichtung 29 lediglich auf der Unterseite des Profilstücks 33 strömt und zur unteren Öffnung der Drosselklappe 17C geführt wird, wo es zu einer exzentrischen Strömung konvergiert. Somit kann selbst dann, wenn die Volumenströmung des Einlaßgases klein ist, ein ausreichender Wirbel in der Verbrennungskammer 5 wie im zweiten Ausführungsbeispiel aufgebaut werden. Wenn die Drosselklappe 17C in einem großen Winkel geöffnet und die Volumenströmung der Einlaßluft groß ist, wird der Ansaugkolben 20 nach oben in ausreichender Weise verschoben, so daß das eintretende Gas sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite des Profilstücks 33 strömt, die Ansaugöffnung 6' durch die Öffnungen sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite der Drosselklappe 17C erreicht und dort einen gleichermaßen ausreichenden Wirbel aufbaut.In this embodiment, when the throttle valve 17D is in a small angle is open, the displacement of the suction piston 20 upwards, so small that the entering gas from the venturi 29 only on the underside of the profile piece 33 flows and led to the lower opening of the throttle valve 17C becomes where it converges to an eccentric flow. Thus, even then, when the volume flow of the inlet gas is small, a sufficient vortex in of the combustion chamber 5 can be constructed as in the second embodiment. if the throttle valve 17C opened at a large angle and the volume flow of the Intake air is large, the suction piston 20 is shifted upward sufficiently to so that the incoming gas on both the top and bottom of the Profile piece 33 flows, the suction opening 6 'through the openings both on the top as well as at the bottom of the throttle valve 17C and there one equally builds up sufficient vortex.

Fig. 9,10 und 11 veranschaulichen eine vierte Ausführungsform der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jede Ansaugöffnung 6't eine einfache Öffnung, die nicht selbst einen Wirbel in der Verbrennungskammer 5 aufbauen soll, und zwei Ansaugöffnungen 6" verzweigen sich mittig von einer einzigen Öffnung zum Zylinderkopf 2. Dieses Ausführungsbeispiel hat einen Doppelrohr -Vergaser 15 mit befestigter Venturieinrichtung und zwei Einlaßwegen 16', und dieser ist mit der Ansaugöffnung 6' über eine Einlaßleitung 32 verbunden. Ein lügel-bzw. klappenartiges Drosselventil 17D, das sich sowohl an der Ober- als auch an derUnterseite öffnet, ist in der Nähe der Einlaßventile 8 in einer Leitung 32 angeordnet, und ein Teil der oberen Wand der Ansaugleitung 32 bildet einen Kugelabschnitt konzentrisch mit der Welle l8D der Drosselklappe 17D, so daß die Klappe von der unteren Seite für kleine Öffnungswinkel der Drosselklappe geöffnet werden kann.FIGS. 9, 10 and 11 illustrate a fourth embodiment of FIG Invention. In this embodiment, each suction port 6't is a simple one Opening which should not itself build up a vortex in the combustion chamber 5, and two suction openings 6 "branch off in the middle from a single opening to the Cylinder head 2. This embodiment has a double pipe -Carburetor 15 with attached Venturi device and two inlet paths 16 ', and this is with the suction opening 6 'is connected via an inlet line 32. A wing or. flap-like Throttle valve 17D, which opens on both the top and the bottom, is arranged in the vicinity of the inlet valves 8 in a line 32, and a part the upper wall of the suction line 32 forms a spherical section concentrically with of the shaft l8D of the throttle valve 17D, so that the valve from the lower side for small opening angle of the throttle valve can be opened.

Ein plattenartiges Profilstück 30D ist in einer Ansaugöffnung 6" eingesetzt bzw. eingestellt, um den divergierenden Teil der beiden Ansaugöffnungen 6tt zu spreizen, so daß åede Öffnung in eine untere exzentrische Öffnung 6tra und in eine obere Haupt öffnung 6"b geteilt wird. Wie den Fig. 10 und 11 zu entnehmen ist, sind beide Seiten des Profilstücks 30D nach unten gekrümmt, um aufrechte Wände 30D-1 und 30D-2 auszubilden, die sich zur Seitenwand des Zylinders 1 erstrecken.A plate-like profile piece 30D is inserted in a suction opening 6 ″ or set to spread the diverging part of the two suction openings 6tt, so that each opening in a lower eccentric opening 6tra and in an upper main Opening 6 "b is divided. As can be seen in FIGS. 10 and 11, both sides are of the profile piece 30D curved downwards to form upright walls 30D-1 and 30D-2, which extend to the side wall of the cylinder 1.

Die Betriebsweise dieses Ausführungsbeispiels ist folgende: Wenn der Öffnungswinkel der Drosselklappe 17D klein ist, konvergirt das angesaugte Gas zu einer exzentrischen Strömung an der Bodenöffnung der Drosselklappe und strömt danach in jede exzentrische untere Öffnung 6"a. Wahrend es durch die exzentrischen Öffnungen 6"a strömt, wird das angesaugte Gas durch die aufrechten Wände 30D-1 und 30D-2 des Profilstücks 30D abgelenkt und dreht sich folglich längs der Seitenwand eines jeden Zylinders 1 in die entsprechende Verbrennungskammer 5, wo es einen ausreichenden Wirbel aufbaut.The operation of this embodiment is as follows: When the The opening angle of the throttle valve 17D is small, the intake gas converges to an eccentric flow at the bottom opening of the throttle valve and flows thereafter into each eccentric lower opening 6 "a. While it is through the eccentric openings 6 "a flows, the sucked gas is passed through the upright walls 30D-1 and 30D-2 of the Profile piece 30D deflects and consequently rotates along the side wall of each Cylinder 1 into the corresponding combustion chamber 5, where there is a sufficient Vortex builds up.

Wenn der Öffnungswinkel der Drosselklappe 17D groß ist, strömt das angesaugte Gas durch den gesamten Querschnitt der Ansaugöffnung 6", wobei ein Teil durch das Profilstück 30D in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben abgelenkt und ein gleichermaßen guter Wirbel in jeder Verbrennungskammer 5 aufgebaut wird.When the opening angle of the throttle valve 17D is large, it flows sucked gas through the entire cross section of the suction opening 6 ", with a part deflected by the profile piece 30D in the same manner as described above and an equally good vortex is built up in each combustion chamber 5.

Die Erfindung ist nicht auf vorgenannte Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können folgende zusätzliche Veränderungen vorgesehen sein: (a) Ein Massenstrom-Vergaser, eine Brennstoffeinspritzeinrichtung oder dergleichen können als Einrichtung verwendet werden, um Brennstoff in den Ansaugkanal zu fördern.The invention is not restricted to the aforementioned exemplary embodiments. For example, the following additional changes can be provided: (a) On Mass flow carburetor, a fuel injector or the like can used as a device to deliver fuel into the intake duct.

(b) Die Anwendung ist nicht auf einen Benzinmotor beschränkt, sie kann auch auf einen Dieselmotor erweitert werden. Im letzteren Falle ist selbstverständlich das Einlaßgas lediglich Luft und nicht ein Brennstoff/LuSt-Gemisch.(b) The application is not limited to a gasoline engine, they can also be extended to a diesel engine. In the latter case it goes without saying the inlet gas is only air and not a fuel / air mixture.

(c) Ein Querschieber oder ein Schieberventil kann anstelle eines drehbaren Drosselventils Verwendung finden. Darüber hinaus ist das Ventil nicht begrenzt, lediglich dann eine exzentrische Strömung hervorzurufen, wenn die Öffnung klein ist.(c) A cross slide or slide valve can be used instead of a rotatable one Find throttle valve use. In addition, the valve is not limited cause an eccentric flow only when the opening is small is.

Es kann die Strömung derart steuern, daß diese bei jeder Öffnung exzentrisch wird. It can control the flow so that it does so at every opening gets eccentric.

(d) Das Profilstück ist nicht auf eine flache Platte begrenzt.(d) The profile piece is not limited to a flat plate.

Wie in Fig. 12 gezeigt, kann es als Röhre konzipiert sein, die in den Ansaugkanal eingesetzt und in diesem befestigt sein kann. As shown in Fig. 12, it can be designed as a tube inserted into the intake duct can be used and fastened in this.

Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht die Erfindung im allgemeinen Betriebsbereich bei kleinen Volumenströmungen von Einlaßgas eine Verbesserung der Funktion der Ansaugöffnung, um die Gasströmung ohne Zunahme des Strömungswiderstands durch Konvergieren des Einlaßgases in eine exzentrische Strömung zu steuern. Demzufolge kann selbst bei einem Hochgeschwindigkeits-Benzinmotor ein ausreichender Wirbel oder Drall in der Verbrennungskammer über dem gesamten Betriebsbereich ohne Abnahme der Volumenleistungsfähigkeit aufgebaut werden. Demnach werden durch die Erfindung folgende Vorteile erzielt: (1) Umwälzung von großen Volumen bzw. Mengen an Abgas, Magerverbrennung und Verbrennung von großen Volumen an Restgas werden möglich bei großem thermischem Wirkungsgrad, verbessertem Betrieb sowie niedrigen Brennstoffkosten. Da insbesondere die schädlichen Bestandteile bzw. Schadstoffe des Abgases somit in einem großen Umfang verringert werden können, kann ein sehr großer praktischer Vorteil bei Verwendung in einem Benzinmotor erzielt werden, der strengen Abgasemissionskontrollen unterliegt.As described above, the invention generally enables Operating range with small volume flows of inlet gas an improvement in the Function of the suction opening to the gas flow without increasing the flow resistance by converging the inlet gas into an eccentric flow. As a result can create sufficient vortex even with a high-speed gasoline engine or swirl in the combustion chamber over the entire operating range without decrease the volume capacity can be built up. Accordingly, the invention achieves the following advantages: (1) Circulation of large volumes or Amounts of exhaust gas, lean burn and burning of large volumes of residual gas are possible with high thermal efficiency, improved operation and low Fuel costs. Since in particular the harmful components or pollutants of the exhaust gas can thus be reduced to a large extent, can be a very great practical advantage can be obtained when used in a gasoline engine, the is subject to strict exhaust emission controls.

(2) Die Anordnung des Drosselventils in der Nähe des Einlaßventils ermöglicht den Fortfall einer Einlaßleitung, so daß Größe und Gewicht eines Motors verringert werden und dies zu niedrigeren Kosten führt.(2) The location of the throttle valve near the intake valve permits the elimination of an intake pipe, thus reducing the size and weight of an engine can be reduced and this leads to lower costs.

(3) Aus (2) folgt, daß der Ansaugkanal verkürzt werden kann, was zu einer besseren Übergangsreaktion bzw. einem besseren Ansprechverhalten des Motors und einem verringerten Auslaß an Schadstoffen im Auspuff während einer Verzögerung führt.(3) From (2) it follows that the intake duct can be shortened, which leads to a better transition reaction or better engine response and a reduced discharge of pollutants in the exhaust during deceleration leads.

(4) Eine Zunahme der erforderlichen Oktanzahl führt zu einem vergrößerten Kompressionsverhältnis, und dadurch wird der thermische Wirkungsgrad über dem gesamten Betriebsbereich des Motors verbessert.(4) An increase in the required octane number leads to an increased Compression ratio, and thereby the thermal efficiency over the whole Engine operating range improved.

Die Erfindung sieht demnach vor, ein Drosselventil am Eingang zu einem Ansaugkanal zu positionieren, der zum entsprechenden Einlaßventil eines Zylinders eines (Innen-) Verbrennungsmotors führt. Das Ventil ist so aufgebaut, daß, wenn es nur geringfügig (d.h. 300 - 400) geöffnet ist, die Strömung des dort hindurchtretenden Einlaßgases konvergiert wird, um exzentrisch längs einer Seite des Ansaugkanals zu strömen. Ein Profil- oder Füllstück bzw. Gleitblech, das zwischen dem Drosselventil und dem Einlaßventil positioniert ist, hält die exzentrische Strömung durch den Ansaugkanal bis zum Einlaßventil aufrecht. Eine der artige Anordnung schafft eine vollständige Steuerung des Einlaßgases im Ansaugkanal, bevor es die Verbrennungskammer erreicht, selbst wenn das Volumen der Strömung gering ist, und dadurch wird ein wirkungsvoller Wirbel bzw. Drall in der Verbrennungskammer für sämtliche Betriebszustände des Motors hervorgerufen.The invention therefore provides a throttle valve at the entrance to a To position the intake port, the corresponding to the intake valve of a cylinder of an internal combustion engine. The valve is designed so that if it is only slightly (i.e. 300-400) open, the flow of passing through it Inlet gas is converged to eccentric along one side of the intake port to stream. A profile or filler piece or sliding plate between the throttle valve and the Inlet valve is positioned to maintain the eccentric flow upright through the intake duct to the intake valve. Creates such an arrangement a complete control of the intake gas in the intake duct before it enters the combustion chamber achieved even if the volume of the flow is small, and thereby becomes a effective vortex or swirl in the combustion chamber for all operating conditions caused by the engine.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (14)

Drallinduziereinrichtung für einen Verbrennungsmotor P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Einrichtung zum Erteilen eines Dralls einer in einen Zylinder eines (Innen-) Verbrennungsmotors eintretenden Einlaßgasströmung, mit einem Motor mit Zylinderblock, der zumindest einen Zylinder, einen am Block befestigten Zylinderkopf mit einem Einlaßventil für beiden Zylinder und einen Ansaugkanal für beiden Zylinder aufweist, wobei jeder Ansaugkanal ein stromaufwärts gelegenes Ende aufweist, das mit einer Einlaßgas-Quelle verbunden ist, und ein stromabwärts gelegenes Ende besitzt, das sich in den entsprechenden Zylinder durch das zugehörige Einlaßventil öffnet, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine Drosselventileinrichtung vorgesehen ist, die in jedem Ansaugkanal befestigt ist, um diesen zu öffnen und zu schließen, so daß die Strömung des dort hindurchgehenden Einlaßgases reguliert wird, wobei die frosselventileinrichtung so angeordnet ist, daß sie die Strömung auf einer Seite des Durchgangsweges über einen Anfangsöffnungsbereich konzentriert, um das Einlaßgas zu konvergieren, so daß dieses in exzentrischer Weise längs der einen Seite des Durchgangs strömt, und daß eine Irofilierungseinrichtung in der Ansaugöffnung zwischen dem Drosselventil und dem Einlaßventil zum Teilen der Ansaugöffnung in zwei Strömungswege vorgesehen ist, wobei der eine Weg dazu dient, die exzentrische Strömung von der Drosselventileinrichtung zum Einlaßventil aufrechtzuerhalten, wodurch der Weg des Einlaßgases mit kleinen Strömungsvolumen wirkungsvoll gesteuert wird, um einen Drall oder Wirbel im Zylinder hervorzurufen. Swirl induction device for an internal combustion engine P a t e n t A n p r ü c h e: 1. Device for imparting a swirl into a cylinder an (internal) internal combustion engine inlet gas flow entering, with an engine with a cylinder block, the at least one cylinder, a cylinder head attached to the block with an inlet valve for both cylinders and an intake port for both cylinders having, each intake passage having an upstream end which is connected to a source of inlet gas and has a downstream end, which opens into the corresponding cylinder through the associated inlet valve, in that a throttle valve device is provided which is fixed in each intake duct to open and close it, so that the flow of the inlet gas passing therethrough is regulated, wherein the throttle valve device is arranged so that it controls the flow concentrated on one side of the passageway over an initial opening area, to converge the inlet gas so that it is eccentric along the one side of the passage flows, and that an Irofilierungseinrichtung in the Intake port between the throttle valve and the intake valve for dividing the intake port is provided in two flow paths, one path serving the eccentric To maintain flow from the throttle valve device to the inlet valve, whereby the path of the inlet gas is effectively controlled with small flow volumes, to create a swirl or vortex in the cylinder. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Querschnittsbereich des einen Weges, der durch die Profilierumgseinrichtung gebildet wird, kleiner ist als die Hälfte des gesamten Querschnittsbereichs des Ansaugkanals.2. Device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the cross-sectional area of the one path that passes through the Profilierumgseinrichtung is less than half of the total cross-sectional area of the Intake duct. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daPJ die Länge des einen Weges, der durch die Profilierungseinrichtung gebildet ist, größer is-t als ein Drittel der Länge des Ansaugkanals zwischen der Drosselventileinrichtung und dem Einlaßventil.3. Device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t, daPJ is the length of the one path formed by the profiling device is greater than a third of the length of the intake duct between the throttle valve device and the inlet valve. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Verhältnis der Länge zum Durchmesser eines jeden Ansaugkanals zwischen der Drosselventileinrichtung und dem Einlaßventilsitz kleiner ist als vier.-T. 4. Device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the ratio of the length to the diameter of each intake duct between the throttle valve device and the inlet valve seat is smaller than four. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Ansaugkanal zwischen der Drosselventileinrichtung und dem Einlaßventilsitz die Form einer schrauben-oder spiralförmigen Öffnung aufweist.Facility according to claim 1, characterized g e k e n n z e i c h -n e t that the intake duct between the throttle valve device and the inlet valve seat have the shape of a screw or Has spiral opening. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Ansaugkanal zwischen der Drosselventileinrichtung und der Einlaßventilöffnung die Form einer Exzenter-Drall-Öffnung aufweist. 6. Device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the intake channel between the throttle valve device and the inlet valve opening has the shape of an eccentric swirl opening. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Ansaugkanal zwischen der Drosselventileinrichtung und dem Einlaßventil die Form einer einfachen Öffnung besitzt, und daß die Frofilierungseinrichtung eine Wand zum Ablenken des angesaugten Gases enthält, das längs des einen Wegs strömt, um in den Zylinder im wesentlichen tangential zur Seitenwand des Zylinders einzutreten. 7. Device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the intake channel between the throttle valve device and the inlet valve has the shape of a simple opening, and that the Frofilierungseinrichtung a Contains a wall for diverting the sucked gas flowing along the one path, to enter the cylinder substantially tangent to the side wall of the cylinder. 8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e-n n z e i c h -n e t , daß die Frofilierungseinrichtung eine Platte umfaßt. 8. Device according to claim 1, characterized in that g e k e-n n z e i c h -n e t that the frofiling device comprises a plate. 9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Profilierungseinrichtung eine Röhre umfaßt, die in den Ansaugkanal eingesetzt und in diesen eingepaßt ist. 9. Device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the profiling device comprises a tube which extends into the intake duct is used and fitted into this. 10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß j jeder Ansaugkanal eine Ansaugöffnung enthält, die vollständig im Zylinderkopf angeordnet ist, und daß die entsprechende Drosselventileinrichtung angrenzend an den Eingang der Ansaugöffnung im Zylinderkopf angeordnet ist.10. Device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that j each intake port contains an intake port that is completely in the cylinder head is arranged, and that the corresponding throttle valve device is adjacent to the inlet of the suction port is arranged in the cylinder head. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß eine Brennstoff zuführungs einrichtung vorgesehen ist, die direkt mit jeder Ansaugöffnung im Zylinderkopf ohne irgendeine dazwischenliegende Einlaßleitung verbunden ist, wobei die Brennstoff zuführungseinrichtung die entsprechende Drosselventileinrichtung enthält.11. Device according to claim 10, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that a fuel supply device is provided that directly with any intake port in the cylinder head without any intervening intake duct is connected, the fuel supply device, the corresponding throttle valve device contains. 12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Motorblock wenigstens zwei Zylinder enthält, daß die Einrichtung eine Brennstoffzuführungseinrichtung aufweist, welche eine Einlaßleitung zum Verteilen von Einlaßgas auf wenigstens zwei der Zylinder besitzt;, und daß die Drosselventileinrichtung in der Einlaßleitung angeordnet ist.12. Device according to claim 10, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the engine block contains at least two cylinders, that the Device comprises a fuel supply device which has an inlet conduit for distributing inlet gas to at least two of the cylinders; and that the Throttle valve device is arranged in the inlet line. 13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e li e n n z e i c h -n e t , daß die Drosselventileinrichtung sich auf nur eIner Seite des Ansaugkanals im gewähnlichen Betriebsbereich des Leerlaufs bis zum Getrieb bei geringer Drehzahl und geringer Last öffnet, wobei das Einlaßgas zu einer exzentrischen Strömung lediglich im Bereich von Teilbelastungen konvergiert.13. The device according to claim 1, characterized in that it is e n n z e i c h -n e t that the throttle valve device is on only one side of the intake duct in the usual operating range from idling to the gearbox at low speed and low load opens with the inlet gas to an eccentric flow only converges in the area of partial loads. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß eine Brennstoffdüse mit einer veränderbaren bzw.14. A device according to claim 13, characterized in that it k e n n z e i c h -n e t that a fuel nozzle with a changeable resp. regelbaren Venturieinrichtung vorgesehen ist, die sich progressiv von der einen Seite des Ansaugskanals stromaufwärts bezüglich des Drosselventils öffnet, und eine weitere Profilierungseinrichtung vorgesehen ist, die in dem Ansaugskanal zwischen der Brennstoffdüse und dem Drosselventil angeordnet ist, so daß, wenn die veränderbare Venturieinrichtung in einem kleinen Umfang entsprechend dem Anfangsöffnungswinkel des Drosselventils geöffnet ist, eine exzentrische, bei der Venturieinrichtung erzeugte Einlaßgasströmung zu der einen Seite des Drosselventils durch die Profilierungseinrichtung geführt wird. adjustable venturi device is provided, which is progressive from one side of the intake passage upstream of the throttle valve opens, and a further profiling device is provided, which is in the intake duct is arranged between the fuel nozzle and the throttle valve, so that when the changeable venturi device to a small extent according to the initial opening angle of the throttle valve is open, an eccentric generated in the venturi device Inlet gas flow to one side of the throttle valve through the profiling device to be led.
DE19792921300 1978-06-15 1979-05-25 Induced swirl IC piston engine - has throttle valve and contoured vane in inlet duct to produce eccentric gas flow Pending DE2921300A1 (en)

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