DE3911809A1

DE3911809A1 - Arbeitsverfahren selbstansaugender mehrzylinder-kolbenmotoren mit sammelrohrausfuehrung in schubduesenform

Info

Publication number: DE3911809A1
Application number: DE19893911809
Authority: DE
Inventors: Hans Karl Dr Leistritz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-02-22
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1990-10-18

Description

Die Aufgabe dieser Patentanmeldung besteht darin, die technologische Ent wicklung der Abgasanlage für Kraftwagen zusammenfassend für ihre Elemente Schubdüse/Langrohr/finale Schalldämpfung in der Weise darzustellen, daß die Herstellung der Motorleistung integriert mit äußerster Armut des fi nalen Schadstoffauswurfes für den Abstimmungsingenieur herstellbar ist. Zur Herstellung des Endausbrandes im Motorbrennraum der verschiedenen Zy linder liegt ihr besonderer Schwerpunkt darin, unter Ausnutzung des beson deren Leistungsaufbaus der Anlage primär zugleich die richtige Dosierung des ansaugseitigen Kraftstoff/Luftgemenges vornehmen zu können, da mit ihr im Unterschiede zu nachträglichen Zusatzluft-Einbringungen die innige Kraftstoff/Luft-Mischung erreichbar ist, die bereits in den Motorbrenn räumen entstanden sein muß, um vollkommenen Endausbrand zu erzielen. Es sind bewährte Zusatzluft-Positionen für den Fall angegeben, daß derarti ge Anlagen auch im Gebrauchtfahrzeugmarkt angewendet werden, bei dem es in der Regel nicht möglich ist, auch die korrespondierende ansaugseitige Feinabstimmung vorzunehmen, die zur korrekten Gesamtdurchführung des be schriebenen Systems meßtechnisch erforderlich ist. Ausgearbeitete Zusatz luft-Einbringungsverfahren werden für den Spezialisten als Zusatzanmeldun gen nachgereicht werden.

Diese Anmeldung geht aus von der Hauptanmeldung P 39 05 405.5 (20. 2. 1989). Typenbezogene Anlagen, die meßtechnische Dokumentationen hinsichtlich ih res Wirkungsgrades besitzen, werden im Markt angeboten werden und sind auch mit ihren ansaugseitigen Maßnahmen durch den Fachservice handhabbar. Diese Hauptanmeldung hatte erstmalig das aus den Strahlantriebsentwicklungen be kannte Schubdüsenverfahren auch auf die von Mehrzylinder-Langrohranlagen ausgeworfene Abgassäule angewendet, um damit in der Ventilüberschneidungs zone der Kraftwagen-Viertaktmotoren die auf den ansaugseitigen Beladungs prozeß des Motors wirkende nachsaugende Wirkung der Abgassäule optimal ab zustimmen. Das Verfahren besteht im Prinzip darin, den bisher ohne Verbrauchs erhöhung nicht steigerbaren Luftbeladungsgrad der Kraftstoff/Luft-Mischung der Viertakt-Spülsysteme so zu erhöhen, das bisherige Verlustenergien der Spülsysteme vermieden werden und eine bessere Kraftstoff-Ausnützung gesi chert ist.

Diese Beschreibung folgt den schutzrechtlich wichtigen Gesichtspunkten. Sie definiert auch für Lizenznehmer des Faches mit ihren Schemazeich nungen, wie sie innerhalb schutzrechtlicher Darstellungen üblich sind und keine Maßangaben enthalten, die technologischen Zusammenhänge. Die

Fig. 1 und 2 zeigen schematisch das Schubdüsensystem, das darin be steht, den Auswurf der Mehrzylinder-Abgasleitungen (323/1 bis 323/4) ab rupt in eine sogenannte Lorindüse (= Schubdüse) zu zeigen, die darin besteht, die Auswürfe nicht einfach nur in einer oder mehreren Sammelrohr leitungen zu reinigen, sondern sie in einen ansteigenden Längsraum (K 1) einlaufen zu lassen, dessen Querschnitt entsprechend der anwachsenden Ab gasmenge zunimmt und bezogen hierauf die darin liegende Entwicklung der Auswurfenergien begünstigt. Diese Beibehaltung und Ausnützung der Aus wurfenergien mit ihren innewohnenden Drücken, Dichten und Temperaturen begünstigt jede ihr nachfolgende Frischladung des Motors, indem sie mit ihrer Qualität als "Abruptauswürfe" die geringstmöglichen Widerstän de für alle ihr folgenden Frischladungsprozesse herbeiführt.

Bei der Schemazeichnung Fig. 1 ist zu beachten, daß in ihr der Über gang aus der Senkrechten in die Horizontale des Unterflurbetriebs nicht eingezeichnet ist: die Bezeichnung VZ bedeutet "Verdrehungszone", d. h. einen Verstellbereich, mit dem der Übergang in den horizontal verlau fenden Unterflurbereich bzw. in sonstige Raumbedingungen erfolgt. Die marktfertig ausgearbeiteten Anlagen enthalten die dafür von Fall zu Fall erforderlichen Informationen. Die Schemazeichnungen 1 und 2 sichern mit ihren Konstruktionen, welche mit ihren gesteigerten Auswurfenergien den Beladungsprozeß des Motors im Unterschiede zu üblichen querschnittsglei chen Rohrleitungen positiv beeinflussen, interessante Motorleistungen. Die Schemazeichnungen der Fig. 3 und 4 zeigen die Konstruktion der finalen Schalldämpfungskonstruktionen, welche auf die Vorzüge des Schub düsensystems meßtechnisch abgestimmt sind. Die dies sehr ausführlich beschreibenden 12 Ansprüche erklären die auch für diese Konstruktionen maßgeblichen Gesichtspunkte, so daß die Sicherheit besteht, daß optima le Schalldämpfung die hervorragende und von Anwendungsfall zu Anwendungs fall abgestimmte besondere Motorleistung und die Schadstoffarmut nicht beeinträchtigt.

Claims

1. Arbeitsverfahren selbstansaugender Mehrzylinder-Kolbenmotoren, deren einzelne Kolbenstreckenauswürfe gemäß Anspruch 1 und 2 der Anmeldung P 39 05 405.5 ohne Zwischenvolumen ausgestattete Abgasrohre passieren, deren Ausmündungen (Fig. 1 und 2) in ein Sammelrohrsystem gelangen, das in verschiedenen Auslegungen als Schubrohr (Lorindüse) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubrohrteil dieser zusammenfassenden Leitungsstrecke (K 1) zwi schen seiner lorindüsenartigen Erweiterung und ebensolchen Verengung (42) zum Wärmeaufbau mittig eine solche Abfolge von Krümmungen aufweist,
daß die den einzelnen Abgasauswürfen vorlaufende Stoßwelle an den Innen wandungen dieser Leitungsstrecke noch vor Übertritt in das Langrohr (52) mindestens zwei Prallwand-Umleitungen an Schrägflächen (410, 411) erfährt.

2. Arbeitsverfahren gemäß Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß Zu satzluft-Einzug (ZL) mittig des Sammelrohrs (Fig. 1) oder stromaufwärts des Schubrohres (Fig. 2) oder abgestimmt gleichzeitig an beiden Positionen der Leitungsstrecke oder nur durch neuausgelegte Ansaugstrecke stattfindet.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im strom aufwärtigen Teil des Schubrohres (Fig. 2) vorgesehene Zusatzluft-Einleitung mittels eines Gebläses betrieben wird.

4. Verfahren gemäß vorigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzluft-Leitungsstrecken stromaufwärts schallgedämpft sind.

5. Verfahren gemäß Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß zugleich mit der Abstimmung des Sammelrohres eine solche Neu-Abstimmung der An saugstrecke erfolgt, die den höheren Luftbeladungsgrad liefert, der durch die größere nachsaugende Wirkung des schubdüsenartigen Sammelrohres er möglicht ist (= Vergasungskontrolle aller Betriebszustände).

6. Verfahren gemäß vorigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das der Schubdüse folgende querschnittsgrößte Langrohr (52 in Fig. 1 und 3) mittels gleichzeitiger Abstimmung der stromaufwärtigen Auslegung des akustischen Finalelementes gemäß Fig. 3 (= lediglich der Konstrukti onsgruppe 52/V 1/53ff./60/61/V 2/62/54) mit Offen-Rohrmessung der Rohr strecke 54 ermittelt wird und erst danach das akustische Schlußvolumen (V 3) mit Endrohr (55 in Fig. 3).

7. Verfahren gemäß vorigen Ansprüchen (insbesondere gemäß Anspruch 5), dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Langrohr (52), in welches die Mehr zylinder-Schubdüse (K 1 in Fig. 1 und 2) übergeht, auch innerhalb des akustischen Finalelementes (vgl. Fig. 3) ein "Abruptauswurf" in der Weise vorgesehen ist, daß die Ausmündung des Langrohres auf die Spitze eines geraden Kreiskegels (60 in Fig. 3) gerichtet in ein optimal für alle Betriebszustände abgestimmtes Volumen (V 1) die Gesamtheit der Abgas quanten aller Motorzylinder abrupt, d. h. übergangslos, auswirft.

8. Verfahren gemäß vorigem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche des Kreiskegels (60) als Schrägwand so ausgelegt ist, daß die daran reflektierte Verdrängungsenergie (Enthalpie) auf die Mündungen (= Lochungen) der Rohrgruppe (53ff.) gerichtet ist, aus welcher der Übergang in das akustische Folgevolumen (V 2) stattfindet.

9. Verfahren gemäß vorigem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrbündel (53ff.) aus identischen Einzelrohren besteht, die mittig ih re Einlauföffnungen aus dem Volumen (V 1) aufweisen.

10. Verfahren gemäß vorigem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rohre des Bündels (53ff.) nur einseitig geöffnet sind und aus Öffnungen in das Folgevolumen (V 2 in Fig. 3 und 4) aus dem mittigen Einlauf sowohl einen direkten Auswurf in das Folgevolumen (V 2) vollzie hen wie je Rohr einen ständig aus geschlossenem Rohrende reflektierten Auswurf (spezielle Form der akustischen Divergenz/Konvergenz).

11. Verfahren gemäß vorigen Ansprüchen, insbesondere den Ansprüchen 6ff., dadurch gekennzeichnet, daß (vgl. Fig. 3) das akustische Fi nalelement in zweit getrennte Konstruktionsgruppen je Unterflurbedin dungen bzw. sonstige Raumverhältnisse aufgeteilt wird, deren strom aufwärtige nur die Volumina V 1 und V 2 enthält, währen das stromabwär tige nur aus dem Volumen V 3 besteht und beide durch das zum Teil au ßen freiliegende Abgasrohr (54) miteinander verbunden werden (in der Schemazeichnung vgl. die gestrichelte Linie, welche die Trennstelle be zeichnet).

12. Verfahren gemäß vorigem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß (vgl. Fig. 4) die Aufteilung des akustischen Finalelementes gemäß Schema zeichnung Fig. 4 zwischen den Volumen V 1, V 2 und V 3 einerseits und dem Volumen V 4 andererseits durchgeführt wird.