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Patent Searching and Data


Title:
ADMISSION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/049280
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an admission device for a reciprocating internal combustion with several cylinders. Said admission device has an admission distributor chamber (11) and individual suction pipes (20) leading to the individual cylinders. These individual suction pipes are arranged adjacently to each other in the longitudinal direction. An admission inlet is provided and rotationally mounted on a supporting structure (14) in the admission distributor chamber. This admission inlet (12) can be used to vary the length and the cross-section of each of the individual suction pipes (20).

Inventors:
PAFFRATH HOLGER (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/001341
Publication Date:
August 24, 2000
Filing Date:
February 17, 2000
Export Citation:
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Assignee:
MANN & HUMMEL FILTER (DE)
PAFFRATH HOLGER (DE)
International Classes:
F02B27/02; (IPC1-7): F02B27/02
Domestic Patent References:
WO1998035146A11998-08-13
Foreign References:
EP0551209A11993-07-14
US4617897A1986-10-21
EP0237755A21987-09-23
DE3921081A11991-01-10
DE3446377C21994-05-05
EP0728918B11999-03-10
Attorney, Agent or Firm:
Voth, Gerhard (Filterwerk Mann+Hummel GmbH Ludwigsburg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Ansaugsystem für eine Kolbenbrennkraftmaschine mit mehreren Zylindern mit einem Ansaugverteilerraum und mit zu den einzelnen Zylindern führenden Einzelsaugrohren die in Längsrichtung desselben nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein drehbarer, in den Ansaugverteiler raum (11) sich erstreckender Ansaugstutzen (12) vorgesehen ist und mit die sem Ansaugstutzen (12) sowohl die Rohrlänge als auch der Rohrquerschnitt jedes Einzelsaugrohres (20) variierbar ist.
2. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stellung der längsten Rohrlänge eine Blende vorgesehen ist, die wenigstens einen Teil des Rohrquerschnitts des Ansaugstutzens überdeckt.
3. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (26) durch das Gehäuse (10) der Ansaugvorrichtung gebildet ist.
4. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugstutzen (12) eine Trennwand (16) aufweist, die den Quer schnitt in zwei oder mehrere Teilquerschnitte unterteilt.
5. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (16) im äußeren Mündungsbereich strömungsgünstig gebogen ist.
6. Ansaugvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einzelsaugrohre (20) mit Resonanzklappen (25) unterein ander verbunden sind.
7. Ansaugvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Ansaugstutzen (12) elektromotorisch ansteuerbar ist.
Description:
Ansaugvorrichtung Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Ansaugvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptan- spruchs.

Eine solche Ansaugvorrichtung ist beispielsweise aus der DE OS 39 21 081 bekannt. Die bekannte Vorrichtung für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine weist einen zy- lindrischen Ansaugverteilerraum und zu den einzelnen Zylindern führende Einzel- saugrohre auf, die um den Ansaugverteilerraum herum geführt und in Längsrichtung desselben nebeneinander angeordnet sind. Zur Erzielung von zwei unterschiedlichen Schwingrohrlängen steht jedes einzelne Saugrohr mit dem Ansaugverteiierraum über zwei in einem Winkelabstand voneinander in der Umfangswand des Ansaugverteiler- raums vorgesehene Steueröffnung in Verbindung. In dem Ansaugverteilerraum ist ein rohrförmiger Drehschieber angeordnet, der für jedes Einzelsaugrohr mindestens einen Steuerschlitz aufweist. Dieser Steuerschlitz steht in einer Endstellung des Drehschiebers mit der ersten Steueröffnung in Verbindung, während die andere Steueröffnung von der Wand des Drehschiebers abgedeckt ist. Dadurch wird eine lange Schwingrohrlänge verwirklicht. Wird der Drehschieber in seine andere End- stellung gedreht, so wird die erste Steueröffnung von der Wand des Drehschiebers abgedeckt, der Steuerschlitz kommt mit der zweiten Steueröffnung in Verbindung, wodurch eine kurze Schwingrohrlänge eingestellt wird.

Ein Nachteil dieser bekannten Einrichtung ist darin zu sehen, dass keine stufenlose Einstelimöglichkeit für die Schwingrohrlänge gegeben ist. Dies bedeutet, dass ein Optimum an Leistungsausbeute nur in zwei eng begrenzten Drehzahlbereichen der Brennkraftmaschine möglich ist. Es ist weiterhin aus der DE-PS 34 46 377 eine Ansaugvorrichtung für eine Kolben- brennkraftmaschine bekannt. Auch dort ist ein Drehschieber angeordnet, der die An- saugrohrlänge variabel verändert. Diese Vorrichtung ist jedoch konstruktiv sehr auf- wendig und weist strömungstechnische Nachteile auf.

Die EP 0 728 918 B1 beschreibt eine Ansaugvorrichtung mit einem Drehschieber, wobei eine Zylinderwand Durchbrüche aufweist und der Drehschieber derart gestaket ist, dass in jeder Stellung der volle Rohrquerschnitt zur Verfügung steht. Ein Nachteil dieses Systems ist darin zu sehen, dass lediglich eine Rohrlängenverstellung mög- lich ist, der Rohrquerschnitt jedoch in jeder Lage konstant bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ansaugvorrichtung zu schaffen, die die oben genannten Nachteile vermeidet und auch hinsichtlich der Variabilität des Rohrquerschnitts eine Lösung bietet. Außerdem soll die Ansaugvorrichtung insbe- sondere im Kunststoffspritzgießverfahren einfach herstellbar sein.

Die Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch des- sen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass der in den Ansaug- verteilerraum erstreckende Ansaugstutzen sowohl die Rohrlänge als auch den Rohr- querschnitt jedes einzelnen Saugrohres variiert. Damit wird ein Leistungsnachteil für den Motor im oberen Motordrehzahlbereich vermieden. Gleichzeitig wird im Falle der längsten Rohrlänge der Rohrquerschnitt verringert. Diese Verringerung ist im niede- ren Drehzahlenbereich erfordedich um die akustischen Eigenschaften des Systems zu verbessern, das heißt die Ansauggeräusche zu dämmen.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird-vorgeschlagen, in der Stellung der längsten Rohrlänge eine Blende vorzusehen, die wenigstens einen Teil des Rohr- querschnittes des Ansaugstutzens überdeckt. Diese Blende ist starr angeordnet.

Durch die Drehung des Ansaugstutzens verringert die Blende je nach Stellung des Ansaugstutzens dessen Rohrquerschnitt.

Weiterbildungsgemäß kann die Blende durch das Gehäuse der Ansaugvorrichtung gebildet werden. Damit sind keine zusätzlichen Elemente erforderlich.

Zur exakten Definition des Rohrquerschnitts im unteren Drehzahlenbereich, weist der Ansaugstutzen eine Trennwand auf. Diese teilt den Querschnitt in zwei oder mehrere Teilquerschnitte. Durch diese Trennwand wird eine präzise Luftführung erzielt.

Weiterbildungsgemäß kann die Trennwand im äußeren Mündungsbereich strö- mungsgünstig gebogen sein oder eine entsprechende strömungsgünstige Form auf- weisen.

Zur Bildung unterschiedlicher Resonanzsysteme können die Einzelsaugrohre mit Re- sonanzklappen untereinander verbunden sein. Diese Klappen sind stufenlos offen oder schließbar. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit die Klappen mit ei- nem einfachen Stellantrieb in Auf-oder Zustellung zu schwenken.

Eine besonders einfache Antriebsart für den Ansaugstutzen besteht in der Anwen- dung eines Elektromotors. Dieser Elektromotor erhält Signale von der Steuerung des Motormanagements. Der Elektromotor kann unmittelbar auf der Drehachse für den Ansaugstutzen angeordnet sein.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen her- vor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eine Ausführungsbeispieies näher darge- stellt. Es zeigt Figur 1 die schematische Schnittdarstellung einer Ansaugvorrichtung in der Leistungsstellung, Figur 2 die in Figur 1 gezeigte Ansaugvorrichtung in einer mittleren Stellung und Figur 3 die in Figur 1 gezeigte Ansaugvorrichtung in der Drehmomentstellung.

Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung, ein Ansaugsystem bestehend aus einem Gehäuse 10, einem Luftsammeiraum oder Ansaugverteilerraum 11 und einem drehbar angeordneten Ansaugstutzen 12.

An dem Gehäuse 10 befindet sich ein Anschlussflansch 13, mit welchem dass An- saugsystem an eine hier nicht dargestellten Kolbenbrennkraftmaschine angeflanscht werden kann. Der Ansaugstutzen 12 ist mit einer Trägerstruktur 14 auf einer Achse 15 befestigt. Diese Achse wird von einem hier nicht dargestellten Elektromotor be- wegt. Zwischen dem Luftsammelraum 11 und dem Gehäuse 10 befindet sich eine Trennwand 16, die mit dem Ansaugstutzen 12 gemeinsam gedreht wird. Die im Luft- sammelraum 11 über die Öffnung 17 zugeführte Ansaugluft strömt gemäß den Pfei- len 18,19 in den Ansaugstutzen 12 und von dort zu dem Einzelsaugrohr 20 und über den Anschlussflansch 13 in die Brennkraftmaschine. Der Ansaugstutzen 12 weist eine Trennwand 21 auf. Diese Trennwand ist in der gezeigten Stellung unerhebtich, sie teilt lediglich den Luftstrom in zwei Teilströme. Die über die Öffnung 17 in den Luftsammelraum 11 einströmende Luft gelangt in der hier gezeigten Stellung über eine kurze Ansauglänge zu der Brennkraftmaschine. Im oberen Motordrehzahlenbe- reich führt diese kurze Ansauglänge zu einer Leistungssteigerung. Im mittleren und niederen Drehzahlenbereich ist es zweckmäßig, die Ansauglänge zu vergrößern.

Hierzu wird der Ansaugstutzen mit der Trägerstruktur 14 in Richtung des Pfeils 22 gedreht.

Figur 2 zeigt, dass der Ansaugstutzen 12 eine mittlere Lage eingenommen hat. Der Querschnitt des Ansaugstutzens 12 ist unverändert.

Figur 3 zeigt die Stellungen des Ansaugstutzens 12, bei der eine Reduzierung des Schwingrohrquerschnittes erfolgt.

Der oberhalb der Trennwand 21 sich befindende Teilquerschnitt des Ansaugstutzens 12 ist gem. Figur 3 geschlossen, lediglich der unterhalb der Trennwand 21 vorhan- dene Teilquerschnitt ist geöffnet. Durch diesen strömt die Ansaugluft gemäß dem Pfeil 22 in das Einzelsaugrohr 20 ein und legt den Gesamtweg in diesem Einzelsaug- rohr zurück, bis sie zu der Kolbenbrennkraftmaschine gelangt. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit den Ansaugstutzen 12 auf der Trägerstruktur 14 gemäß dem Pfeil 22 noch weiter zu drehen. In diesem Fall würde der Ansaugquerschnitt noch weiter reduziert.

Die Reduktion des Ansaugquerschnittes kann durch diese Maßnahme optimal an die Brennkraftmaschine angepasst werden. Vor allem lassen sich dadurch die akusti- schen Eigenschaften des Systems verbessern. Die Abdichtung zwischen dem Ein- zelsaugrohr 20 und der Trägerstruktur 14 erfolgt über geeignete Dichtmittel 24. Die nebeneinanderliegenden Einzelsaugohre können mit geeigneten Resonanzklappen 25 miteinander verbunden werden. Die Anwendung solcher Resonanzklappen ist aligemein bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden.