Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
INDUCTION TUBE SYSTEM FOR A MULTICYLINDER INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING TWO ROWS OF CYLINDERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/044400
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an induction tube system for a multicylinder internal combustion engine having two rows of cylinders. Said induction tube system comprises an induction distributor (10) and induction tubes (2, 3) that, at one end, communicate with the induction distributor (10) and, at the other end, are each led to a cylinder of the internal combustion engine. Furthermore, additional connecting tubes (4, 5) are provided that are respectively assigned to an induction tube (2, 3). The connecting tubes (4, 5) can be connected or shut off by, in total, two switching devices that are respectively assigned to each row of cylinders. Each of the two switching devices is provided in the form of a drum selector (6, 7), which is rotatably mounted and which is guided through all connecting tubes (4, 5) of the relevant cylinder row. Openings (9) that are aligned with each connecting tube (4, 5) are made in the drum selector (6, 7).

Inventors:
PIETROWSKI HERBERT (DE)
WILD STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/012775
Publication Date:
May 27, 2004
Filing Date:
November 14, 2003
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MANN & HUMMEL GMBH (DE)
PIETROWSKI HERBERT (DE)
WILD STEFAN (DE)
International Classes:
F02B27/02; F02D9/10; F02M35/108; F02M35/10; (IPC1-7): F02B27/02
Foreign References:
DE19510723A11996-09-26
US5492088A1996-02-20
US5133308A1992-07-28
US5901677A1999-05-11
US20020139340A12002-10-03
Attorney, Agent or Firm:
Voth, Gerhard (Ludwigsburg, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Saugrohranlage für eine MehrzylinderBrennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen, mit einem Ansaugverteiler (10), mit Saugrohren (2,3), die einenends mit dem Ansaugverteiler (10) kommunizieren und anderenends zu jeweils einem Zylinder der Brennkraftmaschine geführt sind, mit zusätzlichen Zuschaltrohren (4,5), die jeweils einem Saugrohr (2, 3) zugeordnet sind und einenends ebenfalls mit dem Ansaugverteiler (10) kommunizieren, mit zwei Schalteinrichtungen, die jeweils einer Zylinderrei he zugeordnet sind und über die die Zuschaltrohre (4,5) für jeweils eine Zylinderreihe zuschaltbar bzw. absperrbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Schalteinrichtungen als Schaltwalze (6,7) ausgebildet ist, die drehbar gelagert ist und durch sämtliche Zuschaltrohre (4,5) geführt ist, welche jeweils einer Zylin derreihe zugeordnet sind, wobei in die Schaltwalze (6,7) mit jedem Zuschaltrohr (4,5) fluchtende Durchbrüche (9) einge bracht sind, die durch eine Drehung der Schaltwalze (6,7) zwi schen einer den Querschnitt der Zuschaltrohre (4,5) freigeben den und einer sperrenden Position zu verstellen sind.
2. Saugrohranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schaltwalzen (6,7) über ein gemeinsames Stell glied gekoppelt sind.
3. Saugrohranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschaltrohre (4,5) in die Saugrohre (2,3) einmünden und die Schaltwalzen (6,7) benachbart zum Mündungsbereich der Zuschaltrohre (4,5) verlaufen.
4. Saugrohranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Schaltwalze (6,7) zwischen den Durchbrüchen (9) für die Zuschaltrohre (4,5) zusätzliche Strömungsausnehmungen (12) eingebracht sind, die Einströmöffnungen (11) der Saugrohre (2,3) vorgelagert sind und als Strömungshilfe für diese Saug rohre (2, 3) dienen.
Description:
Saugrohranlage für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen Die Erfindung bezieht sich auf eine Saugrohranlage für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Saugrohranlage ist aus der Druckschrift DE 42 28 334 AI bekannt, gemäß der die Saugrohranlage den beiden Zylin- derreihen der Brennkraftmaschine jeweils zugeordnete Saugrohre sowie zuschaltbare und absperrbare Zuschaltrohre umfasst, die pro Zylinderreihe von jeweils einer Schalteinrichtung zuschalt- bar bzw. absperrbar sind. Die Zuschaltrohre weisen eine gerin- gere Länge auf als die Saugrohre und werden unter Betriebsbe- dingungen mit erhöhtem Leistungsbedarf zugeschaltet, wodurch den Zylindern eine höhere Ansaugluftmenge zuführbar ist und dementsprechend mehr Motorleistung produziert werden kann. Jede der beiden jeweils einer Zylinderreihe zugeordneten Schaltein- richtungen umfasst einen zylindrischen Tragkörper, der sich ü- ber die Länge der Zylinderreihe erstreckt und an dem Schwenk- klappen drehbar gelagert sind, die den Rohrquerschnitt jedes Zuschaltrohres bedarfsweise öffnen bzw. absperren. Die Verstel- lung der Schwenkklappen erfolgt mit Hilfe einer Welle, auf der die Schwenkklappen befestigt sind und die in einer Längsbohrung durch den Tragkörper drehbar gelagert ist. Im Bereich einer a- xialen Stirnseite wird die Welle in Abhängigkeit aktueller Zu- stands-und Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine über einen Stellmotor verstellt.

Diese Saugrohranlage ist verhältnismäßig kompliziert aufgebaut.

Jede Schalteinrichtung benötigt eine Mehrzahl beweglicher Bau- teile, wodurch sich der konstruktive Aufwand erhöht.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine konstruktiv ein- fach aufgebaute Saugrohranlage für eine Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen zu schaffen, die über eine lange Betriebs- dauer zuverlässig arbeitet.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An- spruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiter- bildungen an.

Die erfindungsgemäße Saugrohranlage weist zwei Schalteinrich- tungen auf, die für jede der beiden Zylinderreihen als Schalt- walze ausgebildet sind, welche drehbar gelagert und durch sämt- liche Zuschaltrohre hindurchgeführt ist, wobei in die Schalt- walze mit jedem Zuschaltrohr fluchtende Durchbrüche eingebracht sind. Durch eine Drehung der Schaltwalze werden diese Durchbrü- che zwischen einer den Querschnitt jedes Zuschaltrohres freige- benden Position und einer den Querschnitt sperrenden Position verstellt.

Diese Ausführung ist konstruktiv sehr einfach aufgebaut. Jede der beiden Schalteinrichtungen besitzt lediglich einen einzigen Freiheitsgrad, nämlich die Drehung der Schaltwalze, wodurch ei- ne sehr einfache Steuerung für die Zuschaltung und Absperrung der Zuschaltrohre durchführbar ist. Die jedem Zuschaltrohr zu- geordneten Durchbrüche in der Schaltwalze sind im Gegensatz zu Schwenkklappen aus dem Stand der Technik völlig wartungsfrei und mit sehr geringem Aufwand herzustellen.

In einer zweckmäßigen Ausführung münden die Zuschaltrohre in die Saugrohre, wobei die Schaltwalzen benachbart zum Mündungs- bereich der Zuschaltrohre in die Saugrohre liegen. In dieser Ausführung ist das Totvolumen im Bereich der Einmündung des ab- gesperrten Zuschaltrohrs sehr viel geringer als bei einer An- ordnung der Schaltwalze benachbart zur Einströmöffnung der Zu-

schaltrohre oder im Vergleich zu Ausführungen aus dem Stand der Technik mit lediglich einem einzigen Drehschieber zur Betäti- gung der Zuschaltrohre für die beiden gegenüberliegenden Zylin- derreihen der Brennkraftmaschine. Aufgrund des kleinen Totvolu- mens verbessert sich die Schwingungsaufladung der Zylinder.

Die erfindungsgemäße Saugrohranlage besitzt grundsätzlich zwei Freiheitsgrade aufgrund der Drehmöglichkeit jeder Schaltwalze.

Dennoch kann es zweckmäßig sein, beide Schaltwalzen über eine gemeinsame Stelleinrichtung zu betätigen, wodurch ein Frei- heitsgrad kinematisch gekoppelt wird. In einer alternativen Ausführung kann es aber auch vorteilhaft sein, die beiden Schaltwalzen über separate Steuer-bzw. Stelleinrichtungen zu verstellen.

Zusätzlich zu der Aufgabe, den Querschnitt der Zuschaltrohre zu öffnen bzw. zu sperren, kann jede Schaltwalze die Funktion ei- ner Strömungshilfe für die Saugrohre zu den Zylindern überneh- men, in dem zwischen benachbarten Durchbrüchen in jeder Schalt- walze, welche für die Zuschaltrohre vorgesehen sind, zusätzli- che Strömungsausnehmungen mit seitlich begrenzenden Strömungs- flanken in die Schaltwalze eingebracht sind und diese Strö- mungsausnehmungen bzw. diese Strömungsflanken der Einströmöff- nung jedes Saugrohres unmittelbar vorgelagert sind. Die Strö- mungsflanken dienen als Quasi-Verlängerung des Saugrohres bzw. als Umlenkunterstützung für die zuzuführende und in die Ein- strömöffnung einströmende Verbrennungsluft aus dem Ansaugver- teiler. Diese Funktion kann sowohl in Sperrstellung als auch in Freigabestellung der Schaltwalze für die Zuschaltrohre einge- nommen werden.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu ent- nehmen. Es zeigen :

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Saugrohranlage für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderrei- hen, mit zwei unabhängig ausgebildeten Schaltwalzen, die jeweils zuschaltbare Zuschaltrohre versperren bzw. freigeben, wobei die in Fig. 1 gezeigte rechte Schaltwalze in ihrer Sperrposition steht, Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung, jedoch mit der rechten Schaltwalze in Öffnungsstellung.

In den Fig. 1 und 2 sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugs- zeichen versehen.

Die in den Zeichnungen im Schnitt dargestellte Saugrohranlage 1 ist für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine bestimmt, welche zwei Zylinderreihen aufweist, in denen jeweils eine Mehrzahl von Zylindern in einer Reihe hintereinander liegend angeordnet sind. Die Saugrohranlage 1 umfasst Saugrohre 2 und 3, die sich zu unterschiedlichen Seiten der Saugrohranlage erstrecken und den gegenüberliegenden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Über die Saugrohre 2 und 3 ist den Zylindern der gegenüberliegenden Zylinderreihen Verbrennungsluft zuzufüh- ren. Jedem Saugrohr 2,3 ist jeweils ein Zuschaltrohr 4 bzw. 5 zugeordnet, über das bedarfsweise zusätzliche Verbrennungsluft zugeführt werden kann. Jedes Zuschaltrohr 4 bzw. 5 mündet in das ihm zugeordnete Saugrohr 2 bzw. 3. Sämtliche Saugrohre 2 und 3 und sämtliche Zuschaltrohre 4 und 5 für die beiden Zylin- derreihen zweigen von einem Ansaugverteiler 10 ab, der sich ü- ber die Länge der Saugrohranlage erstreckt und über den die Saugrohre und die Zuschaltrohre mit Verbrennungsluft versorgt werden.

Die Zuschaltung bzw. das Absperren der Zuschaltrohre 4 und 5 erfolgt mittels Schaltwalzen 6 bzw. 7, die sich über die axiale Länge der Saugrohranlage 1 erstrecken und die Zuschaltrohre 4 bzw. 5 für jede Zylinderreihe schneiden und drehbar gelagert sind. In jede Schaltwalze 6 bzw. 7 sind im Bereich der Zu- schaltrohre Durchbrüche 9 eingebracht, die durch eine Drehung der Schaltwalzen zwischen einer den Querschnitt des Zuschalt- rohrs sperrenden und einer das Zuschaltrohr freigebenden Posi- tion zu verstellen sind. In Fig. 1 ist die durch das Zuschalt- rohr 4 verlaufende Schaltwalze 6 in ihrer Sperrposition darge- stellt, in welcher der Durchbruch 9 nicht in Strömungsrichtung, sondern auf die seitlichen, begrenzenden Wandungen gerichtet ist. In Fig. 2 ist die Schaltwalze 6 in Freigabestellung ge- schaltet, in welcher der Durchbruch 9 mit der Strömungsrichtung durch das Zuschaltrohr 4 fluchtet. Die Verstellung zwischen Sperrposition und Freigabeposition erfolgt zweckmäßig durch ei- ne 90°-Drehung der Schaltwalzen.

Beide Schaltwalzen 6 und 7 sind nahe des Mündungsbereiches der Zuschaltrohre in das jeweils zugeordnete Saugrohr angeordnet, wodurch in Sperrposition das Totvolumen im Bereich der Einmün- dung des abgesperrten Zuschaltrohrs minimiert ist. Des Weiteren sind beide Schaltwalzen an einem mittleren Trennsteg 8 gela- gert, der sich zweckmäßig ebenfalls über die Länge der Saug- rohranlage 1 erstreckt.

Wie der in den Fig. 1 und 2 links dargestellten Schaltwalze 7 zu entnehmen, die der Schaltwalze 6 gegenüberliegt, ist der Einströmöffnung 11 des Saugrohres 2, dem das Zuschaltrohr 4 zu- geordnet ist, eine Strömungsausnehmung 12 sowie gegenüberlie- gende Strömungsflanken 13 und 14 in der Schaltwalze 7 zugeord- net. Derartige Strömungsausnehmungen 12 sowie Strömungsflanken 13 und 14 sind jeder Einströmöffnung sämtlicher Saugrohre zuge- ordnet, wobei sich die Strömungsausnehmung 12 sowie die zuge-

ordneten Strömungsflanken 13 und 14 jeweils zwischen zwei be- nachbarten Durchbrüchen 9 in den Schaltwalzen befinden. Jede der beiden Schaltwalzen 6 und 7 besitzt demzufolge über die a- xiale Länge gesehen jeweils abwechselnd einen Durchbruch zum Schalten eines Zuschaltrohres und eine Strömungsausnehmung mit seitlichen Strömungsflanken 13 und 14 als Strömungsunterstüt- zung für die Saugrohre.

Die Strömungsausnehmung 12 sowie die sie seitlich begrenzenden Strömungsflanken 13 und 14 dienen als Strömungshilfe für die Zuströmung der Verbrennungsluft aus dem Ansaugverteiler 10 in die Einströmöffnung 11 des Saugrohres. Die Strömungsflanken 13 und 14 erstrecken sich über einen kleinen Winkelabschnitt, wo- bei die Strömungsflanke 13 eine größere Länge aufweist als die gegenüberliegende Strömungsflanke 14. Durch die Strömungsflan- ken 13 und 14 wird eine Quasi-Verlängerung der Saugrohrlänge erzielt. Auch bei einer für das Schalten der Zuschaltrohre er- forderlichen Drehung der Schaltwalze bleibt grundsätzlich der Vorteil der verbesserten Zuströmung in das Ansaugrohr erhalten, da auch bei einer um 90° verdrehten Schaltwalze die beiden Strömungsflanken 13 und 14 näherungsweise in einer Flucht mit den Wandungen des jeweils zugeordneten Saugrohres liegen.