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Patent Searching and Data


Title:
INTAKE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/003358
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is an intake device comprising a collector (1) and at least one intake pipe (2) to which a first and a second intake pipe segment (3, 4) are assigned. The first intake pipe segment is pivotable around a first hinge pin (6) while the second intake pipe segment (4) is pivotable around a second hinge pin (7). The inventive intake device also comprises a drive unit for a shaft (8) which is disposed coaxially to the first hinge pin and acts upon the first intake pipe segment (3) and the second intake pipe segment (4) by means of a lever arrangement so as to swivel said segments (3, 4) around the respective hinge pins.

Inventors:
DEISS SIEGFRIED (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/001909
Publication Date:
January 08, 2004
Filing Date:
June 10, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
DEISS SIEGFRIED (DE)
International Classes:
F02B27/02; (IPC1-7): F02B27/02
Foreign References:
DE19717272A11997-11-06
EP0790394A21997-08-20
DE19634913A11998-03-05
DE3820643A11989-12-21
DE19951083A12001-04-26
US5143026A1992-09-01
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Ansaugvorrichtung mit einem Sammler (1) und mindestens ei nem Saugrohr (2), dem ein erstes und ein zweites Saugrohrseg ment (3,4) zugeordnet sind, wobei das erste Saugrohrsegment (3) schwenkbar um eine erste Drehachse (6) ist und das zweite Saugrohrsegment (4) schwenkbar um eine zweite Drehachse (7) ist und ein Antrieb für eine Welle (8) vorgesehen ist, die koaxial zur ersten Drehachse (6) angeordnet ist und die mit tels einer Hebelanordnung sowohl auf das erste Saugrohrseg ment (3) als auch auf das zweite Saugrohrsegment (4) zum Schwenken um die jeweiligen Drehachsen (6,7) einwirkt.
2. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelanordnung umfasst : einen Verstellhebel (10), der starr mit der Welle (8) ver bunden ist, einen ersten Hebel (14), der mit dem Verstellhebel (10) ei nerseits gekoppelt ist und andererseits mit einem ersten Mit nehmer (17) gekoppelt ist, der starr mit dem ersten Saugrohr segment (3) verbunden ist, und einen zweiten Hebel (19), der mit dem Verstellhebel (10) einerseits gekoppelt ist und andererseits mit einem zweiten Mitnehmer (22) gekoppelt ist, der starr mit dem zweiten Saug rohrsegment (4) verbunden ist.
3. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verstellhebel (10) eine Nut (11) oder ein Lang loch ausgebildet ist, in die bzw. das ein erster Stift (13) eingebracht ist, über den der Verstellhebel (10) mit dem ers ten und zweiten Hebel (14,19) gekoppelt ist.
4. Ansaugvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelanordnung so ausgebil det ist, dass der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Drehachse (6,7) während einer Schwenkbewegung der Welle kon stant bleibt und dass der Abstand der Punkte, an denen der erste Hebel (14) und der zweite Hebel (19) mit dem ersten bzw. zweiten Mitnehmer (17,22) gekoppelt sind, konstant bleibt.
5. Ansaugvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klammer vorgesehen ist, die so ausgebildet und angeordnet ist, dass der Abstand der Punk te, an denen der erste Hebel (14) und der zweite Hebel (19) mit dem ersten bzw. zweiten Mitnehmer gekoppelt sind konstant bleibt.
6. Ansaugvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kulissennut vorgesehen ist, in der der erste Stift (13) geführt ist und die so ausgebil det ist, dass der Abstand der Punkte, an denen der erste He bel (14) und der zweite Hebel (19) mit dem ersten bzw. zwei ten Mitnehmer (17,22) gekoppelt sind konstant bleib während einer Drehbewegung der Welle.
7. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da durch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Hebel gleich lang sind.
8. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag (24) vorgesehen ist, an den das zweite Saugrohrsegment (4) zur Anlage kommt, wenn es um einen vorge gebenen Winkel um die zweite Drehachse (7) verschwenkt ist.
9. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (24) elastisch ausgebildet ist.
Description:
Beschreibung Ansaugvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Ansaugvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, die zwischen drei effektiven Saugrohrlängen umschaltbar ist.

Aus der DE 199 51 083 A1 ist eine Luftansaugvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit wenigstens einem Sammelbehälter und getrennt zu den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine abzweigenden Ansaugleitungen bekannt. Die dort offenbarten Ansaugleitungen erstrecken sich bis in den Sammelbehälter.

Den Ansaugleitungen sind jeweils erste und zweite Saugrohr- segmente zugeordnet die unabhängig voneinander so um eine Drehachse schwenkbar sind, dass in einer ersten Stellung die effektive Saugrohrlänge, d. h. der Bereich durch den die an- gesaugte Luft hin zum Zylinder strömt, nur die der Ansauglei- tung ist, in einer zweiten Stellung die effektive Saugrohr- länge die der Ansaugleitung und des ersten Saugrohrsegments ist, und in einer dritten Stellung die effektive Saugrohrlän- ge die Länge der Ansaugleitung und des ersten und zweiten Saugrohrsegments ist. Die ersten und zweiten Saugrohrsegmente sind über Mitnehmer auf einer gemeinsamen Welle gelagert.

Durch welchen Verstellmechanismus die ersten und zweiten Saugrohrsegmente um die gemeinsame Drehachse schwenkbar sind ist in DE 199 51 083 A1 nicht offenbart.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ansaugvorrichtung aus- zubilden die einfach ist und gleichzeitig zuverlässig im Be- trieb ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs zeichnet sich dadurch aus, dass lediglich ein Antrieb zum Schwenken der ersten und zweiten Saugrohrsegmente erforderlich ist, was ei- ne kostengünstige Herstellung der Ansaugvorrichtung ermög- licht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der schemati- schen Zeichnungen erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine erste Ausführungsform der Ansaugvorrichtung in einer Drehmomentstellung, Figur 2 eine Prinzipdarstellung der Ansaugvorrichtung in der Drehmomentstellung, Figur 3 eine Prinzipdarstellung der Ansaugvorrichtung in einer Mittelstellung, Figur 4 eine Prinzipdarstellung der Ansaugvorrichtung in einer Leistungsstellung, Figur 5 eine Explosionsdarstellung der Hebelanordnung der Ansaugvorrichtung.

Figur 6 die erste Ausführungsform der Ansaugvorrichtung in Mittelstellung, Figur 7 die erste Ausführungsform der Ansaugvorrichtung in Leistungsstellung.

Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenüber- greifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt eine Ansaugvorrichtung, die insbesondere geeig- net ist zur Zufuhr von Luft oder Luftabgasgemisch zu den Zy- lindern einer Brennkraftmaschine. Die Ansaugvorrichtung um- fasst einen Sammler 1, in dem die Luft über einen Luftfilter und ggf. einen Drosselklappenstutzen strömt. Von dem Sammler 1 ist ein Saugrohr 2 hin zu einem Zylinder der Brennkraftma- schine geführt. Dem Saugrohr 2 ist ein erstes Saugrohrsegment 3 und ein zweites Saugrohrsegment 4 zugeordnet. Selbstver- ständlich umfasst die Ansaugvorrichtung je nach Zylinderan-

zahl der Brennkraftmaschine entsprechend viele Ansaugrohre und entsprechende erste und zweite Saugrohrsegmente.

Die Saugrohrsegmente 3,4 sind so schwenkbar, dass in einer Drehmomentstellung die Luft vom Sammler durch das zweite Saugrohrsegment 4 hin zum ersten Saugrohrsegment und schließ- lich durch das Saugrohr 2 hin zum jeweiligen Zylinder strömt.

In einer Mittelstellung strömt die Luft vom Sammler direkt in das erste Saugrohrsegment 3 und von dort durch das Saugrohr 2 hin zum Zylinder. In einer Leistungsstellung strömt die Luft direkt vom Sammler 1 in das Saugrohr 2 und dort hin zum Zy- linder. Durch diese drei verschiedenen möglichen effektiven Saugrohrlängen ist gewährleistet, dass je nach Betriebspunkt der Brennkraftmaschine, der maßgeblich durch die Drehzahl der Kurbelwelle bestimmt wird, die Saugrohrlänge so einstellbar ist, dass die Aufladung der Zylinder optimal ist und die Ver- luste durch das Ansaugen gering sind.

Das erste Saugrohrsegment 3 ist schwenkbar um eine erste Drehachse. Das zweite Saugrohrsegment 4 ist schwenkbar um ei- ne zweite Drehachse. Die Ansaugvorrichtung umfasst ferner ei- ne Welle 8, die über einen Antrieb beispielsweise einen E- lektromotor oder auch einen beliebigen anderen Antrieb, wie beispielsweise einen Vakuumsteller, um die erste Drehachse 6 verschwenkbar ist. Ferner ist ein Verstellhebel 10 vorgese- hen, welcher starr mit der Welle verbunden ist und welcher sich in radialer Richtung von der ersten Drehachse 6 weg er- streckt. In dem Verstellhebel 10 ist eine Nut 11 ausgebildet, in die ein erster Stift 13 eingebracht ist. Ein erster Hebel 14 ist mit dem Verstellhebel 10 über den ersten Stift 13 ge- koppelt. Ferner ist ein zweiter Stift 15 vorgesehen. Ein ers- ter Mitnehmer 17 ist starr mit dem ersten Saugrohrsegment 3 verbunden und mittels des zweiten Stifts 15 mit dem ersten Hebel 14 gekoppelt.

Ferner weist die Ansaugvorrichtung einen zweiten Hebel 19 auf, welcher einerseits mittels des ersten Stifts 13 mit dem

Verstellhebel 10 gekoppelt ist und andererseits mittels einen dritten Stifts 20 mit einem zweiten Mitnehmer 22 gekoppelt ist. Der zweite Mitnehmer 22 ist starr mit dem zweiten Saug- rohrsegment 4 verbunden.

Darüber hinaus kann bevorzugt eine Klammer 23 vorgesehen sein, die über die zweiten und dritten Stifte 15,20 mit den ersten und zweiten Hebeln 14,19 gekoppelt ist. Der Verstell- hebel 10, die ersten bis dritten Stifte 13,15, 19, die Hebel 14,19 und die Mitnehmer 17,22 bilden eine Hebelanordnung.

Die Funktionsweise der Hebelanordnung ist anhand der verein- fachten Prinzipdarstellung der Figuren 2 bis 4 beschrieben.

Von der in Figur 2 dargestellten Drehmomentstellung bewegt sich der erste Stift 13 entlang der gestrichelt dargestellten Linie von dem Punkt P1 in der Drehmomentstellung hin zu einem Punkt P2 in der in Figur 3 dargestellten Mittelstellung. Aus- gehend von der Mittelstellung in Punkt P2 bewegt sich der erste Stift 13 von der Mittelstellung in Punkt P2 weiter ent- lang der gestrichelt dargestellten Linie zum Punkt P3, der die Leistungsstellung präsentiert, wie sie in Figur 4 darge- stellt ist. Durch die Drehung des Verstellhebels 10 ausgehend von der Drehmomentstellung um die erste Drehachse 6 im Uhr- zeigersinn hin zur Mittelstellung bewegt sich das zweite Saugrohrsegment 4 um die zweite Drehachse 7 hin zur Mittel- stellung. Während dieser Bewegung bewegen sich der erste He- bel 14 und das zweite Saugrohrsegment 4 um die zweite Dreh- achse 7 und somit verbleibt das erste Saugrohrsegment 3, in seiner Stellung. Durch das Langloch 11 des Verstellhebels 10 ist gewährleistet, dass sich beim Verschwenken der Welle 8 der erste Stift 13 radial zu der ersten Drehachse 6 hin und her bewegen kann. Die Nut 11 kann auch als Langloch ausgebil- det sein.

Bei der Bewegung von der Mittelstellung, in der der erste Stift in der Stellung P2 ist, hin zu der Leistungsstellung, in der der erste Stift der Stellung P3 ist, wird das erste

Saugrohrsegment 3 um die erste Drehachse 6 verschwenkt bis es zum Anschlag an das zweite Saugrohrsegment 4 kommt.

Vorzugsweise ist auch ein Anschlag 24 vorgesehen, in welchen das zweite Saugrohrsegment 4 hineinschwenkt und der die Schwenkbewegung damit begrenzt und der vorzugsweise elastisch ausgebildet ist. Durch die elastische Ausbildung des An- schlags kann gewährleistet werden, dass sich beim Verschwen- ken der die Hebelanordnung nicht verklemmt. Durch die Hebelanordnung ist gewährleistet, dass von der Drehmoment- stellung bis hin zur Mittelstellung das erste Saugrohrsegment 3 kraftschlüssig am Saugrohr 2 fixiert ist. Dadurch ist si- chergestellt, dass die Luft in der Mittelstellung durch das erste Saugrohrsegment 3 hinein in das Saugrohr 2 ohne wesent- liche Leckage strömt. Durch die Hebelanordnung ist ferner ge- währleistet, dass weg von der Mittelstellung bis hin zu der Leistungsstellung das zweite Saugrohrsegment 4 fixiert ist.

Vorzugsweise ist ferner eine Klammer 23 vorgesehen, die ei- nerseits über den zweiten Stift 15 mit dem ersten Hebel 14 gekoppelt ist und andererseits über den dritten Stift 20 mit dem zweiten Hebel 19 gekoppelt ist. Durch die Klammer 23 ist gewährleistet, dass sich bei unveränderter Drehlage der Welle 8 der Winkel zwischen dem ersten und zweiten Hebel 14,19 nicht verändern kann und damit ein durch Störkräfte hervorge- rufenes mögliches ungewolltes Verschwenken eines der Saug- rohrsegmente 3,4 verhindert wird.

Die Figur 5 zeigt noch die Explosionsdarstellung der Hebelan- ordnung gemäß Figur 1. Figur 6 zeigt die erste Ausführungs- form der Ansaugvorrichtung in Mittelstellung. Figur 7 zeigt die erste Ausführungsform der Ansaugvorrichtung in Leistungs- stellung.

Wenn der erste und zweite Hebel gleich lang sind, wobei dabei wesentlich ist, das ihre jeweils zwei Lagerpunkte den glei- chen Abstand haben, so ergibt sich ein symmetrischer Ver- stellbereich. Darüber ergibt sich bei identischen Hebeln der Vorteil, dass sie als Gleichteile kostengünstiger hergestellt werden können.