AT524259A1 - INLET COLLECTOR FOR AN ENGINE - Google Patents

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AT524259A1
AT524259A1 ATA50489/2021A AT504892021A AT524259A1 AT 524259 A1 AT524259 A1 AT 524259A1 AT 504892021 A AT504892021 A AT 504892021A AT 524259 A1 AT524259 A1 AT 524259A1
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AT
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inlet
section
mixing
inlet manifold
manifold
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ATA50489/2021A
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German (de)
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Keppl Ing Gert
Gröger Michael
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Avl List Gmbh
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Einlasssammler (1) für eine Brennkraftmaschine (10) mit zumindest einem Zylinder (11), mit einem einen Verteilerraum (3) definierenden Gehäuse (2), welches zumindest eine durch einen Eintrittsstutzen (41) gebildet Eintrittsöffnung (4) und zumindest zwei Austrittsöffnungen (5) für Einlassluft oder ein Luft-/Gasgemisch aufweist, wobei im Verteilerraum (3) zumindest eine Mischeinrichtung zur Vermischung der Einlassluft mit rückgeführtem Abgas, Kraftstoffdämpfen und/oder Blow-By-Gasen angeordnet ist. Um mit geringem Aufwand und unter Beanspruchung von möglichst wenig Bauraum eine effiziente Vermischung der in den Einlassströmungsweg (12) eingebrachten Gase – nämlich rückgeführte Abgase, Blow-By-Gase und/oder Kraftstoffdämpfe – mit Luft zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Mischeinrichtung durch eine vom Verteilerraum (3) abgegrenzte Mischstrecke (6) zur Zumischung von Abgas, Kraftstoffdämpfen und/oder Blow-By-Gasen zur Einlassluft gebildet ist, wobei die Mischstrecke (6) durch zumindest ein in den Einlasssammler (1) integriertes hohles Mischelement (60) gebildet ist, und wobei das Abgas, die Kraftstoffdämpfe und/oder die Blow-By-Gase gemeinsam mit der Luft dem Verteilerraum (3) zuführbar sind.The invention relates to an intake manifold (1) for an internal combustion engine (10) with at least one cylinder (11), with a housing (2) defining a distribution chamber (3), which has at least one inlet opening (4) formed by an inlet connection (41) and has at least two outlet openings (5) for intake air or an air/gas mixture, at least one mixing device for mixing the intake air with recirculated exhaust gas, fuel vapors and/or blow-by gases being arranged in the distributor space (3). In order to enable efficient mixing of the gases introduced into the inlet flow path (12) - namely recirculated exhaust gases, blow-by gases and/or fuel vapors - with air with little effort and taking up as little installation space as possible, it is provided that the mixing device is a mixing section (6) delimited from the distributor space (3) for admixing exhaust gas, fuel vapors and/or blow-by gases to the intake air is formed, the mixing section (6) being formed by at least one hollow mixing element (60 ) is formed, and wherein the exhaust gas, the fuel vapors and/or the blow-by gases can be fed to the distributor space (3) together with the air.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einlasssammler für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder, wobei der Einlasssammler ein einen Verteilerraum definierendes Gehäuse mit zumindest einer durch einen Eintrittsstutzen gebildeten Eintrittsöffnung und zumindest zwei Austrittsöffnungen für Einlassluft und/oder ein Luft-/Gasgemisch aufweist, wobei im Verteilerraum zumindest eine Mischeinrichtung zur Vermischung der Luft mit rückgeführtem Abgas und/oder Kraftstoffdämpfen und/oder Blow-By-Gasen angeordnet ist. Weiters betrifft die The invention relates to an intake manifold for an internal combustion engine with at least one cylinder, the intake manifold having a housing defining a distributor chamber with at least one inlet opening formed by an inlet connection and at least two outlet openings for inlet air and/or an air/gas mixture, with at least one in the distributor chamber Mixing device for mixing the air with recirculated exhaust gas and / or fuel vapors and / or blow-by gases is arranged. Furthermore, the

Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einem derartigen Einlasssammler. Invention, an internal combustion engine with such an intake manifold.

Die Rückführung von Abgasen vom Auslassströmungsweg in den Einlassströmungsweg ist bei Brennkraftmaschinen eine übliche und wirkungsvolle The recirculation of exhaust gases from the exhaust flowpath to the intake flowpath is a common and effective one in internal combustion engines

Maßnahme zur Senkung des Kraftstoffverbrauches sowie der Stickoxidemissionen. Measure to reduce fuel consumption and nitrogen oxide emissions.

Unter Blow-By-Gasen versteht man das bei der Kompression und der Verbrennung in einer Brennkraftmaschine an den Kolbenringen vom Arbeitsraum in den Kurbelgehäuseraum vorbeistreifende Gas. Um Undichtigkeiten am Kurbelgehäuse durch den entstehenden Überdruck zu verhindern, wird dieses entlüftet. Die Kurbelgehäuseentlüftung führt in der Regel in den Einlassströmungsweg. Das entwichene Gas wird daher beim nächsten Ansaugtakt wieder angesaugt und mitgeführte Öltröpfchen, Verbrennungsprodukte- bzw. Gase, sowie unverbrannter Blow-by gases are understood to mean the gas that flows past the piston rings from the working chamber into the crankcase chamber during compression and combustion in an internal combustion engine. In order to prevent leaks in the crankcase due to the resulting overpressure, it is vented. Crankcase ventilation typically leads into the intake flow path. The escaped gas is therefore sucked in again during the next intake stroke and entrained oil droplets, combustion products or gases, as well as unburned ones

Kraftstoff werden nachverbrannt. fuel are afterburned.

Abhängig von der Temperatur und dem Befüllungszustand treten innerhalb des Kraftstoffbehälters Kraftstoffdämpfe auf. Zum Schutz der Umwelt werden diese Kraftstoffdämpfe über Kraftstoffdampfleitungen aus dem Kraftstoffbehälter abgeleitet und dem Einlassströmungsweg zugeführt. Die dem Einlassströmungsweg zugeführten Kraftstoffdämpfe werden - wie die Blow-By-Gase - beim nächsten Ansaugtakt wieder angesaugt und der Verbrennung in den Zylindern der Depending on the temperature and the level of filling, fuel vapors occur inside the fuel tank. To protect the environment, these fuel vapors are discharged from the fuel tank via fuel vapor lines and fed to the intake flow path. Like the blow-by gases, the fuel vapors fed to the intake flow path are sucked in again during the next intake stroke and combustion in the cylinders

Brennkraftmaschine zugeführt. Internal combustion engine supplied.

Durch die Einleitung von 6öl-, kraftstoff- und rußbehaftetem Gas in den Einlassströmungsweg können - insbesondere bei unzureichender Vermischung mit Frischgas wie zum Beispiel Frischluft - Luftführung, Drosselklappe, Turbolader, Ladeluftkühler, Ventile etc. verschmutzen, sowie durch Zylinderungleichverteilung The introduction of gas containing oil, fuel and soot into the intake flow path - especially if it is not sufficiently mixed with fresh gas such as fresh air - can contaminate the air duct, throttle valve, turbocharger, intercooler, valves, etc., as well as cylinder unequal distribution

die Verbrennungsstabilität vermindert werden, was zu Leistungseinbußen und the combustion stability will be reduced, resulting in loss of performance and

Störungen führt. Diese Effekte können vermindert werden, indem die rückgeführten Gase mit der Einlassluft ausreichend vermischt und auf die Zylinder gleichmäßig aufgeteilt werden. disruptions. These effects can be reduced by sufficiently mixing the recirculated gases with the intake air and distributing them evenly among the cylinders.

Aus der AT 523 182 A ist eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der eine Abgasrückführleitung, eine Kurbelgehäuseentlüftungsleitung und eine Kraftstoffdampfleitung in einen Vormischraum einmünden, wobei der Vormischraumüber eine den Einlassströmungsweg umgebende AT 523 182 A discloses an internal combustion engine in which an exhaust gas recirculation line, a crankcase ventilation line and a fuel vapor line open into a premixing chamber, with the premixing chamber having a flow path surrounding the inlet

Gasrückführeinrichtung mit dem Einlassströmungsweg verbunden ist. Gas return device is connected to the inlet flow path.

Die JP 2016-191363 A offenbart einen Einlasskrümmer, in welchen eine JP 2016-191363 A discloses an intake manifold in which a

Abgasrückführleitung und eine Blow-By-Leitung einmünden. Exhaust gas recirculation line and a blow-by line open out.

Die DE 190 2012 205 027 A1 zeigt eine Abgasrückführeinrichtung für Abgase in einen Frischluftkanalabschnitt, wobei ein Rückführkanalabschnitt den Frischluftkanalabschnitt in der Umfangsrichtung umschlingt und dabei radiale Einlassöffnungen des Frischluftkanalabschnittes abdeckt. Die US 9,482,187 B2 zeigt eine ähnliche Abgasrückführeinrichtung, wobei das Abgas über einen die Frischluftleitung umgebenden Ringkanal und über eine Anzahl an radialen DE 190 2012 205 027 A1 shows an exhaust gas recirculation device for exhaust gases in a fresh air duct section, with a recirculation duct section wrapping around the fresh air duct section in the circumferential direction and thereby covering radial inlet openings of the fresh air duct section. US Pat. No. 9,482,187 B2 shows a similar exhaust gas recirculation device, with the exhaust gas flowing through an annular duct surrounding the fresh air line and through a number of radial

Bohrungen in die Frischluftleitung eingeleitet wird. Holes in the fresh air line is introduced.

Die US 2015/0020781 A1 offenbart einen Einlasssammler für eine Brennkraftmaschine mit einem Eintrittsstutzen zum Anschluss an eine Einlassleitung und Austrittstutzen zum Anschluss an zu den Zylindern führenden Einlasskanälen. In den Verteilerraum mündet eine Abgasrückführleitung. Zur Vermischung der Luft mit dem rückgeführten Abgas sind im Verteilerraum Leitschaufeln angeordnet, welche die Luft und Gase zu den Austrittsstutzen leiten. Die Mischstrecke ist allerdings relativ kurz, so dass ein eine homogene Durchmischung nicht gewährleistet ist. US 2015/0020781 A1 discloses an intake manifold for an internal combustion engine with an inlet connection for connection to an intake line and outlet connection for connection to inlet channels leading to the cylinders. An exhaust gas recirculation line opens into the distribution chamber. In order to mix the air with the recirculated exhaust gas, guide vanes are arranged in the distribution chamber, which guide the air and gases to the outlet nozzles. However, the mixing section is relatively short, so that homogeneous mixing cannot be guaranteed.

Bekannte Vorrichtungen haben den Nachteil, dass eine homogene Durchmischung mehrerer Gase mit der Frischluft des Einlassströmungsweges nicht immer gewährleistet wird, sodass die Bildung von Ablagerungen im Einlassströmungsweg, sowie Probleme durch Zylinderungleichverteilung nicht ausgeschlossen werden kann. Außerdem sind bekannte Vorrichtungen mitunter relativ platzaufwändig und Known devices have the disadvantage that a homogeneous mixing of several gases with the fresh air of the intake flow path is not always guaranteed, so that the formation of deposits in the intake flow path and problems caused by cylinder uneven distribution cannot be ruled out. In addition, known devices are sometimes relatively space-consuming and

erfordern viele einzelne Teile. require many individual parts.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, mit geringem Aufwand und unter Beanspruchung von möglichst wenig Bauraum eine effiziente Vermischung der in den Einlassströmungsweg eingebrachten Gase - nämlich rückgeführte Abgase und/oder Blow-By-Gase und/oder Kraftstoffdämpfe —- mit Luft und eine gleichmäßige Versorgung der Zylinder damit zu ermöglichen. It is therefore an object of the invention to efficiently mix the gases introduced into the intake flow path - namely recirculated exhaust gases and/or blow-by gases and/or fuel vapors - with air and uniformly with little effort and taking up as little installation space as possible To allow supply of the cylinder with it.

Ausgehend von einem Einlasssammler der eingangs genannte Art wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Mischeinrichtung durch eine vom Verteilerraum räumlich abgegrenzte Mischstrecke zur Zumischung von Abgas, und/oder Kraftstoffdämpfen und/oder Blow-By-Gasen zur Einlassluft gebildet ist, wobei die Mischstrecke durch zumindest ein in den Einlasssammler integriertes Mischelement gebildet ist, welches über zumindest eine Übertrittsöffnung in den Einlasssammler mündet, und wobei das Abgas und/oder die Kraftstoffdämpfe und/oder die Blow-By-Gase gemeinsam mit der Luft dem Verteilerraum -Based on an intake manifold of the type mentioned above, this is achieved according to the invention in that the mixing device is formed by a mixing section that is spatially delimited from the distributor chamber for admixing exhaust gas and/or fuel vapors and/or blow-by gases to the intake air, the mixing section being formed by at least one mixing element integrated into the intake manifold is formed, which opens into the intake manifold via at least one transfer opening, and the exhaust gas and/or the fuel vapors and/or the blow-by gases together with the air flow to the distributor space -

vorzugsweise über denselben Eintrittsstutzen - zuführbar sind. preferably via the same inlet nozzle - can be fed.

Dadurch, dass sich die Mischstrecke bis in den Verteilerraum des Einlasssammlers erstreckt, kann Bauraum eingespart werden und gleichzeitig eine gute Vermischung des Gases mit der Luft erzielt werden, weil eine Verlängerung der Mischdistanz Due to the fact that the mixing section extends into the distributor space of the inlet collector, installation space can be saved and at the same time good mixing of the gas with the air can be achieved because the mixing distance is lengthened

erzielt wird. is achieved.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Eintrittsstutzen einen Rückführanschluss zum Anschließen zumindest einer Rückführleitung für Abgas, Kraftstoffdämpfe und/oder Blow-By-Gase aufweist. Provision is preferably made for the inlet connection to have a recirculation connection for connecting at least one recirculation line for exhaust gas, fuel vapors and/or blow-by gases.

Die rückgeführten Gase können dadurch zusammen mit der Frischluft durch den Einlassstutzen in den Einlasssammler geleitet und dem im Einlasssammler angeordneten Mischelement zugeführt werden. Die Vermischung der Gase mit Luft beginnt bereits unmittelbar vor dem Eintritt in den Einlasssammler und wird durch das Mischelement im Verteilerraum des Einlasssammlers fortgesetzt und vollendet, wobei durch die lange Mischstrecke eine vollständige Vermischung erzielbar ist. The recirculated gases can thus be routed together with the fresh air through the inlet port into the inlet manifold and fed to the mixing element arranged in the inlet manifold. The mixing of the gases with air begins immediately before entry into the intake manifold and is continued and completed by the mixing element in the distributor space of the intake manifold, complete mixing being achievable due to the long mixing section.

Dadurch, dass die Mischstrecke in den Einlasssammler integriert wird, kann Because the mixing section is integrated into the inlet manifold,

Bauraum eingespart werden. Space can be saved.

Eine gute Durchmischung bei gleichzeitig geringem Herstellungsaufwand ist Good mixing with low production costs at the same time

möglich, wenn das Mischelement durch ein innerhalb des Einlasssammlers possible if the mixing element through an inside the inlet manifold

angeordnetes Rohr gebildet ist. Insbesondere nimmt das Rohr an der Eintrittsöffnung des Gehäuses des Einlasssammlers seinen Ausgang und mündet über eine Übertrittsöffnung in den Verteilerraum des Einlasssammlers. Mit anderen Worten ist das Rohr über die Eintrittsöffnung mit dem Eintrittsstutzen des Einlasssammlers verbunden und über eine Übertrittsöffnung mit einem Verteilerraum des Einlasssammlers. Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht dabei vor, dass das Rohr im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. arranged tube is formed. In particular, the tube starts at the inlet opening of the housing of the inlet manifold and opens out via a transfer opening into the distributor space of the inlet manifold. In other words, the tube is connected to the inlet connector of the inlet manifold via the inlet opening and to a distributor space of the inlet manifold via a transfer opening. An embodiment of the invention provides that the tube is essentially cylindrical.

Vorzugsweise weist das Mischelement eine Hauptströmungsrichtung auf, die im Wesentlichen in einer Strömungsebene verläuft, welche parallel zu einer Eintrittsströmungsrichtung und/oder parallel zu einer Austrittsflanschfläche zumindest eines Austrittsstutzens des Einlasssammlers und/oder normal zu einer Austrittsströmungsrichtung zumindest eines Austrittsstutzens des Einlasssammlers Preferably, the mixing element has a main flow direction that runs essentially in a flow plane that is parallel to an inlet flow direction and/or parallel to an outlet flange surface of at least one outlet connection piece of the inlet manifold and/or normal to an outlet flow direction of at least one outlet connection piece of the inlet manifold

ausgebildet ist. is trained.

Versuche haben ergeben, dass eine besonders gute Durchmischung erzielt werden kann, wenn die Länge des Mischelementes zumindest 50% einer Längserstreckung des Einlasssammlers beträgt. Experiments have shown that particularly good mixing can be achieved if the length of the mixing element is at least 50% of a longitudinal extension of the inlet manifold.

Vorzugsweise erstreckt sich das Mischelement innerhalb des Einlasssammlers über zumindest eine Austrittsöffnung, vorzugsweise zumindest über die Hälfte aller in Reihe angeordneten Austrittsöffnungen. Mit anderen Worten ragt das Mischelement so weit in das Innere des Einlasssammlers, insbesondere in den Verteilerraum, dass es sich hinsichtlich einer Längserstreckung des Einlasssammlers über zumindest eine Austrittsöffnung, vorzugsweise über die Hälfte aller in Reihe angeordneten Austrittsöffnungen, erstreckt. The mixing element preferably extends within the inlet manifold over at least one outlet opening, preferably at least over half of all outlet openings arranged in a row. In other words, the mixing element protrudes so far into the interior of the inlet manifold, in particular into the distributor space, that it extends over at least one outlet opening, preferably over half of all outlet openings arranged in a row, with respect to a longitudinal extension of the inlet manifold.

In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mischelement über die Länge eine im Wesentlichen konstante Querschnittsfläche aufweist, wobei vorzugsweise das Mischelement entlang der Länge eines sich ändernde geometrische Querschnittsform aufweist. In one embodiment variant of the invention, it is provided that the mixing element has a substantially constant cross-sectional area over its length, with the mixing element preferably having a changing geometric cross-sectional shape along the length.

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mischelement durch eine Düse-Diffusoranordnung gebildet ist, welche einen ersten Abschnitt mit sich in Strömungsrichtung verjüngendem Strömungsquerschnitt und stromabwärts davon einen zweiten Abschnitt mit sich in Strömungsrichtung In a further embodiment variant of the invention it is provided that the mixing element is formed by a nozzle-diffuser arrangement which has a first section with a flow cross-section that tapers in the flow direction and a second section downstream thereof in the flow direction

erweiterndem Strömungsquerschnitt aufweist, wobei vorzugsweise zwischen dem having widening flow cross-section, preferably between the

ersten und dem zweiten Abschnitt ein Übergangsabschnitt mit konstantem first and second section a transition section with constant

Strömungsquerschnitt angeordnet ist. Flow cross section is arranged.

Eine rasche Durchmischung des rückgeführten Gases mit der Luft lässt sich dabei erzielen, wenn eine Austrittsquerschnittfläche aus dem zweiten Abschnitt mindestens so groß wie eine Eintrittsquerschnittfläche in den ersten Abschnitt des Mischelements und vorzugsweise größer als eine Übergangsquerschnittfläche des Übergangsabschnittes ausgebildet ist. Rapid mixing of the recirculated gas with the air can be achieved if an exit cross-sectional area from the second section is at least as large as an entry cross-sectional area into the first section of the mixing element and preferably larger than a transition cross-sectional area of the transition section.

In einer Variante der Erfindung weist das Mischelement über die Länge eine im Wesentlichen konstante Querschnittsfläche auf, wobei vorzugsweise das Mischelement entlang der Länge eine sich ändernde geometrische Querschnittsform aufweist. Mit anderen Worten, es wird über die Länge des Mischelements die Querschnittsfläche konstant gehalten, während die Form des Querschnitts variiert In one variant of the invention, the mixing element has a substantially constant cross-sectional area over its length, with the mixing element preferably having a changing geometric cross-sectional shape along its length. In other words, the cross-sectional area is kept constant over the length of the mixing element, while the shape of the cross-section varies

werden kann. can be.

Durch die Kombination aus verjüngendem und erweiternden Strömungsquerschnitt ermöglicht eine besonders gute Vermischung der Luft mit den rückgeführten Gasen, insbesondere wenn der erste Abschnitt im Wesentlichen gerade und der zweite Abschnitt gebogen ausgebildet ist, wobei vorzugsweise der zweite Abschnitt als 90°-Bogen so ausführt ist, dass die Hauptströmungsrichtung aus der Übertrittsöffnung i etwa quer zur Strömungsrichtung der Einlasssammleraustritte verläuft. Insbesondere ist die Hauptströmungsrichtung gegen eine Innenwandfläche des Einlasssammlers gelenkt. Durch diese erzwungene Richtungsänderung der Strömung der Mischstrecke wird verhindert, dass die Einlasssammleraustritte, die direkt in der Nähe der Übertrittsöffnung aus dem zweiten Abschnitt sind, begünstigt The combination of narrowing and widening flow cross-section enables particularly good mixing of the air with the recirculated gases, in particular if the first section is essentially straight and the second section is curved, with the second section preferably being designed as a 90° bend in such a way that that the main flow direction from the transfer opening i runs approximately transversely to the flow direction of the inlet manifold outlets. In particular, the main flow direction is directed against an inner wall surface of the inlet manifold. This forced change in direction of the flow of the mixing section prevents the inlet collector outlets, which are directly in the vicinity of the transfer opening from the second section, from being favored

werden. will.

Eine Ausführung der Erfindung sieht dabei vor, dass das Mischelement eine durchgehende geschlossene Wand aufweist, wobei der zweite Abschnitt über eine An embodiment of the invention provides that the mixing element has a continuous closed wall, the second section having a

einzige Überströmöffnung in den Innenraum des Einlasssammlers mündet. single overflow opening opens into the interior of the intake manifold.

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mischelement durch ein Rohrelement gebildet ist, welches eine Mantelfläche und eine der Eintrittsöffnung abgewandte Stirnfläche aufweist, wobei die Mantelfläche und/oder Stirnfläche zumindest eine Übertrittsöffnung, vorzugsweise zumindest eine Gruppe von Überströmöffnungen aufweist. Mit anderen Worten ist das In a further embodiment variant of the invention, it is provided that the mixing element is formed by a tubular element which has a lateral surface and an end face remote from the inlet opening, the lateral surface and/or end face having at least one transfer opening, preferably at least one group of overflow openings. In other words, this is

Mischelement in einer Variante der Erfindung als Rohrelement ausgebildet, welches eine Mantelfläche und eine der Eintrittsöffnung gegenüberliegende Stirnfläche aufweist, wobei zumindest eine das Innere des Rohrelements mit dem Inneren des Einlasssammlers, insbesondere dessen Verteilerraum, verbindende Überströmöffnung, vorzugsweise eine Vielzahl von Überströmöffnungen, vorgesehen sind. Besonders vorteilhaft zum Erreichen einer homogenen Vermischung ist es, wenn die Überströmöffnungen gleichmäßig um den Umfang des Rohrelementes und/oder gleichmäßig entlang des Rohrelementes verteilt angeordnet sind. Die Größe der Querschnitte der Überströmöffnungen ist dabei In one variant of the invention, the mixing element is designed as a tubular element, which has a lateral surface and an end face opposite the inlet opening, with at least one overflow opening connecting the interior of the tubular element to the interior of the inlet header, in particular its distributor space, preferably a large number of overflow openings, being provided. It is particularly advantageous for achieving homogeneous mixing if the overflow openings are distributed uniformly around the circumference of the tubular element and/or distributed uniformly along the tubular element. The size of the cross sections of the overflow openings is included

insbesondere für alle Überströmöffnungen gleich ausgebildet. designed the same in particular for all overflow openings.

Mit anderen Worten ist eine Vielzahl von Überströmöffnungen vorgesehen, die gleichmäßig über die Mantelfläche, insbesondere gleichmäßig über deren Umfang und/oder entlang des Rohrelements, und/oder die Stirnfläche verteilt angeordnet sind. In other words, a large number of overflow openings are provided, which are distributed uniformly over the lateral surface, in particular uniformly over its circumference and/or along the tubular element, and/or the end face.

Alternativ zu einer gleichmäßigen Verteilung und gleichen Größe der Überströmöffnung sieht eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsvariante vor, dass die Querschnitte der Überströmöffnungen unterschiedlich groß ausgebildet sind und/oder dass die Überströmöffnungen über den Umfang des Rohrelementes und/oder entlang dem Rohrelement ungleichmäßig verteilt angeordnet sind. Beispielsweise können die Flächen der Querschnitte der Überströmöffnungen entlang der Strömungsrichtung abnehmend oder zunehmend ausgebildet sein. Weiters ist es möglich, dass kleine und große Überströmöffnungen abwechseln um den Umfang des Rohrelementes und/oder entlang dem Rohrelement angeordnet As an alternative to a uniform distribution and the same size of the overflow opening, a further embodiment variant according to the invention provides that the cross sections of the overflow openings are of different sizes and/or that the overflow openings are distributed unevenly over the circumference of the tubular element and/or along the tubular element. For example, the areas of the cross sections of the overflow openings can be designed to decrease or increase along the direction of flow. Furthermore, it is possible for small and large overflow openings to be arranged alternately around the circumference of the tubular element and/or along the tubular element

sind. are.

Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch eine eingangs erwähnte Brennkraftmaschine mit einem oder mehreren Zylindern und zumindest einem Einlassströmungsweg gelöst, wobei erfindungsgemäß zumindest ein Einlasssammler The object of the invention is also achieved by an internal combustion engine mentioned at the beginning with one or more cylinders and at least one intake flow path, with at least one intake manifold according to the invention

der oben beschriebenen Art vorgesehen ist. of the type described above is provided.

Durch das in den Einlasssammler integrierte Mischelement kann unter Beanspruchung von wenig Bauraum eine effiziente Vermischung der in den The mixing element integrated into the inlet manifold can be used to efficiently mix the

Einlassströmungsweg eingebrachten Gase erreicht werden. Inlet flow path introduced gases can be achieved.

Ein weiterer Vorteil des integrierten Mischelements ist, dass das gesamte Einlasssammlergehäuse unabhängig von der Mischstrecke gefertigt werden kann. Insbesondere kann ein Teilungsflansch und/oder die Werkzeugentformungsrichtung bei der Herstellung des gesamten Einlasssammlers zumindest teilweise unabhängig von der Geometrie der Mischstrecke vorgesehen werden. Ohne integriertem Mischelement müsste diese Geometrie mit den Entformungsrichtungen des gesamten Einlasssammlergehäuses zusammenpassen oder wäre im Extremfall gar Another advantage of the integrated mixing element is that the entire intake manifold housing can be manufactured independently of the mixing section. In particular, a dividing flange and/or the tool demolding direction can be provided at least partially independently of the geometry of the mixing section during the manufacture of the entire inlet manifold. Without an integrated mixing element, this geometry would have to match the demolding directions of the entire intake manifold housing or, in extreme cases, would not even exist

nicht herstellbar. not produceable.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines nicht einschränkenden The invention is described below using a non-limiting example

Ausführungsbeispieles, das in den Figuren dargestellt ist, näher erläutert. Darin Embodiment, which is shown in the figures, explained in more detail. In this

zeigen demonstrate

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Einlasssammler in einer axonometrischen Darstellung, 1 shows an axonometric representation of an inlet manifold according to the invention,

Fig. 2 schematisch eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer ersten Ausführungsvariante, 2 schematically shows an internal combustion engine according to the invention in a first embodiment variant,

Fig. 3 einen Einlasssammler dieser Brennkraftmaschine in einer axonometrischen Darstellung, 3 an intake manifold of this internal combustion engine in an axonometric representation,

Fig. 4 diesen Einlasssammler in einer flanschseitigen Ansicht 4 shows this inlet manifold in a flange-side view

Fig. 5 den Einlasssammler in einem Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 4, Fig. 5 shows the inlet manifold in a section according to the line V-V in Fig. 4,

Fig. 6 den Einlasssammler in einem Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 4, 6 shows the inlet manifold in a section along line VI-VI in FIG. 4,

Fig. 7 den Einlasssammler in einer stirnseitigen Ansicht, 7 shows the intake manifold in a front view,

Fig. 8 den Einlasssammler in einem Schnitt gemäß der Linie VIII-VIITI in Fig. 7, 8 shows the inlet manifold in a section along line VIII-VIITI in FIG. 7,

Fig. 9 ein Mischelement dieses Einlasssammler in einer axonometrischen Fig. 9 shows a mixing element of this inlet manifold in an axonometric

Darstellung, Depiction,

Fig. 10 schematisch eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer Fig. 10 schematically an internal combustion engine according to the invention in a

zweiten Ausführungsvariante, second variant,

Fig. 11 einen Einlasssammler dieser Brennkraftmaschine in einer Fig. 11 shows an intake manifold of this internal combustion engine in a

geschnittenen axonometrischen Darstellung, cut axonometric representation,

Fig. 12 diesen Einlasssammler in einem Schnitt gemäß der Linie XII-XII in Fig. 14, Fig. 13 ein Mischelement dieses Einlasssammler in einer axonometrischen Fig. 12 this inlet header in a section according to the line XII-XII in Fig. 14, Fig. 13 a mixing element of this inlet header in an axonometric view

Darstellung, Depiction,

Fig. 14 diesen Einlasssammler in einem Schnitt gemäß der Linie XIV-XIV in Fig. 12 und Fig. 14 shows this inlet manifold in a section according to the line XIV-XIV in Fig. 12 and

Fig. 15 diesen Einlasssammler in einem Schnitt gemäß der Linie XV-XV in Fig. 12. Fig. 15 shows this inlet manifold in a section according to the line XV-XV in Fig. 12.

In den Ausführungsvarianten sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen In the embodiment variants, the same parts have the same reference symbols

versehen. Mistake.

Fig. 1 zeigt einen Einlasssammler 1 für eine in Fig. 2 dargestellte Brennkraftmaschine 10 mit mehreren - nämlich vier -Zylindern 11. Das Gehäuse 2 des Einlasssammler 1 definiert im Inneren einen Verteilerraum 3 zur Verteilung der über eine Eintrittsöffnung 4 zugeführten Einlassluft über Austrittsöffnungen 5 an die einzelnen Zylinder 11. Aus Gründen der Übersicht ist in den Figuren nur eine Austrittsöffnung 5 mit einem Bezugszeichen versehen, für den Fachmann klar ersichtlich weist aber die dargestellte Vierzylinderausführung vier Austrittsöffnungen 5 auf. Die an einer beispielsweise ebenen Stirnseitenfläche 21 des Gehäuses 2 angeordnete Eintrittsöffnung 4 kommuniziert mit einem eine Eintrittsflanschfläche 40 aufweisenden Eintrittsstutzen 41, welcher an eine Einlassleitung 120 eines Einlassströmungswegs 12 angeschlossen werden kann. Die Fig. 1 shows an intake manifold 1 for an internal combustion engine 10 shown in Fig. 2 with several - namely four -cylinders 11. The housing 2 of the intake manifold 1 defines a distributor space 3 on the inside for distributing the intake air supplied via an inlet opening 4 via outlet openings 5 the individual cylinders 11. For reasons of clarity, only one outlet opening 5 is provided with a reference number in the figures, but the four-cylinder embodiment shown has four outlet openings 5, which is clearly evident to a person skilled in the art. The inlet opening 4 arranged, for example, on a flat end face 21 of the housing 2 communicates with an inlet connection piece 41 which has an inlet flange surface 40 and which can be connected to an inlet line 120 of an inlet flow path 12 . the

Eintrittsflanschfläche 40 ist in einer Eintrittsflanschebene g40 angeordnet. Entry flange face 40 is located in an entry flange plane g40.

Der Eintrittsstutzen 41 weist weiters zumindest einen außerhalb des Verteilerraumes 3 des Gehäuses 2 angeordneten Rückführanschluss 7 für The inlet socket 41 also has at least one return connection 7 arranged outside of the distributor space 3 of the housing 2

zumindest eine Rückführleitung 14 zur Rückführung von Abgasen aus einem at least one recirculation line 14 for recirculating exhaust gases from a

Auslassströmungsweg 13, und/oder beispielsweise zur Rückführung von Blow-ByGasen aus einem nicht weiter dargestellten Kurbelgehäuse, und/oder zur Rückführung von Kraftstoffdämpfen aus einem nicht weiter dargestellten Outlet flow path 13, and/or, for example, for the return of blow-by gases from a crankcase, not shown, and/or for the return of fuel vapors from a crankcase, not shown

Kraftstofftank in den Einlassströmungsweg 12 auf. Fuel tank in the inlet flow path 12 on.

Auf einer mit Bezugszeichen A angedeuteten Austrittsseite des Einlasssammlers 1 ist pro Zylinder 11 zumindest eine Austrittsöffnung 5 im Bereich einer beispielsweise ebenen Längsseitenfläche 22 des Gehäuses 2 angeordnet, wobei die Austrittsöffnungen 5 in einer Reihe angeordnet sind. Wie in Fig. 8 dargestellt ist liegen die durch die jeweiligen Flächenschwerpunkte definierten Mittelpunkte M der Austrittsöffnungen 5 auf einer Geraden g. Jede Austrittsöffnung 5 kommuniziert mit einem Austrittsstutzen 51, welcher über eine Austrittsflanschfläche 50 mit jeweils einem zu einem Zylinder 11 der Brennkraftmaschine 10 führenden Einlasskanal 121 strömungsverbindbar ist (siehe Fig. 8 und 12). Die Austrittsflanschflächen 50 aller Austrittsöffnungen 5 sind in den Ausführungsbeispielen in einer gemeinsamen Austrittsflanschebene £5o9 angeordnet, welche beispielsweise normal zur Eintrittsflanschebene 49 ausgebildet ist. Die Gerade g ist beispielsweise parallel zur At least one outlet opening 5 per cylinder 11 is arranged on an outlet side of the intake manifold 1 indicated by reference symbol A in the area of a flat longitudinal side surface 22 of the housing 2, for example, with the outlet openings 5 being arranged in a row. As shown in FIG. 8, the center points M of the outlet openings 5 defined by the respective centroids lie on a straight line g. Each outlet opening 5 communicates with an outlet nozzle 51 which can be flow-connected via an outlet flange surface 50 to an inlet channel 121 leading to a cylinder 11 of the internal combustion engine 10 (see FIGS. 8 and 12). In the exemplary embodiments, the outlet flange surfaces 50 of all outlet openings 5 are arranged in a common outlet flange plane £5o9, which is formed normal to the inlet flange plane 49, for example. The straight line g is, for example, parallel to

Austrittsflanschebene g5o ausgebildet. Outlet flange level g5o formed.

Die Austrittsflanschflächen 50 der Austrittsstutzen 51 dienen jeweils zum Anschluss The outlet flange surfaces 50 of the outlet sockets 51 are used for connection

zumindest eines zu einem Zylinder 11 führenden Einlasskanals 121. at least one intake port 121 leading to a cylinder 11.

Innerhalb des Einlasssammlers 1 ist eine Mischeinrichtung 60 zur Vermischung der Einlassluft mit rückgeführtem Abgas und/oder Kraftstoffdämpfen und/oder Blow-ByGasen angeordnet, welche durch eine zum Verteilerraum 3 hin abgegrenzte Mischstrecke 6 stromabwärts des Rückführanschlusses 7 gebildet ist. Die Mischstrecke 6 beginnt also beim Rückführanschluss 7 und endet - in Richtung der Strömungsrichtung bei der Übertrittsöffnung 62 bzw. - im Falle von mehreren Inside the intake manifold 1 there is a mixing device 60 for mixing the intake air with recirculated exhaust gas and/or fuel vapors and/or blow-by gases, which is formed by a mixing section 6 delimited towards the distributor chamber 3 downstream of the recirculation connection 7 . The mixing section 6 thus begins at the return connection 7 and ends—in the direction of flow at the transfer opening 62 or—in the case of several

Überströmöffnungen 62 - bei der letzten Übertrittsöffnung 62. Overflow openings 62 - at the last transfer opening 62.

Die Mischstrecke 6 ist zum überwiegenden Teil durch ein in den Einlasssammler 1 integriertes hohles Mischelement 60 gebildet. Das Mischelement 60 ist beispielsweise als länglicher Hohlkörper ausgebildet, dessen Wände einen Hohlraum definieren, welcher - teilweise oder zur Gänze - die Mischstrecke 6 bildet und mit dem Verteilerraum 3 über zumindest eine Übertrittsöffnung 62 strömungsverbunden ist. Die Mischstrecke 6 dient zur Vermischung der The mixing section 6 is predominantly formed by a hollow mixing element 60 integrated into the inlet manifold 1 . The mixing element 60 is designed, for example, as an elongate hollow body, the walls of which define a cavity which—partially or entirely—forms the mixing section 6 and is flow-connected to the distributor space 3 via at least one transfer opening 62 . The mixing section 6 is used to mix the

rückgeführten Gase mit der Einlassluft. Das Mischelement 60 ist dabei recirculated gases with the inlet air. The mixing element 60 is included

beispielsweise durch ein innerhalb des Einlasssammlers 1 angeordnetes und an die Einlassleitung 120 stromabwärts des Rückführanschlusses 120 angeschlossenes Rohr gebildet, welches über zumindest eine Übertrittsöffnung 62 in den Einlasssammler 1 mündet. Das Mischelement 60 ist durch eine Wand 63 vom Verteilerraum 3 des Einlasssammlers 1 abgegrenzt. Die Mischstrecke 6 endet mit dem Übertreten des im Wesentlichen homogenen Gas-Luftgemisches durch die zumindest eine Übertrittsöffnung 62 in den Verteilerraum 3 des Einlasssammlers 1. formed, for example, by a pipe which is arranged inside the intake manifold 1 and is connected to the intake line 120 downstream of the return connection 120 and which opens into the intake manifold 1 via at least one transfer opening 62 . The mixing element 60 is separated from the distributor space 3 of the inlet manifold 1 by a wall 63 . The mixing section 6 ends when the essentially homogeneous gas-air mixture passes through the at least one transfer opening 62 into the distributor space 3 of the intake manifold 1.

Wie insbesondere aus den Fign. 5, 6, 9 und 13 hervorgeht, weist das Mischelement 60 Halteelemente 64 zur lösbaren oder unlösbaren Befestigung As can be seen in particular from Figs. 5, 6, 9 and 13, the mixing element 60 has holding elements 64 for detachable or non-detachable attachment

innerhalb des Einlasssammlers 1 auf. inside the intake manifold 1.

Die Fig. 2 und 9 einerseits und die Fig. 10 bis 15 andererseits zeigen zwei Ausführungsvarianten mit unterschiedlich ausgebildeten Mischelementen 60. 2 and 9 on the one hand and FIGS. 10 to 15 on the other hand show two design variants with differently designed mixing elements 60.

Die Fig. 2 und 10 zeigen schematisch jeweils eine Brennkraftmaschine 10 mit mehreren - im gezeigten Beispiel vier - Zylindern 11 mit zumindest einem Einlassströmungsweg 12, zumindest einem Auslassströmungsweg 13, sowie mit zumindest einer Rückführleitung 14 zur Rückführung von Abgasen aus dem Auslassströmungsweg 13 und/oder zur Rückführung von Blow-By-Gasen und/oder zur Rückführung von Kraftstoffdämpfen in den Einlassströmungsweg 12. 2 and 10 each show a schematic of an internal combustion engine 10 with a plurality of cylinders 11—four in the example shown—with at least one inlet flow path 12, at least one outlet flow path 13, and with at least one recirculation line 14 for recirculating exhaust gases from the outlet flow path 13 and/or for returning blow-by gases and/or for returning fuel vapors into the inlet flow path 12.

Im Einlassströmungsweg 12 ist der Einlasssammler 1 angeordnet, in welchen über die Eintrittsöffnung 4 eine Einlassleitung 120 einmündet. Von den Austrittsöffnungen 5 des Einlasssammler 1 gehen zu den Zylindern 11 führende Einlasskanäle 121 aus. Pro Zylinder 11 können dabei ein oder mehrere Einlasskanäle 121 vorgesehen sein. The inlet manifold 1 is arranged in the inlet flow path 12 and an inlet line 120 opens into it via the inlet opening 4 . Intake channels 121 leading to the cylinders 11 proceed from the outlet openings 5 of the intake manifold 1 . One or more intake ports 121 can be provided for each cylinder 11 .

An jede Austrittsöffnung 5 des Einlasssammlers 1 ist zumindest ein zu einem At each outlet opening 5 of the intake manifold 1 is at least one to one

Zylinder 11 führender Einlasskanal 121 angeschlossen. Cylinder 11 leading inlet port 121 connected.

Eine beispielsweise vom Auslassströmungsweg 13 ausgehende Rückführleitung 14 ist an den zumindest einen Rückführanschluss 7 angeschlossen. In nicht weiter dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung kann an den zumindest einen Rückführanschluss 7 alternativ oder zusätzlich auch eine Rückführleitung zur Rückführung von Blow-By-Gasen oder eine Rückführleitung zur Rückführung von A return line 14 emanating, for example, from the outlet flow path 13 is connected to the at least one return connection 7 . In exemplary embodiments of the invention that are not shown in more detail, a return line for returning blow-by gases or a return line for returning

Kraftstoffdämpfen angeschlossen sein. connected to fuel vapors.

Die Fig. 2 bis 9 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der das 2 to 9 show a first embodiment of the invention, in which the

Mischelement 60 durch eine Düse-Diffusoranordnung 601 gebildet ist. Mixing element 60 is formed by a nozzle-diffuser arrangement 601.

Im ersten Ausführungsbeispiel weist das durch eine Düse-Diffusoranordnung 601 gebildete Mischelement 60 einen geraden ersten Abschnitt 601a mit sich in Strömungsrichtung verjüngendem Strömungsquerschnitt und einen gekrümmten zweiten Abschnitt 601b mit sich in Strömungsrichtung erweiterndem Strömungsquerschnitt auf, wobei zwischen dem ersten Abschnitt 601a und dem zweiten Abschnitt 601b ein gerader Übergangsabschnitt 601c mit konstantem Strömungsquerschnitt ausgebildet ist. Der Übergangsabschnitt 601c ist dabei kürzer als der erste Abschnitt 601a ausgebildet. Der zweite Abschnitt 601b ist dabei In the first exemplary embodiment, the mixing element 60 formed by a nozzle/diffuser arrangement 601 has a straight first section 601a with a flow cross section that narrows in the direction of flow and a curved second section 601b with a flow cross section that widens in the direction of flow, with between the first section 601a and the second section 601b a straight transition section 601c with a constant flow cross-section is formed. The transition section 601c is shorter than the first section 601a. The second section 601b is included

im Wesentlichen als 90° Bogen geformt. essentially shaped as a 90° arc.

Eine Austrittsquerschnittfläche F3 aus dem zweiten Abschnitt 601b ist dabei mindestens so groß wie eine Eintrittsquerschnittfläche F1 in den ersten Abschnitt 601a des Mischelements 60 und größer als eine Übergangsquerschnittfläche F2 des An exit cross-sectional area F3 from the second section 601b is at least as large as an entry cross-sectional area F1 into the first section 601a of the mixing element 60 and larger than a transition cross-sectional area F2 of the

Übergangsabschnittes 601c ausgebildet. Transition section 601c formed.

Die Austrittquerschnittfläche F3 aus dem Mischelement 60 ist dabei in einer Übertrittsebene £62 angeordnet, welche normal zur Stirnseitenfläche 21 des Gehäuses 2 und/oder normal zur Eintrittsflanschfläche 40 ausgebildet ist. Weiters ist die Übertrittsebene normal zur Längsebene des Gehäuses 2 und/oder normal zur The exit cross-sectional area F3 from the mixing element 60 is arranged in an exit plane £62 which is formed normal to the end face 21 of the housing 2 and/or normal to the inlet flange surface 40 . Furthermore, the transfer plane is normal to the longitudinal plane of the housing 2 and/or normal to the

Austrittsflanschfläche 50 bzw. der Austrittsflanschebene £so ausgebildet. Outlet flange surface 50 or the outlet flange plane £so formed.

Luft und rückgeführtes Gas - also rückgeführtes Abgas und/oder Blow-By-Gase und/oder Kraftstoffdämpfe - werden in einer Eintrittsströmungsrichtung S1 dem Einlasssammler 1 zugeführt und strömen in der in der Strömungsebene Z verlaufenden Hauptströmungsrichtung S2 in das Mischelementes 60 und werden durch den zweiten Abschnitt der Düse-Diffusoranordnung 601 in der Strömungsebene C um 90° auf die Austrittseite A des Einlasssammlers 1 umgelenkt und strömen durch die Übertrittsöffnung 62 in Richtung der Austrittsöffnungen 5 in den Verteilerraum 3. Das homogene Luft-Gasgemisch strömt weiter durch die Austrittsöffnungen 5 in der Austrittströmungsrichtung S3 des Austrittstutzens 51 in die Einlasskanäle 121. Die Strömungsebene C ist parallel zur Eintrittsströmungsrichtung S1 und/oder parallel zur Austrittsflanschfläche 50 zumindest eines Austrittsstutzens 51 und/oder normal zur Air and recirculated gas - i.e. recirculated exhaust gas and/or blow-by gases and/or fuel vapors - are supplied to the inlet manifold 1 in an inlet flow direction S1 and flow in the main flow direction S2 running in the flow plane Z into the mixing element 60 and are passed through the second Section of the nozzle-diffuser arrangement 601 in the flow plane C is deflected by 90° to the outlet side A of the inlet manifold 1 and flow through the transfer opening 62 in the direction of the outlet openings 5 into the distribution chamber 3. The homogeneous air-gas mixture flows on through the outlet openings 5 in the Outlet flow direction S3 of the outlet nozzle 51 into the inlet channels 121. The flow plane C is parallel to the inlet flow direction S1 and/or parallel to the outlet flange surface 50 of at least one outlet nozzle 51 and/or normal to the

Austrittsströmungsrichtung S3 zumindest eines Austrittsstutzens 51 ausgebildet. Outlet flow direction S3 at least one outlet nozzle 51 is formed.

Die Fig. 10 bis 15 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der das Mischelement 60 durch ein perforiertes Rohrelement 602 gebildet ist, welches beispielsweise im Wesentlichen gerade, insbesondere zylindrisch geformt ist. Das Rohrelement 602 kann aber auch eine gekrümmte Form aufweisen, ähnlich wie in 10 to 15 show a second exemplary embodiment of the invention, in which the mixing element 60 is formed by a perforated tubular element 602 which, for example, is essentially straight, in particular cylindrical in shape. However, the tubular element 602 can also have a curved shape, similar to FIG

den Fig. 2 bis 9 gezeigt. 2 to 9 shown.

Die Längsachse 602a des Rohrelementes 602 ist dabei im Wesentlichen normal zur Stirnebene der ersten Stirnseite des Gehäuses 2 und/oder normal zur Eintrittsflanschfläche 40 angeordnet. Weiters ist die Längsachse 602a des Rohrelementes 602 parallel zur Längsebene des Gehäuses 2 und/oder parallel zur The longitudinal axis 602a of the tubular element 602 is arranged essentially normal to the end plane of the first end face of the housing 2 and/or normal to the inlet flange surface 40 . Furthermore, the longitudinal axis 602a of the tubular element 602 is parallel to the longitudinal plane of the housing 2 and/or parallel to the

Austrittsflanschfläche 50 ausgebildet. Outlet flange surface 50 formed.

Das Rohrelement 602 weist eine Mantelfläche 602b und eine Stirnfläche 602c mit einer Vielzahl an beispielsweise durch Bohrungen gebildeten Überströmöffnungen 62 auf. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur einige der Überströmöffnungen 62 mit Bezugszeichen versehen. Die Überströmöffnungen 62 sind im gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel gleichmäßig auf der Mantelfläche 602b und/oder der Stirnfläche 602c verteilt, beispielsweise in Reihen, angeordnet. Die Summe der Austrittsquerschnittsflächen F3 —- auch hier sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einzelne Bezugszeichen vergeben - der Überströmöffnungen 62 entspricht mindestens der Eintrittsquerschnittsfläche F1 in das Mischelement 60. Alternativ zu einer gleichmäßigen Verteilung können die Flächen der Querschnitte der Überströmöffnungen 62 auch unterschiedlich groß und/oder ungleichmäßig über The tubular element 602 has a lateral surface 602b and an end face 602c with a large number of overflow openings 62 formed, for example, by bores. For reasons of clarity, only some of the overflow openings 62 are provided with reference numbers. In the second exemplary embodiment shown, the overflow openings 62 are distributed uniformly on the lateral surface 602b and/or the end face 602c, for example in rows. The sum of the exit cross-sectional areas F3--only individual reference numbers are given here for reasons of clarity--of the overflow openings 62 corresponds at least to the entry cross-sectional area F1 into the mixing element 60. As an alternative to a uniform distribution, the areas of the cross-sections of the overflow openings 62 can also have different sizes and/or or unevenly across

den Umfang und/oder die Länge des Rohrelementes 602 verteilt ausgeführt sein. be distributed over the circumference and/or the length of the tube element 602 .

Luft und rückgeführtes Gas - also rückgeführtes Abgas und/oder Blow-By-Gase und/oder Kraftstoffdämpfe - werden in einer Eintrittsströmungsrichtung S1 dem Einlasssammler 1 zugeführt und strömen in der in der Strömungsebene Z verlaufenden Hauptströmungsrichtung S2 in das Mischelementes 60 und über die Vielzahl an Überströmöffnungen 62 in den Verteilerraum 3, wobei eine weitere Homogenisierung des Luft-/Gasgemisches stattfindet. Das homogene Luft/Gasgemisch strömt weiter durch die Austrittsöffnungen 5 in der Austrittströmungsrichtung S3 des Austrittstutzens 51 in die Einlasskanäle 121. Durch das Mischelement wird eine homogene Vermischung und gleichmäßige Aufteilung des Luft-/Gasgemisches auf die Zylinder 11 erzielt, wobei nur minimaler Air and recirculated gas - i.e. recirculated exhaust gas and/or blow-by gases and/or fuel vapors - are supplied to the inlet manifold 1 in an inlet flow direction S1 and flow in the main flow direction S2 running in the flow plane Z into the mixing element 60 and over the plurality of Overflow openings 62 in the distributor space 3, with further homogenization of the air/gas mixture taking place. The homogeneous air/gas mixture continues to flow through the outlet openings 5 in the outlet flow direction S3 of the outlet nozzle 51 into the inlet channels 121. The mixing element achieves homogeneous mixing and uniform distribution of the air/gas mixture over the cylinders 11, with only minimal

Bauraum in Anspruch genommen wird. Space is taken up.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS Einlasssammler (1) für eine Brennkraftmaschine (10) mit zumindest einem Zylinder (11), wobei der Einlasssammler (1) ein einen Verteilerraum (3) definierendes Gehäuse (2), zumindest einer durch einen Eintrittsstutzen (41) gebildeten Eintrittsöffnung (4) und zumindest zwei Austrittsöffnungen (5) für Einlassluft oder ein Luft-/Gasgemisch aufweist, wobei im Verteilerraum (3) zumindest eine Mischeinrichtung zur Vermischung der Einlassluft mit rückgeführtem Abgas und/oder Kraftstoffdämpfen und/oder Blow-By-Gasen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung durch eine vom Verteilerraum (3) abgegrenzte Mischstrecke (6) zur Zumischung von Abgas und/oder Kraftstoffdämpfen und/oder Blow-By-Gasen zur Einlassluft gebildet ist, wobei die Mischstrecke (6) durch zumindest ein in den Einlasssammler (1) integriertes hohles Mischelement (60) gebildet ist, welches über zumindest eine Übertrittsöffnung (62) in den Einlasssammler (1) mündet, und wobei das Abgas und/oder die Kraftstoffdämpfe und/oder die Blow-ByGase gemeinsam mit der Luft dem Verteilerraum (3) - vorzugsweise über Intake manifold (1) for an internal combustion engine (10) with at least one cylinder (11), the intake manifold (1) having a housing (2) defining a distributor chamber (3), at least one inlet opening (4) formed by an inlet connection (41), and has at least two outlet openings (5) for intake air or an air/gas mixture, with at least one mixing device for mixing the intake air with recirculated exhaust gas and/or fuel vapors and/or blow-by gases being arranged in the distributor space (3), characterized in that that the mixing device is formed by a mixing section (6) delimited from the distributor space (3) for admixing exhaust gas and/or fuel vapors and/or blow-by gases to the intake air, the mixing section (6) being formed by at least one in the intake manifold (1st ) integrated hollow mixing element (60) is formed, which via at least one transfer opening (62) in the intake manifold (1) opens, and wherein the exhaust gas and / or the fuel Dä mpfe and/or the blow-by gases together with the air in the distributor space (3) - preferably via denselben Eintrittsstutzen (41) - zuführbar sind. the same inlet nozzle (41) - can be supplied. Einlasssammler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittsstutzen (41) einen Rückführanschluss (7) zum Anschließen zumindest einer Rückführleitung (14) für Abgas und/oder Kraftstoffdämpfe und/oder Blow-By-Gase aufweist. Inlet manifold (1) according to Claim 1, characterized in that the inlet connection (41) has a return connection (7) for connecting at least one return line (14) for exhaust gas and/or fuel vapors and/or blow-by gases. Einlasssammler (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischelement (60) durch ein innerhalb des Einlasssammlers (1) Inlet manifold (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the mixing element (60) is formed by a angeordnetes Rohr gebildet ist. arranged tube is formed. Einlasssammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischelement (60) eine Hauptströmungsrichtung (S2) aufweist, welche im Wesentlichen in einer Strömungsebene (C) verläuft, welche parallel zu einer Eintrittsströmungsrichtung (S1) und/oder parallel zu einer Austrittsflanschfläche (50) zumindest eines Austrittsstutzens (51) des Einlasssammlers (1) und/oder normal zu einer Austrittsströmungsrichtung (S3) zumindest eines Austrittsstutzens (51) des Einlasssammlers (1) Inlet manifold (1) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the mixing element (60) has a main flow direction (S2) which essentially runs in a flow plane (C) which is parallel to an inlet flow direction (S1) and/or parallel to an outlet flange surface (50) of at least one outlet socket (51) of the inlet manifold (1) and/or normal to an outlet flow direction (S3) of at least one outlet socket (51) of the inlet manifold (1) ausgebildet ist. is trained. 14 14 Einlasssammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Mischelementes (60) zumindest 50% einer Längserstreckung des Einlasssammlers (1) beträgt. Inlet manifold (1) according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the length of the mixing element (60) is at least 50% of a longitudinal extension of the inlet manifold (1). Einlasssammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Mischelement (60) innerhalb des Einlasssammlers (1) über zumindest eine Austrittsöffnung (5), vorzugsweise zumindest über die Hälfte aller in Reihe angeordneten Austrittsöffnungen (5), Inlet manifold (1) according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the mixing element (60) is located inside the inlet manifold (1) via at least one outlet opening (5), preferably at least over half of all the outlet openings (5) arranged in a row, erstreckt. extends. Einlasssammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischelement (60) durch eine DüseDiffusoranordnung (601) gebildet ist, welche einen ersten Abschnitt (601a) mit sich verjüngendem Strömungsquerschnitt und stromabwärts davon einen zweiten Abschnitt (601b) mit sich erweiterndem Strömungsquerschnitt aufweist, wobei vorzugsweise zwischen dem ersten (601a) und dem zweiten Abschnitt (601b) ein Übergangsabschnitt (601c) mit konstantem Strömungsquerschnitt angeordnet ist. Inlet manifold (1) according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the mixing element (60) is formed by a nozzle/diffuser arrangement (601) which has a first section (601a) with a tapering flow cross-section and, downstream thereof, a second section (601b) with an expanding flow cross section, a transition section (601c) with a constant flow cross section being preferably arranged between the first (601a) and the second section (601b). Einlasssammler (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (601a) im Wesentlichen gerade und der zweite Abschnitt (601b) gebogen ausgebildet ist, wobei vorzugsweise der zweite Abschnitt (601b) als 90°-Bogen so ausführt ist, dass die Hauptströmungsrichtung (S2) des Mischelementes (60) aus der Überströmöffnung (62) etwa quer zur Inlet manifold (1) according to Claim 7, characterized in that the first section (601a) is essentially straight and the second section (601b) is curved, with the second section (601b) preferably being designed as a 90° bend such that the main flow direction (S2) of the mixing element (60) from the overflow opening (62) approximately transverse to Strömungsrichtung der Einlasssammleraustritte verläuft. Flow direction of the inlet manifold outlets runs. Einlasssammler (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Austrittsquerschnittfläche (F3) aus dem zweiten Abschnitt (601b) mindestens so groß wie eine Eintrittsquerschnittfläche (F1) in den ersten Abschnitt (601a) des Mischelements (60) und vorzugsweise größer als eine Übergangsquerschnittfläche (F2) des Übergangsabschnittes (601c) ausgebildet Inlet manifold (1) according to Claim 7 or 8, characterized in that an exit cross-sectional area (F3) from the second section (601b) is at least as large as an entry cross-sectional area (F1) into the first section (601a) of the mixing element (60) and preferably larger formed as a transition cross-sectional area (F2) of the transition portion (601c). ist. is. Einlasssammler (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der das Mischelement (60) eine durchgehende Inlet manifold (1) according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the mixing element (60) has a continuous geschlossene Wand (63) aufweist, wobei der zweite Abschnitt (601b) über closed wall (63), wherein the second portion (601b) over eine einzige Überströmöffnung (62) in den Verteilerraum (3) des a single overflow opening (62) in the distributor space (3) of the Einlasssammlers (1) mündet. Inlet collector (1) opens. 11. Einlasssammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischelement (60) über die Länge eine im Wesentlichen konstante Querschnittsfläche aufweist, wobei vorzugsweise das Mischelement (60) entlang der Länge eine sich ändernde geometrische Querschnittsform aufweist. 11. Inlet manifold (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the mixing element (60) has a substantially constant cross-sectional area over the length, the mixing element (60) preferably having a changing geometric cross-sectional shape along the length. 12. Einlasssammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischelement (60) durch ein Rohrelement (602) gebildet ist, welches eine Mantelfläche (602b) und eine der Eintrittsöffnung (4) abgewandte Stirnfläche (602c) aufweist, wobei die Mantelfläche (602b) und/oder Stirnfläche (602c) zumindest eine Übertrittsöffnung (62), 12. Intake manifold (1) according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the mixing element (60) is formed by a tubular element (602) which has a lateral surface (602b) and an end face (602c) facing away from the inlet opening (4). has, wherein the lateral surface (602b) and/or end face (602c) has at least one transfer opening (62), vorzugsweise zumindest eine Gruppe von Überströmöffnungen (62) aufweist. preferably has at least one group of overflow openings (62). 13. Einlasssammler (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Überströmöffnungen (62) gleichmäßig um den Umfang des Rohrelementes (602) und/oder gleichmäßig entlang dem Rohrelement (602) verteilt 13. Intake manifold (1) according to claim 12, characterized in that the overflow openings (62) are distributed uniformly around the circumference of the tubular element (602) and/or uniformly along the tubular element (602). angeordnet sind. are arranged. 14. Brennkraftmaschine (10) mit einem oder mehreren Zylindern (11), mit zumindest einem Einlassströmungsweg (13), welcher zumindest einen 14. Internal combustion engine (10) with one or more cylinders (11), with at least one intake flow path (13), which at least one Einlasssammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 aufweist. Inlet manifold (1) according to any one of claims 1 to 13. 17.06.2021 FÜ 06/17/2021 FU
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