DE10054264A1 - Saugrohranlage für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Saugrohranlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit einem Luftsammelraum (1), von dem aus Einzelansaugrohre (2) zu den Zylindern führen und einem davor angeordneten Drosselklappenstutzen (4) sowie Einrichtungen zur Kurbelgehäuseentlüftung. Ziel der Erfindung ist es, das Verschmutzen der Drosselklappe (5) durch Partikel aus der Kurbelgehäuseentlüftung zu vermeiden und die Blowby-Gase gleichmäßig auf alle Zylinder zu verteilen. Dies gelingt durch die Anordnung eines vom Drosselklappenstutzen (4) in den Luftsammelraum (1) ragenden Rohrstutzen (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Saugrohranlage zur Zuführung von Luft in die Brennräume einer Brennkraftma­ schine mit einem Luftsammelraum, einem in Strömungsrich­ tung vor dem Luftsammelraum angeordneten Drosselklappen­ stutzen mit einer darin befindlichen verstellbaren Dros­ selklappe und mit vom Luftsammelraum in Strömungsrichtung nachgeordneten zu den vor den Brennräumen befindlichen Gaswechselventilen führenden Einzelansaugrohren sowie Einrichtungen zur Kurbelgehäuseentlüftung.

Mit DE 42 29 408 C1 ist eine Luftansauganlage für eine Brennkraftmaschine mit Einrichtungen zur Kurbel­ gehäuseentlüftung dargelegt. Damit insbesondere im Teil­ lastbereich und bei Leerlauf eine gleichmäßige Verteilung der Blowby-Gase im Luftsammelraum und damit eine gleich­ mäßige Aufteilung auf die einzelnen Zylinder erfolgt, wird die im Luftsammelraum einmündende Kurbelgehäuseent­ lüftungsleitung mit einem besonderen Leitungsendabschnitt zu einer Kammer geleitet, die dem Luftsammelraum vorgela­ gert ist und durch welche die durch ein gesondertes Zu­ messorgan neben der Drosselklappe zuströmende Luft bei Teillast und Leerlauf gelangt. Diese Kammer ist vom ei­ gentlichen Luftsammelraum durch eine mit kleinen Durch­ brüchen versehene Wand abgeteilt. Die Durchbrüche sind so diametral verteilt, dass hindurchströmende Luft annähernd gleichmäßig die Einzelansaugrohre erreicht.

Nachteilig ist, dass bei geöffneter Drossel­ klappe, also bei Lastbetrieb der Brennkraftmaschine, in­ folge des Pulsierens des Luftstromes in der Nähe der Drosselklappe ein Teil des dort austretenden Blowby-Gases an die Drosselklappe gelangt. Dies kann an der Drossel­ klappe zu Verschmutzungen und Vereisung und in der Folge au Störungen im Betrieb der Brennkraftmaschine führen. Ein weiterer Nachteil ist in dem relativ großen Bauauf­ wand zu sehen.

Es sind eine Vielzahl von Saugrohranlagen be­ kannt, welche auf eine Verbesserung des Betriebsverhal­ tens der Brennkraftmaschine ausgelegt sind. Bei der mit DE 40 17 049 A1 beschriebenen Saugrohranlage wird mittels eines mit Absperrmitteln versehenen Querrohrs zwischen den Einzelansaugrohren ein positives die Betriebswerte der Brennkraftmaschine verbesserndes Strömungs- und Schwingungsverhalten des Ansaugstromes erzielt. Ein Hin­ weis über die Zuführung von Blowby-Gas einer Kurbelgehäu­ seentlüftung ist darin nicht enthalten.

Mit DE 198 19 583 A1 ist ein Luftfilter be­ schrieben, welches im Verlauf des Luftansaugweges einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Bei diesem relativ fern von der Drosselklappe angeordneten Luftfilter ist ein Stutzen vorgesehen, der entgegen der Strömungsrich­ tung in den Reinluftraum des Filtergehäuses ragt, so dass innerhalb des Stutzens annähernd eine laminare Strömung vorliegt. Dies zeigt Vorteile für einen dort angeordneten Luftmassenmesser. Hinweise zur Anordnung einer Kurbelge­ häuseentlüftung sind nicht gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Saugrohranlage der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Art so zu verbessern, dass mit geringem technischen Aufwand und ohne Effektivitätsverlust der Brennkraftmaschine die Verschmutzung und/oder Vereisung der Drosselklappe durch Einfluss vom Blowby-Gas sicher vermieden wird und wobei das Blowby-Gas zu gleichen An­ teilen auf die Zylinder verteilt wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand der Unteransprüche.

Durch den Drosselklappenstutzen gelangt der Luftstrom, geleitet vom Rohrstutzen fern von der Wand des Luftsammelraumes in den Luftsammelraum. Die Mündung der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung hingegen liegt nahe der Wand des Luftsammelraumes. Die aus dieser Mündung austre­ tenden Blowby-Gase und Durchblase-Gase aus dem Kurbelge­ häuse führen Ölpartikel und Wasserdampf mit. Es konnte festgestellt werden, dass diese Verunreinigungen zusammen mit den übrigen Gasbestandteilen im Luftsammelraum gleichmäßig verteilt und aus diesem durch die Einzelan­ saugrohre gleichmäßig verteilt in die Brennräume geleitet werden, ohne dass durch Gaspulsation oder sonstige Strö­ mungswirkung eine Rückförderung bis an die Drosselklappe erfolgt. Die Drosselklappe bleibt somit vor Verunreini­ gungen geschützt.

Es konnte darüber hinaus festgestellt werden, dass bei Einmündung einer Abgasrückführleitung in den Luftsammelraum nahe der Wand des Luftsammelraumes auch die rückgeführte Abgasmenge gleichmäßig auf die Einzelan­ saugrohre und damit auf die Zylinder verteilt wird. Auch die rückgeführten Abgase erreichen die Drosselklappe nicht, so dass die darin enthaltenen Partikel ebenfalls die Drosselklappe nicht beeinträchtigen können. Ver­ schmutzung oder auch Eisbildung an der Drosselkappe wird damit sicher verhindert. Besonders sicher werden die be­ schriebenen Vorteile erzielt, wenn das Verhältnis von Länge und Durchmesser des Stutzens im Bereich zwischen 2 : 1 und 1 : 1 liegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in vereinfachter Darstel­ lung einen Schnitt durch eine Saugrohranlage, wobei sich ein Luftsammelraum 1 in seiner Hauptabmessung senkrecht zur Zeichenebene erstreckt. Vom Luftsammelraum 1 zweigen Einzelsaugrohre 2 in an sich bekannter Weise zu den Zy­ lindern der Brennkraftmaschine ab. Die Einzelsaugrohre 2 sind mit einem Ansaugflansch 3am Zylinderkopf der Brenn­ kraftmaschine befestigt. In den Luftsammelraum 1 führt ein Reinluftsaugrohr, dem ein Drosselklappenstutzen 4 mit einer verstellbaren Drosselklappe 5 zugehört. Das Rein­ luftsaugrohr setzt sich innerhalb des Luftsammelraumes 1 in Verlängerung des Drosselklappenstutzens 4 in einem Rohrstutzen 6 fort. Mit Pfeilen 7 ist die Strömungsrich­ tung der durch die Saugrohranlage strömenden Luft darge­ stellt. Nahe dem Rohrstutzen 6 und der ihm benachbarten Wand 8 des Luftsammelraumes 1 befindet sich ein Bereich mit nahezu ungerichteter Strömung, ein sogenannter Tod­ wasserbereich 9. Zu diesem Todwasserbereich 9 hin ist die Mündung 10 einer Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 11 ge­ richtet. Die Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 11 transpor­ tiert in Richtung des Pfeils 12 unter bestimmten Be­ triebszuständen der Brennkraftmaschine die aus dem Kur­ belgehäuse kommenden Blowby-Gase und durch Durchblase- Gase.

Eine Abgasrückführleitung 13 ist so angeordnet, dass deren Ausmündung 14, die ebenfalls im Todwasserbe­ reich 9 liegt auf die Wandung 15 des Rohrstutzens 6 ge­ richtet ist. Das rückgeführte Abgas, dessen Strömung mit dem Pfeil 16 dargestellt ist, bestreicht somit unmittel­ bar die Wandung 15 des Rohrstutzens 6.

Wie Versuche belegen, verteilen sich die aus der Mündung 10 der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 11 austretenden Gase im Luftsammelraum 1 sehr gleichmäßig. Die Gase werden so in gleicher Verteilung durch die Ein­ zelansaugrohre 2 den Zylindern der Brennkraftmaschine zu­ geführt.

Die aus der Ausmündung 14 der Abgasrückführlei­ tung 13 in Richtung des Pfeils 16 austretenden Abgase treffen direkt auf die Wandung 15 des Rohrstutzens 6 und verteilen sich ebenfalls sehr gleichmäßig im Luftsammel­ raum.

Ein Eindringen dieser Gase - Blowby-Gas und/oder Abgas - in den Rohrstutzen 6 bis zur Drossel­ klappe 5 erfolgt nicht. Die Drosselklappe 5 und deren Be­ reich kann somit durch Partikel aus der Kurbelgehäuseent­ lüftung oder auch aus der Abgasrückführung nicht verun­ reinigt werden.

Somit kann mit geringem technischen Aufwand so­ wohl eine gleichmäßige Verteilung des Blowby-Gases auf alle Zylinder erzielt werden als auch eine Verschmutzung und/oder Vereisung der Drosselklappe durch Einfluss von Blowby-Gas bzw. Bestandteile der Abgasrückführung sicher vermieden werden.

Eine Beeinträchtigung der Leistungsparameter der Brennkraftmaschine z. B. durch ein Drosseln des An­ saugstromes tritt durch die erfinderischen Maßnahmen nicht ein. Es kann vielmehr durch gezieltes Bemessen der Länge des Rohrstutzens 6 eine zusätzliche Abstimmung des Resonanzverhaltens der Saugrohranlage erreicht werden.

Claims (3)

1. Saugrohranlage zur Zuführung von Luft in die Brenn­ räume einer Brennkraftmaschine mit einem Luftsammel­ raum, einem in Strömungsrichtung vor dem Luftsammel­ raum angeordneten Drosselklappenstutzen mit einer darin befindlichen verstellbaren Drosselklappe und mit vom Luftsammelraum in Strömungsrichtung nachge­ ordneten zu den vor den Brennräumen befindlichen Gaswechselventilen führenden Einzelansaugrohren so­ wie mit Einrichtungen zur Kurbelgehäuseentlüftung, dadurch gekennzeichnet, dass vom Drosselklappenstut­ zen (4) eine Verlängerung in den Luftsammelraum (1) ausgeht und diese Verlängerung einen in den Luftsam­ melraum (1) ragenden Rohrstutzen (6) bildet.

2. Saugrohranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Mündung (10) der Kurbelgehäuseentlüf­ tungsleitung (11) sowie die Ausmündung (14) einer Abgasrückführleitung unmittelbar an der Wand (8) des Luftsammelraumes (1) angeordnet sind.

3. Saugrohranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Länge der in den Luftsammel­ raum (1) ragenden Rohrstutzens (6) im Verhältnis zu seinem Durchmesser im Bereich von 2 : 1 bis 1 : 1 liegt.