DE102004062947A1 - Variables Ansaugsystem eines Fahrzeuges - Google Patents

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Abstract

Variables Ansaugsystem eines Fahrzeuges, aufweisend einen Ansaugkrümmer (200) mit einem Ansaugkanal (210), ein Öffnungs/Schließteil (330) zum Variieren der Länge des Ansaugkanals (210) des Ansaugkrümmers (200), eine Betätigungseinrichtung (500) zum Antreiben des Öffnungs/Schließteils (330) und ein Vakuumteil (400), das eine Vakuumkammer zum Antreiben der Betätigungseinrichtung (500) bildet, wobei das Vakuumteil (400) an einem oberen Abschnitt des Ansaugkrümmers (200) derart angeordnet ist, dass ein Geräusch eines Motors verringert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Motor für ein Kraftfahrzeug, und insbesondere ein variables Ansaugsystem eines Fahrzeuges.
  • Insgesamt gibt es verschiedene Arten von Motoren für ein Fahrzeug. Unter anderem variiert ein Motor mit einem variablen Ansaugsystem die wirksamen Längen von Ansaugkanälen eines Ansaugkrümmers entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeuges, und Untersuchungen für ein variables Ansaugsystem werden ständig durchgeführt.
  • Wie allgemein bekannt, variiert das variable Ansaugsystem die wirksamen Längen von Ansaugkanälen des Ansaugkrümmers und weist insgesamt einen Drosselkörper, einen Verteilerraum, der mit dem Drosselkörper verbunden ist, einen Ansaugkrümmer mit einer Mehrzahl von Ansaugkanälen, die Luft aus dem Verteilerraum aufnehmen, ein Durchlassteil, das an einem vorbestimmten Abschnitt des Ansaugkrümmers angeordnet ist, ein Öffnungs/Schließteil zum Öffnen und Schließen des Durchlassteils entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeuges (z.B. Fahrzeugfahrgeschwindigkeit usw.), und einen Motor auf, der das Öffnungs/Schließteil antreibt.
  • Übrigens werden ständig Untersuchungen zur Gewichtsreduzierung eines Motors durchgeführt.
  • Insbesondere werden ständig steigende Bemühungen zur Gewichtsreduzierung eines Motors unternommen, um das Material des variablen Ansaugsystems auf Plastik zu verändern.
  • Jedoch wurde bei der Veränderung des Materials des variablen Ansaugsystems auf Plastik durch Versuche herausgefunden, dass sich die Geräusche erhöhen.
  • Besonders tritt durch ein solches Geräusch zuerst eine plötzliche Erhöhung der Strömungsrate infolge einer Verringerung des Reibungsverlustes auf, wenn die Luft durch den Drosselkörper hindurchtritt. Demzufolge wird ein solches Geräusch auch erzeugt, wenn die Luft durch die Ansaugkanäle des Ansaugkrümmers hindurchtritt.
  • Außerdem kann ein solches Ansauggeräusch auch durch eine Drehung der Kurbelwelle erzeugt werden.
    •
  • Mit der Erfindung wird ein variables Ansaugsystem eines Fahrzeuges mit einer wirksamen Verringerung von Geräuschen eines Motors geschaffen.
  • Ein beispielhaftes variables Ansaugsystem eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist einen Ansaugkrümmer mit einem Ansaugkanal, ein Öffnungs/Schließteil zum Variieren der Länge des Ansaugkanals des Ansaugkrümmers, eine Betätigungseinrichtung zum Antreiben des Öffnungs/Schließteils, und ein Vakuumteil auf, das eine Vakuumkammer zum Antreiben der Betätigungseinrichtung bildet, wobei das Vakuumteil an einem oberen Abschnitt des Ansaugkrümmers derart angeordnet ist, dass ein Geräusch eines Motors verringert wird.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Vakuumteil einen Körper, der an dem oberen Abschnitt des Ansaugkrümmers angeordnet ist und einen Öffnungsabschnitt an irgendeiner Fläche davon aufweist, und eine Abdeckung auf, die an dem Öffnungsabschnitt des Körpers angeordnet ist.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Körper mit einer oberen Fläche des Ansaugkrümmers monolithisch ausgebildet.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Schallabsorptionsmaterialschicht an wenigstens einer Fläche der Abdeckung angeordnet.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Öffnungsabschnitt an dem oberen Abschnitt des Körpers ausgebildet, wobei die Schallabsorptionsmaterialschicht an einer unteren Fläche der Abdeckung angeordnet ist.
    •
  • Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine perspektivische Schnittansicht eines variablen Ansaugsystems eines Fahrzuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 ein Blockschema einer Antriebseinheit zum Antreiben eines Öffnungs/Schließteils in einem variablen Ansaugsystem eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine perspektivische Explosionsansicht eines wesentlichen Teils eines variablen Ansaugsystems eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts „A" in 3;
  • 5 eine perspektivische Ansicht wesentlicher Teile eines variablen Ansaugsystems eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Montagezustand.
  • Mit Bezug auf die Zeichnung wird eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • In der folgenden Beschreibung werden zuerst wesentliche Bauteile eines variablen Ansaugsystems eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben, und danach wird ein Mittel zur Reduzierung von Geräuschen eines Motors beschrieben.
  • 1 ist eine perspektivische Schnittansicht eines variablen Ansaugsystems eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Wie in 1 gezeigt, weist ein variables Ansaugsystem eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung einen Verteilerraum 100 zum Aufnehmen von Außenluft und einen Ansaugkrümmer 200 mit einem Ansaugkanal 210 zum Führen der Luft des Verteilerraumes 100 in einen Zylinder.
  • Das variable Ansaugsystem eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist ferner eine Verbindungspassage 120 auf, die in einem Ende des Ansaugkrümmers 200 ausgebildet ist, um mit dem Verteilerraum 100 verbunden zu sein.
  • Das variable Ansaugsystem eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist ferner ein erstes Verbindungsteil 310 und ein zweites Verbindungsteil 320 auf.
  • Das erste Verbindungsteil 310 ist an einem oberen Abschnitt des Verteilerraumes 100 vorgesehen und verbindet den Verteilerraum 310 mit dem Ansaugkrümmer 200.
  • Das zweite Verbindungsteil 320 ist an einem unteren Abschnitt des Verteilerraumes 100 vorgesehen und verbindet den Verteilerraum 100 mit dem Ansaugkrümmer 200.
  • Ferner ist das erste Verbindungsteil 310 mit einer ersten Führungspassage 311 und einem ersten Öffnungs/Schließteil 330 versehen, und das zweite Verbindungsteil 320 ist mit einer zweiten Führungspassage 321 und einem zweiten Öffnungs/Schließteil 340 versehen.
  • Andererseits werden das erste und das zweite Öffnungs/Schließteil 330 und 340 von einer Antriebseinheit unter Verwendung eines Vakuums wie folgt angetrieben.
  • 2 ist ein Blockschema einer Antriebseinheit zum Antreiben eines Öffnungs/Schließteils bei einem variablen Ansaugsystem eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Wie in 2 gezeigt ist, weist die Antriebseinheit ein Vakuumteil 400 und eine Betätigungseinrichtung 500 auf.
  • Das Vakuumteil 400 ist mit dem Verteilerraum 100 (1) verbunden und bildet eine Vakuumkammer, die zwischen einem Vakuumzustand und einem Normalzustand entsprechend einem Unterdruck des Verteilerraumes 100 verändert wird.
  • Die Betätigungseinrichtung 500 ist mit dem Vakuumteil 400 verbunden und weist eine Membran auf, die an der Innenseite davon angeordnet ist. Dementsprechend wird die Membran entsprechend dem Druckzustand der Vakuumkammer auseinander- oder zusammengezogen wird, und das Öffnungs/Schließteil wird entsprechend einer Expansion/Kontraktion der Membran angetrieben.
  • Außerdem hat eine solche Antriebseinheit den Vorteil, dass die Herstellungskosten geringer als bei einem herkömmlichen Prinzip unter Verwendung eines durch Elektroenergie betriebenen Motors sein können.
  • Nachfolgend wird der Betrieb des variablen Ansaugsystems eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 1 und 2 ausführlich beschrieben.
  • Zuerst wird, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt, das zweite Öffnungs/Schließteil 340 mittels der Betätigungseinrichtung 500 gedreht und schließt die zweite Führungspassage 321 des zweiten Verbindungsteils 320.
  • Gleichzeitig wird das erste Öffnungs/Schließteil 330 mittels der Betätigungseinrichtung 500 gedreht und öffnet die erste Führungspassage 311 des ersten Verbindungsteils 310 weit.
  • Dementsprechend strömt die Luft im Verteilerraum 100 durch die erste Führungspassage 311 des Verbindungsteils 310 hindurch in den Ansaugkrümmer 200 hinein. Daher wird die Länge des Ansaugkanals 210 wirksam verkürzt. In dem Ansaugkrümmer 200 wird die Luft, die durch die Führungspassage 311 hindurchgetreten ist, mit der Luft vermischt, die durch die Verbindungspassage 120 hindurchgetreten ist.
  • Andererseits wird, wenn das Fahrzeug mit einer geringen Geschwindigkeit fährt, die zweite Passage 321 des zweiten Verbindungsteils 320 geöffnet, während die erste Passage 311 des ersten Verbindungsteils 310 geschlossen wird. Daher wird die Länge des Ansaugkanals 210 wirksam verlängert.
  • Ein Mittel zur Geräuschreduzierung in dem variablen Ansaugsystem eines Fahrzeuges gemäß der Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend ausführlich beschrieben.
  • 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht von wesentlichen Teilen eines variablen Ansaugsystems eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts „A" in 3, und 5 ist eine perspektivische Ansicht wesentlicher Teiler eines variablen Ansaugsystems eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Montagezustand.
  • Zuerst kann ein Geräusch, das von einem Motor emittiert wird, verringert werden, da ein variables Ansaugsystem eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Antriebseinheit unter Verwendung eines Vakuums anstelle des herkömmlichen Motors unter Verwendung von Elektroenergie benutzt.
  • Zum Beispiel kann, wie in 3 bis 5 gezeigt ist, ein Mittel zur Verringerung solcher Geräusche durch Anordnung des Vakuumteils 400 an einem oberen Abschnitt des Ansaugkrümmers 200, der ein Geräusch an dem Motor intensiv emittiert, realisiert werden.
  • Besonders emittiert bei einer allgemeinen Anordnung eines Motors in einem Motorraum eine obere Fläche des Ansaugkrümmers 200 mehr Geräusch als irgendeine andere Fläche davon, wobei an der oberen Fläche des Ansaugkrümmers 200 im Allgemeinen eine Motorabdeckung (nicht gezeigt) zur Verringerung von Geräuschen angeordnet ist. Daher ist es bevorzugt, dass das Vakuumteil 400 an dem oberen Abschnitt des Ansaugkrümmers 200 angeordnet ist, um das Geräusch des Motors zu absorbieren.
  • Das heißt, ein von den Seitenflächen des Motors emittiertes Geräusch kann durch Teile, die benachbart zu den Seitenflächen angeordnet sind, verringert werden, jedoch wird ein Geräusch, das von dem oberen Abschnitt des Ansaugkrümmers 200 emittiert wird, nicht verringert werden, da der obere Abschnitt üblicherweise keinerlei benachbarte hat. Dementsprechend ist es bevorzugt, dass das Vakuumteil 400 an dem oberen Abschnitt des Ansaugkrümmers 200 angeordnet ist.
  • Außerdem ist, da das Vakuumteil 400 an der oberen Fläche des Ansaugkrümmers 200 angeordnet ist, keine herkömmliche Motorabdeckung erforderlich. Dementsprechend können die Kosten verringert werden.
  • Außerdem bewirkt die Anpassung einer solchen Antriebseinheit keine zusätzlichen Kosten, da die Antriebseinheit mit dem Vakuumteil 400 und der Betätigungseinrichtung 500 benutzt wird, um den herkömmlichen Motor zu ersetzen.
  • Außerdem ist es bevorzugt, dass das Vakuumteil 400 einen Körper 410, der an der oberen Fläche des Ansaugkrümmers 200 angeordnet ist und einen Öffnungsabschnitt 411 an irgendeiner Fläche davon hat, und eine Abdeckung 420 aufweist, die an dem Öffnungsabschnitt 411 des Körpers 410 angeordnet ist.
  • Außerdem ist es bevorzugt, dass der Körper 410 mit der oberen Fläche des Ansaugkrümmers 200 monolithisch ausgebildet ist. Besonders können, wenn der Ansaugkrümmer 200 aus Kunststoff geformt ist, der Körper 410 und der Ansaugkrümmer 200 durch einen Spritzgießvorgang als ein einziger Körper geformt sein.
  • Dementsprechend kann ein Spalt zwischen der oberen Fläche des Ansaugkrümmers 200 und einer unteren Fläche des Vakuumteils 400 ausgeschlossen werden, und daher wird ein Geräusch, das von der oberen Fläche des Ansaugkrümmers 200 emittiert wird, zurückgehalten und durch die Vakuumkammer reduziert. Außerdem können die Herstellungskosten weiter reduziert werden, da der Körper 410 und der Ansaugkrümmer 200 durch Spritzgießen gleichzeitig geformt werden.
  • Außerdem ist es bevorzugt, dass eine Schallabsorptionsmaterialschicht 421 (4) an wenigstens einer Fläche der Abdeckung 420 angeordnet ist.
  • Dementsprechend kann ein Geräusch, das zuerst durch die Vakuumkammer des Vakuumteils 400 verringert wird, durch die Schallabsorptionsmaterialschicht 421 weiter verringert werden.
  • Besonders ist es bevorzugt, dass der Öffnungsabschnitt 411 an dem oberen Abschnitt des Körpers 410 ausgebildet ist und die Schallabsorptionsmaterialschicht 421 an einer unteren Fläche der Abdeckung 420 angeordnet ist. Durch eine solche Lage der Schallabsorptionsmaterialschicht 421 kann das Geräusch durch die Schallabsorptionsmaterialschicht 421 vor der Übertragung auf die Abdeckung 420 zusätzlich reduziert werden.
  • Ein Geräuschreduzierungsvorgang in dem variablen Ansaugsystem eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend ausführlich beschrieben.
  • Zuerst werden die meisten Geräusche, die in dem Motor erzeugt werden, von der oberen Fläche des Ansaugkrümmers 200 emittiert.
  • Zu dieser Zeit wird das Geräusch zuerst durch eine Vakuumschicht der Vakuumkammer mit einer unterschiedlichen Luftdichte hindurch verringert. Ausführlicher wird die Ausbreitungsrichtung des Geräusches durch die Vakuumschicht hindurch infolge der Dichtedifferenz geändert, und dementsprechend wird die Übertragung des Geräusches reduziert.
  • Danach wird das Geräusch, das durch die Vakuumschicht hindurchtritt, zusätzlich durch die Schallabsorptionsmaterialschicht 421 reduziert.
  • Wie oben erläutert wurde, hat das variable Ansaugsystem eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mehrere Vorteile.
  • Gemäß der Ausführungsform der Erfindung können, da eine Antriebseinheit unter Verwendung von Vakuum eingesetzt wird, die Kosten im Vergleich zu dem System mit Verwendung eines herkömmlichen Motors, der mit Elektroenergie betrieben wird, reduziert werden.
  • Außerdem kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, da die Antriebseinheit unter Verwendung von Vakuum auch ein Mittel zur Reduzierung von Geräuschen ist, ein von einem Motor emittiertes Geräusch beträchtlich verringert werden, ohne eine Erhöhung der Herstellungskosten zu verursachen.

Claims (5)

  1. Variables Ansaugsystem eines Fahrzeuges, aufweisend: einen Ansaugkrümmer (200) mit einem Ansaugkanal (210); ein Öffnungs/Schließteil (330) zum Variieren der Länge des Ansaugkanals (210) des Ansaugkrümmers (200); eine Betätigungseinrichtung (500) zum Antreiben des Öffnungs/Schließteils (330); und ein Vakuumteil (400), das eine Vakuumkammer zum Antreiben der Betätigungseinrichtung (500) bildet, wobei das Vakuumteil (400) an einem oberen Abschnitt des Ansaugkrümmers (200) derart angeordnet ist, dass ein Geräusch eines Motors verringert wird.
  2. Variables Ansaugsystem nach Anspruch 1, wobei das Vakuumteil (400) aufweist: einen Körper (410), der an dem oberen Abschnitt des Ansaugkrümmers (200) angeordnet ist und einen Öffnungsabschnitt (411) an irgendeiner Fläche davon aufweist; und eine Abdeckung (420), die an dem Öffnungsabschnitt (411) des Körpers (410) angeordnet ist.
  3. Variables Ansaugsystem nach Anspruch 2, wobei der Körper (410) mit einer oberen Fläche des Ansaugkrümmers (200) monolithisch ausgebildet ist.
  4. Variables Ansaugsystem nach Anspruch 3, wobei eine Schallabsorptionsmaterialschicht (421) an wenigstens einer Fläche der Abdeckung (420) angeordnet ist.
  5. Variables Ansaugsystem nach Anspruch 4, wobei der Öffnungsabschnitt (411) an dem oberen Abschnitt des Körpers (410) ausgebildet ist; und wobei die Schallabsorptionsmaterialschicht (421) an einer unteren Fläche der Abdeckung (420) angeordnet ist.
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