DE102005059868A1 - Switchable suction pipe used in an intake tract of an internal combustion engine for regulating the throughput of an air and/or fuel/air mixture comprises a control device having one movable control element per inlet channel - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine schaltbare Saugrohrvorrichtung zur Regelung eines Durchflusses eines Luft und/oder Kraftstoff-Luft-Gemisches gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a switchable intake manifold device for control a flow of an air and / or fuel-air mixture according to the generic term of claim 1.
Derartige schaltbare Saugrohrvorrichtungen kommen üblicherweise in Ansaugtrakten von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Brennkraftmaschinen, die einen Otto-Motor umfassen, zum Einsatz, beispielsweise mit Drehwalzen oder Drosselklappen.such Switchable Saugrohrvorrichtungen usually come in intake manifolds of internal combustion engines, in particular in internal combustion engines, the include a gasoline engine, for use, for example with rotary rollers or throttle valves.
Aus der WO 03/012268 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Einlassventilen pro Zylinder, mit mindestens zwei zu den Einlassventilen führenden Einlasskanälen, von welchen ein erster Einlasskanal vorzugsweise als ungedrosselter Tangentialkanal ausgeführt ist und der Durchfluss durch einen zweiten Einlasskanal mittels einer in Abhängigkeit von zumindest einem Motorparameter betätigbaren ersten Drosseleinrichtung steuerbar ist, mit zumindest einer Kraftstoff in zumindest zwei Einlasskanäle einspritzenden Kraftstoffeinspritzeinrichtung pro Zylinder, wobei im geschlossenen Zustand der ersten Drosseleinrichtung mittels zumindest einer Leckagenöffnung der ersten Drosseleinrichtung ein definierter Mindestdurchfluss durch den zweiten Einlasskanal erzeugbar ist, wobei die erste Drosseleinrichtung stromabwärts der Kraftstoffeinspritzeinrichtung angeordnet ist und das mindestens eine Leckagenöffnung im Auftreffbereich mindestens eines Einspritzstrahls angeordnet ist, wobei die erste Drosseleinrichtung in geschlossenem Zustand mit einer Kanaltrennwand zwischen dem ersten und dem zweiten Einlasskanal einen stumpfen Winkel (α) größer als 90° einschließt, so dass die Frischgasströmung zum ersten Einlasskanal umgeleitet wird und wobei im Sammelkanal stromaufwärts der Kraftstoffeinspritzeinrichtung eine vorzugsweise durch eine Klappe gebildete zweite Drosseleinrichtung angeordnet ist.Out WO 03/012268 A1 is an internal combustion engine with at least two Intake valves per cylinder, with at least two to the intake valves leading Intake ducts, of which a first inlet channel is preferably an unthrottled tangential channel accomplished is and the flow through a second inlet channel means one in dependence of at least one engine parameter operable first throttle device is controllable, with at least one fuel in at least two intake ports injecting fuel injector per cylinder, wherein in the closed state of the first throttle device by means of at least a leak opening the first throttle device a defined minimum flow can be generated by the second inlet channel, wherein the first throttle device downstream the fuel injection device is arranged and the at least a leak opening arranged in the impingement of at least one injection jet is, wherein the first throttle device in the closed state with a channel partition between the first and second inlet channels an obtuse angle (α) greater than 90 °, so that the fresh gas flow is diverted to the first inlet channel and wherein in the collecting channel upstream the fuel injector one preferably by a Flap formed second throttle device is arranged.
Bei der bekannten Lösung tritt der Nachteil auf, dass die einzelnen Kanäle nicht variabel zueinander schaltbar sind. Zudem ist für das Schalten eine Schaltklappe und für die Drosselung eine Drosselklappe als jeweils separates Bauteil erforderlich.at the known solution occurs the disadvantage that the individual channels are not variable to each other are switchable. In addition, is for the switching a butterfly valve and for throttling a throttle as a separate component required.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine schaltbare Saugrohrvorrichtung zur Regelung eines Durchflusses eines Luft und/oder Kraftstoff-Luft-Gemisches zu schaffen, bei der die einzelnen Kanäle separat schaltbar ausgebildet sind und bei der die Drosselklappe und die Schaltklappe in einer Einheit zusammen integriert sind, wodurch diese gleichzeitig Schalt- und Drosselstellung in der Saugrohreinrichtung übernimmt.It Therefore, the object of the present invention is a switchable Saugrohrvorrichtung for controlling a flow of an air and / or fuel-air mixture to create, in which the individual channels formed separately switchable are and in which the throttle and the switching flap in one Unit are integrated together, making them simultaneously and throttle position in the intake manifold takes over.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einer schaltbaren Saugrohrvorrichtung zur Regelung eines Durchflusses eines Luft und/oder Kraftstoff-Luftgemisches, umfassend eine mit einem Versorgungsraum eingangsseitig fluidisch verbundene Saugrohreinrichtung mit mindestens zwei Einlasskanälen und mindestens einen, mit einem Zylinderkopf ausgangsseitig fluidisch verbundenen Auslassbereich und mindestens eine zwischen den Einlasskanälen und dem Auslassbereich angeordnete Stelleinrichtung zur Regelung des Durchflusses durch einen der Einlasskanäle die Stelleinrichtung pro Einlasskanal mindestens ein bewegbares Stellelement zur Regelung des Durchflusses durch den jeweils korrespondierenden Einlasskanal aufweist.The Invention includes the technical teaching that in a switchable Saugrohrvorrichtung for Regulation of a flow of an air and / or fuel-air mixture, comprising one with a supply space on the input side fluidly connected Saugrohreinrichtung with at least two inlet channels and at least one, with a cylinder head output side fluidly connected outlet region and at least one between the inlet channels and the outlet arranged adjusting device for controlling the Flow through one of the inlet channels the actuator per Inlet duct at least one movable control element for control the flow through the respective corresponding inlet channel having.
Diese Lösung bietet den Vorteil, dass durch die Ausbildung je eines Stellelements pro Einlasskanal jeder Einlasskanal separat einstellbar ist. Die schaltbare Saugrohrvorrichtung umfasst eine Saugrohreinrichtung, welche mindestens zwei Einlasskanäle aufweist. Die Einlasskanäle sind mit einem Versorgungsraum fluidisch verbunden. Der Versorgungsraum kann dabei als jede Form von Versorgungsraum ausgebildet sein, wobei auch die Umgebung als Versorgungsraum fungieren kann, so dass auch Umgebungsluft angesaugt werden kann. Die Einlasskanäle können unterschiedlich ausgebildet sein, zum Beispiel hinsichtlich ihrer Länge oder ihres Durchmessers sowie ihres Verlaufes. Weiter weist die Saugrohreinrichtung mindestens einen Auslassbereich auf. Der Auslassbereich ist fluidisch an dessen Ausgangsseite mit einem Zylinderkopf verbunden. Vorzugsweise ist der Auslassbereich als Ausgangskanal ausgebildet. Der Auslassbereich kann auch mittels mehreren Ausgangskanäle ausgebildet sein, so dass dieser zum Beispiel die gleiche Anzahl an Ausgangskanälen wie an Eingangskanälen oder auch Stellkanälen aufweist. Auch jede hiervon abweichende Anzahl an Ausgangskanälen ist realisierbar. Zwischen Saugrohreinrichtung und Auslassbereich ist eine Stelleinrichtung ausgebildet. Die Stelleinrichtung regelt mittels bewegbarem Stellelement oder bewegbaren Stellelementen den Durchfluss des Luft und/oder Kraftstoff-Luft-Gemisches von den Einlasskanälen zum Auslassbereich. Dabei ist jedem Einlasskanal ein bewegbares Stellelement zugeordnet, d.h. der Durchfluss durch jeden Einlasskanal ist mittels je eines auch separat ansteuerbaren Stellelements regelbar.These solution offers the advantage that by the formation of each one control element per inlet channel each inlet channel is separately adjustable. The switchable Saugrohrvorrichtung comprises a suction pipe device, which at least has two inlet channels. The inlet channels are fluidly connected to a supply space. The supply room can be designed as any form of supply space, wherein Also, the environment can act as a supply room, so too Ambient air can be sucked in. The inlet channels can be different be formed, for example, in terms of their length or their diameter and their course. Next, the suction tube means at least one outlet area. The outlet area is fluidic connected at the output side with a cylinder head. Preferably the outlet area is designed as an outlet channel. The outlet area can also be formed by means of multiple output channels, so that this, for example, the same number of output channels as on input channels or also control channels having. Also, any deviating number of output channels is realizable. Between intake manifold and outlet is an adjusting device formed. The adjusting device controls by means movable actuator or movable actuators the flow of the air and / or fuel-air mixture from the intake ports to Outlet. Each inlet channel is a movable actuator assigned, i. the flow through each inlet channel is by means of each of a separately controllable actuator adjustable.
Hierzu ist es bevorzugt, dass die Einlasskanäle in die Stelleinrichtungen münden, wobei die Einlasskanäle in hinsichtlich der Anzahl der Einlasskanäle entsprechenden Stellkanälen durch die Stelleinrichtung zumindest teilweise weitergeführt sind. Vorzugsweise sind die Einlasskanäle durch die gesamte Einstelleinrichtung weitergeführt. Es ist denkbar, dass pro Einlasskanal auch mehrere Stellkanäle ausgebildet sind, so dass beispielsweise zwei Stellkanäle einen Einlasskanal in der Stelleinrichtung fortsetzen. Insbesondere sind die Stellkanäle unterschiedlich ausgebildet. Bevorzugt sind die Stellkanäle hinsichtlich ihrer Länge, ihrer Geometrie, ihrer Krümmung und ihres Durchflussquerschnittes unterschiedlich ausgebildet. Besonders bevorzugt sind die Stellkanäle hinsichtlich ihrer Geometrie unterschiedlich ausgebildet, wobei ein Stellkanal bevorzugt zur Erzeugung einer Tumble-Strömung ausgebildet ist oder sein kann, wobei der andere Kanal auch verwirbelungsfreie Strömungen erzeugen kann. Insbesondere können die Stellkanäle hinsichtlich ihrer Durchströmungslänge, ihres Durchflussquerschnitts und ihrer Durchströmungskrümmung mit unterschiedlichen Abmaßen ausgebildet sein.For this purpose, it is preferable for the inlet channels to open into the adjusting devices, wherein the inlet channels are at least partially continued by the adjusting device in adjusting channels corresponding to the number of inlet channels. Preferably, the inlet channels are continued through the entire adjustment. It is conceivable that a plurality of actuating channels are formed per inlet channel, so that, for example, two actuating channels continue an inlet channel in the adjusting device. In particular, the control channels are different trained. Preferably, the control channels are designed differently with regard to their length, their geometry, their curvature and their flow cross-section. Particularly preferably, the control channels are formed differently in terms of their geometry, wherein a control channel is preferably designed to generate a tumble flow or can be, the other channel can also produce turbulence-free flows. In particular, the adjusting channels can be designed with different dimensions with regard to their flow-through length, their flow cross-section and their flow-through curvature.
Weiter bevorzugt ist, dass die Stelleinrichtung einen ersten Stelleinrichtungsbereich aufweist, der benachbart zu den Einlasskanälen ausgebildet ist und einen zweiten Stelleinrichtungsbereich aufweist, der benachbart zu dem Auslassbereich ausgebildet ist. Insbesondere ist die Ausbildung der Stelleinrichtung sowie des Stellelements in zwei Stelleinrichtungsbereiche bzw. zwei Stellelemente vorteilhaft, wobei die Abschnitte der Stellkanäle in dem ersten Stelleinrichtungsbereich als feste Stellkanalabschnitte mit einem nicht veränderbaren Durchflussquerschnitt ausgebildet sind. Somit stellt der erste Stelleinrichtungsbereich eine Fortführung der Einlasskanäle dar. Das durchströmende Fluid erfährt in diesem Bereich keine wesentliche Veränderung hinsichtlich seiner Strömungseigenschaften.Further it is preferred that the adjusting device has a first actuating device area which is formed adjacent to the inlet channels and a second adjuster portion adjacent to Outlet area is formed. In particular, the training the adjusting device and the actuating element in two Stelleinrichtungsbereiche or two control elements advantageous, wherein the sections of the control channels in the first actuator area as fixed actuator channel sections with an unchangeable one Flow cross-section are formed. Thus, the first governor area a continuation the inlet channels dar. The flowing through Fluid experiences In this area no significant change in terms of its Flow characteristics.
Bevorzugt ist, dass die Abschnitte der Stellkanäle in dem zweiten Stelleinrichtungsbereich als zumindest teilweise variable Stellkanalabschnitte mit einem veränderbaren Durchflussquerschnitt ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, den Durchfluss durch die Stelleinrichtung pro Kanal separat zu regeln. Insbesondere lassen sich Durchflussmenge, Strömung und dergleichen regeln. Durch diese Ausbildung lässt sich der Luftstrom in der Saugrohreinrichtung leiten und begrenzen. Insbesondere ergibt sich hieraus ein besseres Ansprechverhalten bei Änderung der Stelleinrichtung.Prefers is that the sections of the control channels in the second Stelleinrichtungsbereich as at least partially variable control channel sections with a changeable Flow cross-section are formed. This results in the Possibility, regulate the flow through the actuator per channel separately. In particular, flow rate, flow and the like can be regulated. Through this training leaves the air flow in the intake manifold and lead to limit. In particular, this results in a better response when changing the adjusting device.
Zudem ist bevorzugt, dass die variablen Stellkanalabschnitte als mindestens einen Wandungsbereich das bewegbare Stellelement aufweisen. Hierdurch ist das Stellelement so integriert in die Stelleinrichtung, dass die Strömung selbst durch das Stell element nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Durch die Ausbildung des Stellelements als Teil des Wandlungsbereiches lassen sich unter anderem der Durchfluss wie auch die Durchflussgeschwindigkeit regulieren.moreover is preferred that the variable Stellkanalabschnitte than at least a wall region having the movable actuator. hereby the actuator is so integrated into the actuator that the flow even by the adjusting element is not or not significantly affected. Due to the design of the control element as part of the conversion area Among other things, the flow rate as well as the flow rate can be determined regulate.
Insbesondere ist bevorzugt, dass das Stellelement derart bewegbar ausgebildet ist, um jede Position zur Regelung des Durchflusses einzunehmen, wobei die Positionen den Positionsbereich von einschließlich ganz verschlossener Durchflussposition bis einschließlich ganz geöffneter Durchflussposition sowie sämtliche Zwischenpositionen umfassen. Hierdurch lässt sich ein Kanal komplett verschließen oder auch komplett öffnen. Zudem lassen sich durch entsprechende Stellung in Zwischenpositionen Düsenfunktionen der Stelleinrichtung bzw. der Stelleinrichtungsbereiche oder genauer der Kanäle realisieren. Das Stellelement ist in jeder Zwischenposition stufenlos einstellbar. In den Zwischenpositionen wird es durch entsprechende Arretiervorrichtungen gehalten.Especially is preferred that the actuating element is designed to be movable is to take each position to control the flow, wherein the positions the position range from inclusive all the way closed flow position up to and including fully opened Flow position and all Include intermediate positions. This allows a channel completely close or open completely. In addition, can be by appropriate position in intermediate positions nozzle functions the actuator or the actuator areas or more precisely of the channels realize. The actuator is infinitely variable in each intermediate position adjustable. In the intermediate positions it is by appropriate Locking devices held.
Bevorzugt ist, dass das Stellelement schwenkbar um eine Achse im Übergangsbereich vom festen Stelleinrichtungsbereich oder Stellkanalabschnitt zum variablen Stelleinrichtungsbereich oder Stellkanalabschnitt zwischen zwei benachbarten Stellkanälen angeordnet ist. Bevorzugt ist auch, dass mindestens zwei Stellelemente benachbarter Stellkanäle um eine gemeinsame Achse angeordnet sind. Hierdurch lassen sich die Stellelemente Platz sparend anordnen. Zudem ist durch die um eine Achse schwenkbare Anordnung eine einfache Ansteuerung möglich. Das Stellelement kann aber auch beliebig gelenkig gelagert sein, beispielsweise rotatorisch, so dass mittels Translationsbewegung eine Regelung erfolgen kann.Prefers is that the actuator pivotally about an axis in the transition region of fixed actuator area or actuator channel section for variable Actuator area or actuator channel section between two adjacent control channels is arranged. It is also preferable that at least two adjusting elements adjacent control channels are arranged around a common axis. This can be done Arrange the control elements to save space. In addition, by the um an axis swivel arrangement easy control possible. The But actuator can also be mounted arbitrarily articulated, for example rotational, so that by means of translational motion a scheme can be done.
Bevorzugt ist, dass das Stellelement ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Schaltklappen und Schaltwalzen. Hierdurch lassen sich bereits vorhandene Teile einsetzen.Prefers is that the actuator is selected from the group comprising Switching flaps and switching drums. This can be already existing Insert parts.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further the invention improving measures are in the subclaims or together with the description below a preferred embodiment of the Invention with reference to the figures shown. It shows:
- 11
- SaugrohrvorrichtungSaugrohrvorrichtung
- 22
- Saugrohreinrichtungintake pipe
- 33
- Einlasskanalinlet channel
- 3a3a
- Erster Einlasskanalfirst inlet channel
- 3b3b
- Zweiter Einlasskanalsecond inlet channel
- 44
- Auslassbereichoutlet
- 55
- Stelleinrichtungsetting device
- 66
- Stellkanaladjusting channel
- 6a6a
- Erster Stellkanalfirst adjusting channel
- 6b6b
- Zweiter Stellkanalsecond adjusting channel
- 6'6 '
- Oberer StellkanalOberer adjusting channel
- 6''6 ''
- Unterer Stellkanallower adjusting channel
- 77
- StelleinrichtungsbereichSetting device range
- 7a7a
- Erster Stelleinrichtungsbereichfirst Setting device range
- 7b7b
- Zweiter Stelleinrichtungsbereichsecond Setting device range
- 88th
- Stellelementactuator
- 8'8th'
- Erstes Stellelementfirst actuator
- 8''8th''
- Zweites Stellelementsecond actuator
- VV
- Versorgungsraumsupply room
- ZZ
- Zylinderraumcylinder space
Claims (10)
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DE102005059868A DE102005059868A1 (en) | 2005-12-15 | 2005-12-15 | Switchable suction pipe used in an intake tract of an internal combustion engine for regulating the throughput of an air and/or fuel/air mixture comprises a control device having one movable control element per inlet channel |
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DE102005059868A1 true DE102005059868A1 (en) | 2007-06-28 |
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ID=38108633
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FR2667114A1 (en) * | 1990-09-25 | 1992-03-27 | Renault | INTAKE DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE. |
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- 2005-12-15 DE DE102005059868A patent/DE102005059868A1/en not_active Withdrawn
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