DE102006025889A1 - Intake channel for use in suction device, has locking unit releasing air ducts in one position and locking air ducts in another position, where locking unit is assigned to downstream-sided end area of one air duct - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Saugkanal für die Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, der mindestens zwei Luftkanäle aufweist, von denen mindestens einer mittels eines verstellbaren Absperrelements verschließbar ist.The The invention relates to a suction channel for the combustion air of a Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, the at least two air channels of which at least one by means of an adjustable Locking elements lockable is.
Saugkanäle der eingangs
genannten Art sind bekannt. So offenbart die Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, die auf einfache Art und Weise eine Veränderung eines Strömungsquerschnitts eines Saugkanals mittels eines Absperrelements strömungsgünstig zu ermöglichen.task The invention is therefore to provide a device based on simple way of changing a flow cross-section a suction channel by means of a shut-off aerodynamically to enable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Absperrelement dem stromabseitigen Endbereich des Luftkanals zugeordnet ist. Verschließt das Absperrelement einen der Luftkanäle, so steht das im Luftkanal befindliche Luftvolumen während eines Ansaugvorganges nicht mehr zur Verfügung. Das bedeutet, dass zwischen der Luft, die durch den offenen Luftkanal strömt und der Luft, die sich in dem geschlossenen Luftkanal befindet, keine Wechselwirkungen zustande kommen, wodurch keine unerwünschten Turbulenzen und/oder Schwingungen entstehen. Das Absperrelement ist vorteilhafterweise so ausgebildet, dass es im geöffneten Zustand keinen Einfluss auf die Strömung hat. Um die Strömung, die durch den Saugkanal zu einem Zylinder der Brennkraftmaschine geführt wird, möglichst optimal für eine Verbrennung in dem Zylinder einzustellen, ist das Absperrelement vorteilhafterweise in dem Saugkanal möglichst nah an dem Zylinder angeordnet. Wobei, im Sinne der Erfindung, mit Saugkanal auch ein Verbrennungsluftkanal bestehend aus einem Strömungskanal im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine und einem Saugrohr, das in den Strömungskanal des Zylinderkopfs mündet, gemeint ist, wobei das Absperrelement in dem Saugrohr oder in dem Strömungskanal angeordnet sein kann.These Task is inventively characterized solved, that the shut-off the downstream end of the air channel assigned. closes the shut-off one of the air ducts, it is in the air duct air volume during a suction process is no longer available. That means that between the air that flows through the open air duct and the air that flows in the closed air duct, no interactions come, causing no unwanted Turbulence and / or vibrations arise. The shut-off element is advantageously designed so that it in the open state no influence on the flow Has. To the flow, through the suction channel to a cylinder of the internal combustion engine guided will, if possible optimal for to adjust combustion in the cylinder is the shut-off element advantageously arranged as close to the cylinder in the suction channel. Wherein, in the sense of the invention, with a suction channel and a combustion air duct consisting of a flow channel in the cylinder head of the internal combustion engine and a suction tube, the in the flow channel the cylinder head opens, is meant, wherein the shut-off in the suction pipe or in the flow channel can be arranged.
Vorteilhafterweise ist das Absperrelement mindestens zwei Luftkanälen zugeordnet, wobei es in einer ersten Position beide Luftkanäle freigibt, in einer zweiten Position einen und in einer dritten Position beide Luftkanäle verschließt. Dadurch ist eine erfindungsgemäße stufenweise Veränderung des Strömungsquerschnitts des Saugkanals möglich. Natürlich ist dieses Vorgehen auch für einen Saugkanal mit weiteren Luftkanälen vorgesehen, sodass ein Absperrelement, zum Beispiel, in einer dritten Position einen dritten Luftkanal verschließt.advantageously, the shut-off is associated with at least two air channels, wherein it is in a first position releases both air channels, in a second Position one and in a third position, both air channels closes. Thereby is a stepwise according to the invention change of the flow cross section the suction channel possible. Naturally is this procedure also for a suction channel provided with further air channels, so that a Shutoff, for example, in a third position a third Air duct closes.
Vorteilhafterweise verschließt das Absperrelement in einer Schließstellung alle Luftkanäle des Saugkanals, wodurch eine Ansaugung von Verbrennungsluft durch den Saugkanal unterbunden wird. Dies ist insbesondere von Vorteil für ein Zylinderabschaltsystem, da dadurch Strömungs- und/oder Pump-Verluste im Ansaugkanal vermieden werden.advantageously, closes the shut-off element in a closed position all the air channels of the suction channel, whereby an intake of combustion air through the suction channel is prevented. This is particularly advantageous for a cylinder deactivation system, as this causes flow and / or pumping losses in the intake passage can be avoided.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Absperrelement als Absperrklappe ausgebildet. Die Absperrklappe stellt ein besonders einfaches Bauelement dar, welches auf einfache Art und Weise einen oder mehrere Luftkanäle öffnen beziehungsweise verschließen kann. Die Form der Absperrklappe ist vorteilhafterweise so ausgebildet, dass ein umfänglicher Randbereich der Absperrklappe mit der Innenseite des Luftkanals zusammenwirkt. So kann zum Beispiel die Absperrklappe mit ihrem Randbereich im geschlossenen Zustand an der Innenseite des Luftkanals aufliegen.To a development of the invention is the shut-off as a butterfly valve educated. The butterfly valve is a particularly simple component which open in a simple manner one or more air ducts or close can. The shape of the butterfly valve is advantageously designed so that a more extensive Edge area of the butterfly valve with the inside of the air duct interacts. For example, the butterfly valve with its Edge area in the closed state on the inside of the air duct rest.
Zweckmäßigerweise ist die Absperrklappe breiter ausgebildet als der Luftkanal. Das hat zur Folge, dass die Absperrklappe im geschlossenen Zustand nicht senkrecht zu dem Luftkanal steht, sondern schräg dazu angeordnet ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die aus dem offenen Luftkanal strömende Luft beim Austreten aus dem Luftkanal an der dem geschlossenen Luftkanal abgewandten Seite der Absperrklappe entlang strömt, wobei durch die Schrägstellung der Absperrklappe beispielsweise keine unerwünschten Turbulenzen entstehen. Ist die Absperrklappe dazu vorgesehen mehr als einen Kanal zu verschließen, so ist sie vorteilhafterweise breiter ausgebildet, als die zu verschließenden Luftkanäle zusammen.Conveniently, the butterfly valve is wider than the air duct. The As a result, the butterfly valve is not closed is perpendicular to the air duct, but is arranged obliquely thereto. Thereby the advantage is achieved that the air flowing out of the open air duct when exiting the air duct at the closed air duct side facing away from the shut-off valve along, wherein by the inclination the butterfly valve, for example, no unwanted turbulence arise. If the butterfly valve is intended to close more than one channel, so it is advantageously formed wider than the air ducts to be closed together.
Vorteilhafterweise ist die Absperrklappe an ihrem stromabseitigen Ende verdrehbar gelagert. Dadurch wird, wenn die Absperrklappe im geschlossenen Zustand an der Innenseite des Luftkanals anliegt, eine Dichtwirkung während eines Ansaugvorgangs durch einen Sog an der Absperrklappe verstärkt.advantageously, the butterfly valve is rotatably mounted at its downstream end. Thereby when the butterfly valve is in the closed state on the inside the air duct is applied, a sealing effect during a suction process reinforced by a suction on the butterfly valve.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Absperrelement als Drehschieber ausgebildet. Der Drehschieber verschließt oder öffnet vorteilhafterweise mindestens einen Luftkanal durch eine Rotationsbewegung. Der Drehschieber ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein Schließelement im geöffneten Zustand bündig mit der Saugkanalinnenseite abschließt, und durch eine Rotationsbewegung zunächst einen und anschließend einen weiteren Luftkanal verschließt. Im geschlossenen Zustand ist die im geöffneten Zustand bündig mit der Innenseite des Saugkanals abschließende Oberfläche schräg zu dem Luftkanal angeordnet, sodass sich die gleichen Vorteile wie bei der geschlossenen Absperrklappe bezüglich der Strömung ergeben.According to a development of the invention, the shut-off element is designed as a rotary valve. The rotary valve closes or opens advantageously at least one air duct by a rotational movement. The rotary valve is preferably designed such that a closing element in the open state is flush with the suction channel inside side closes, and by a rotational movement first and then closes another air duct. When closed, the surface which is flush with the inside of the suction channel in the opened state is arranged at an angle to the air channel, so that the same advantages as with the closed butterfly valve with respect to the flow result.
Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Absperrelement als Längsschieber ausgebildet. Der Längsschieber wird dabei in den Saugkanal beziehungsweise Luftkanal geschoben, wobei einer oder mehrere Luftkanäle verschlossen werden. Der Längsschieber ist vorteilhafterweise senkrecht oder schräg zu einem Luftkanal angeordnet sein, wobei sich durch die zuletzt genannte Anordnung die für die geschlossene Abdecklappe genannten Vorteile ergeben.To a further embodiment of the invention is the shut-off as a longitudinal slide educated. The longitudinal slide is pushed into the suction channel or air channel, one or more air channels be closed. The longitudinal slide is advantageously arranged perpendicular or oblique to an air duct be, with the last-mentioned arrangement for the closed Cover flap mentioned advantages.
Vorteilhafterweise ist der Längsschieber platten- oder kolbenförmig ausgebildet.advantageously, is the longitudinal slide plate-shaped or piston-shaped educated.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Absperrelement mindestens ein Dichtungsmittel auf, das vorteilhafterweise im Randbereich des Absperrelements angeordnet ist, wobei mit Randbereich der Bereich gemeint ist, der bei dem jeweiligen Absperrelement mit dem zu verschließenden Luftkanal des Saugkanals zusammenwirkt. Das Dichtungsmittel kann beispielsweise als Elastomerdichtung ausgebildet sein. Natürlich ist das Absperrelement vorteilhafterweise auch dahingehend abgedichtet, dass bei einem Ansaugvorgang keine Fremdluft, wie zum Beispiel durch eine Lagerstelle des Absperrelements, angesaugt wird.To a development of the invention, the shut-off element at least a sealant, which advantageously in the edge region of the shut-off element is arranged, wherein meant by edge region of the area, the at the respective shut-off with the air duct to be closed the suction channel cooperates. The sealant may, for example be designed as elastomeric seal. Of course, the shut-off is advantageously Also sealed to the effect that in a suction no External air, such as by a bearing point of the shut-off element, is sucked.
Erfindungsgemäß wird das Absperrelement mechanisch, elektrisch, magnetisch, pneumatisch und/oder hydraulisch betätigt. Die Steuerung des Absperrelements erfolgt dabei zweckmäßigerweise durch eine Steuereinheit einer Motorsteuerung der Brennkraftmaschine. So kann je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine und je nach Leistungsanforderung das Absperrelement entsprechend vorteilhaft eingestellt und einer oder mehrere Luftkanäle des Saugkanals verschlossen beziehungsweise geöffnet werden.According to the invention Shut-off element mechanically, electrically, magnetically, pneumatically and / or hydraulically operated. The control of the shutoff is carried out appropriately by a control unit of an engine control of the internal combustion engine. Thus, depending on the operating condition of the internal combustion engine and depending on Power requirement the shut-off accordingly advantageous set and closed one or more air channels of the suction channel respectively opened become.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Luftkanäle des Saugkanals durch mindestens eine Längsrippe gebildet. Dadurch bleibt der eigentliche Strömungsquerschnitt des Saugkanals weitestgehend erhalten.In a preferred embodiment The invention will be the air ducts the suction channel formed by at least one longitudinal rib. This remains the actual flow cross section the suction channel largely preserved.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Saugkanal mindestens eine Krümmung auf, die in einer (gedachten) Krümmungsebene liegt. Wobei die Krümmungsebene vorteilhafterweise im Wesentlichen senkrecht zu der Längserstreckung der Brennkraftmaschine steht.To a development of the invention, the suction channel at least a curvature, in a (imaginary) plane of curvature lies. Wherein the curvature plane advantageously substantially perpendicular to the longitudinal extent the internal combustion engine is stationary.
Vorteilhafterweise liegt die Längsrippe parallel zu der Krümmungsebene. Somit ist die Längsrippe senkrecht zu der Längsrichtung der Brennkraftmaschine ausgerichtet, beziehungsweise sind die Luftkanäle in Längsrichtung der Brennkraftmaschine unterteilt. Dadurch kann in dem Zylinder der Brennkraftmaschine eine Drallströmung erzeugt werden, die insbesondere für Dieselmotoren vorteilhaft ist. Durch die Stellung des Absperrelements kann dabei beispielsweise die Drallwirkung verstärkt oder vermindert werden.advantageously, lies the longitudinal rib parallel to the plane of curvature. Thus, the longitudinal rib is vertical to the longitudinal direction aligned with the internal combustion engine, or the air ducts are in the longitudinal direction the internal combustion engine divided. This can be done in the cylinder the internal combustion engine, a swirl flow are generated, in particular for diesel engines is advantageous. By the position of the shutoff can thereby For example, the effect of swirling be increased or decreased.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung steht die Längsrippe senkrecht zu der Krümmungsebene, sodass die Längsrippe parallel zur Längsrichtung der Brennkraftmaschine angeordnet ist beziehungsweise die Luftkanäle in Querrichtung der Brennkraftmaschine unterteilt sind. Diese Unterteilung der Luftkanäle ist besonders vorteilhaft für eine Tumble-Strömung im Zylinder der Brennkraftmaschine. Hierbei kann ebenfalls durch das Absperrelement die Ausprägung der Tumble-Strömung im Zylinder verstärkt oder vermindert werden.To a further embodiment the invention is the longitudinal rib perpendicular to the plane of curvature, so that the longitudinal rib parallel to the longitudinal direction the internal combustion engine is arranged or the air ducts in the transverse direction the internal combustion engine are divided. This subdivision of the air channels is special advantageous for a tumble flow in the cylinder of the internal combustion engine. This can also be done by the shut-off the expression the tumble flow in the Cylinder reinforced or diminished.
Ferner betrifft die Erfindung eine Ansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Saugkanälen, wie sie oben beschrieben wurden.Further The invention relates to an intake device for an internal combustion engine with at least two suction channels, as described above.
Erfindungsgemäß werden die Absperrelemente der Saugkanäle unabhängig voneinander betätigt. Somit kann eine zylinderselektive Einstellung des Strömungsquerschnitts der Saugkanäle vorgenommen werden. Sind die Absperrelemente dabei so ausgebildet, dass sämtliche Luftkanäle eines Saugkanals verschlossen werden können, so können, bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Saugkanäle für ein Zylinderabschaltsystem, zylinderindividuell eine Ansaugung unterbunden und Strömungs-/Pump-Verluste im Ansaugkanal vermieden werden.According to the invention the shut-off elements of the suction channels independently operated from each other. Thus, a cylinder-selective adjustment of the flow cross section the suction channels be made. If the shut-off elements are designed in this way, that all air ducts a suction channel can be closed, so, when using the Suction channels according to the invention for a cylinder deactivation system, Individual cylinder suction prevented and flow / pump losses be avoided in the intake.
Vorteilhafterweise sind die Absperrelemente von mindestens zwei Saugkanälen der Ansaugvorrichtung miteinander mechanisch zwangsgekoppelt. Dadurch genügt eine Betä tigungseinheit zum Verstellen mehrerer Absperrelemente, was natürlich zu Vorteilen bei einer Auslegung der Ansaugvorrichtung bezüglich des Raumbedarfs führt. Sind als Absperrelemente Absperrklappen und/oder Drehschieber vorgesehen, so können diese auf einer gemeinsamen Welle gelagert sein, sodass durch eine Drehbewegung der Welle die genannten Absperrelemente eingestellt werden können. Sind als Absperrelemente Längsschieber vorgesehen, so sind diese vorteilhafterweise mittels mindestens einer Verbindungsstrebe starr miteinander verbunden. Vorteilhafterweise sind die Absperrelemente von zumindest einer Zylinderreihe der Brennkraftmaschine miteinander zwangsgekoppelt, so dass diese, von einer Stelleinheit betätigt, die gleiche Bewegung ausführen.Advantageously, the shut-off elements of at least two suction channels of the suction device are mechanically positively coupled with each other. As a result, it is sufficient actuation unit for adjusting a plurality of shut-off elements, which of course leads to advantages in a design of the suction device in terms of space requirements. If shut-off valves and / or rotary valves are provided as shut-off elements, they can be mounted on a common shaft, so that the said shut-off elements can be adjusted by a rotary movement of the shaft. If longitudinal shutters are provided as shut-off elements, they are advantageously rigidly connected to one another by means of at least one connecting strut. Advantageously, the shut-off elements of at least one cylinder row of the internal combustion engine positively coupled with each other, so that these, operated by an actuating unit, perform the same movement.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigen die Schnittdarstellungen derin the The invention will be explained in more detail with reference to some figures. Here are the sectional views of the
Die
In
einer Innenwand
Die
Absperrklappe
Die
Durch
die Absperrklappe
In
der
Die
Die
Die
Im
stromabseitigen Endbereich
Die
Längsschieber
Ist
vorteilhafterweise ein mechanischer, elektrischer, magnetischer,
pneumatischer und/oder hydraulischer Betätigungsmechanismus einer der
Streben
Natürlich können auch
die Absperrklappen
Die
in den
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- Saugvorrichtungsuction device
- 22
- Luft-VerteilerkammerAir-distribution chamber
- 33
- Saugkanalsuction
- 44
- Saugkanalsuction
- 55
- LufteintrittsöffnungAir inlet opening
- 66
- LufteintrittsöffnungAir inlet opening
- 77
- Längsrippelongitudinal rib
- 88th
- Längsrippelongitudinal rib
- 99
- Luftkanalair duct
- 1010
- Luftkanalair duct
- 1111
- Luftkanalair duct
- 1212
- EndeThe End
- 1313
- EndeThe End
- 1414
- EndeThe End
- 1515
- LuftaustrittsöffnungAir outlet opening
- 1616
- EndeThe End
- 1717
- EndeThe End
- 1818
- Innenseiteinside
- 1919
- Aussparungrecess
- 2020
- Absperrklappebutterfly valve
- 2121
- Endbereichend
- 2222
- Wellewave
- 2323
- Spitzetop
- 2424
- Positionposition
- 2525
- Positionposition
- 2626
- Achseaxis
- 2727
- Innenseiteinside
- 3030
- Saugkanalsuction
- 3131
- Längsrippelongitudinal rib
- 3232
- Längsrippelongitudinal rib
- 3333
- Luftkanalair duct
- 3434
- Luftkanalair duct
- 3535
- Luftkanalair duct
- 3636
- EndeThe End
- 3737
- LufteintrittsöffnungAir inlet opening
- 3838
- EndeThe End
- 3939
- Zylinderkopfcylinder head
- 4040
- Kanalchannel
- 4141
- EndeThe End
- 4242
- VentilValve
- 4343
- Absperrklappebutterfly valve
- 4444
- Achseaxis
- 4545
- EndeThe End
- 4646
- EndeThe End
- 4747
- EndeThe End
- 4848
- Positionposition
- 4949
- Positionposition
- 5050
- EndeThe End
- 6060
- Längsrippelongitudinal rib
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- Absperrklappebutterfly valve
- 6262
- EndeThe End
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- Absperrklappebutterfly valve
- 6666
- EndeThe End
- 6767
- Drehachseaxis of rotation
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- Positionposition
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- EndeThe End
- 7070
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- Innenseiteinside
- 7474
- Innenseiteinside
- 7575
- Achseaxis
- 7676
- Pfeilarrow
- 7777
- Positionposition
- 7878
- Positionposition
- 8080
- Saugkanalsuction
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- LufteintrittsöffnungAir inlet opening
- 8484
- Pfeilarrow
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- Verteilerkammerdistribution chamber
- 8787
- Längsrippelongitudinal rib
- 8888
- Längsrippelongitudinal rib
- 8989
- Luftkanalair duct
- 9090
- Luftkanalair duct
- 9191
- Luftkanalair duct
- 9292
- Endbereichend
- 9393
- Längsschieberlongitudinal slide
- 9494
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Claims (18)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102006025889A DE102006025889A1 (en) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | Intake channel for use in suction device, has locking unit releasing air ducts in one position and locking air ducts in another position, where locking unit is assigned to downstream-sided end area of one air duct |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=38650498
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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---|---|
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2006
- 2006-06-02 DE DE102006025889A patent/DE102006025889A1/en not_active Withdrawn
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