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Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Die
DE 696 03 376 T2 offenbart eine Verbrennungskraftmaschine in V-Bauform mit einer Luftansaugvorrichtung, die einen Luftspeicher umfasst, der in einem Raum zwischen gegenüberstehenden Zylinder vorgesehen und betriebsmäßig mit Ansaugkanälen der gegenüberstehenden Zylinder durch Ansaugrohre und ein Hauptluftansaugrohr verbunden ist, das ein Drosselventil aufnimmt und in dem Luftspeicher mit seinem stromabwärtigen Ende endet. Das Ende ist in dem mittleren Abschnitt einer oberen Wandung des genannten Luftspeichers angeordnet, wobei die Ansaugrohre ein Rohrteil in umgekehrter U-Form umfassen, dass mit der oberen Oberfläche der oberen Wand des Luftspeichers einstückig ist. Die stromaufwärtigen Enden der Ansaugrohre sind innerhalb eines Raums des Luftspeichers angeordnet und weisen konisch erweiterte Bereiche auf, die auf einer Halteplatte ruhen, die an der unteren oder inneren Fläche der oberen Wand angebracht ist.
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Aus der
DE 199 09 850 A1 ist eine modular aufgebaute Sauganlage für eine Brennkraftmaschine mit einem Luftverteilermodul aus Kunststoff bekannt, welches an eine Luftzuführung der Brennkraftmaschine anschließbar ist. Die Sauganlage umfasst mehrere, jeweils einteilige Saugrohrmodule aus Kunststoff, die jeweils an ihrem einen Rohrende mit dem Luftverteilermodul verbunden sind und die jeweils einer Brennkammer der Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Ferner umfasst die Sauganlage mindestens ein einteiliges Flanschmodul aus Kunststoff, mit dem mindest eines der Saugrohrmodule an seinem anderen Rohrende verbunden ist und das an der Bremskraftmaschine befestigbar ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche eine einfache Montage aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine in V-Bauart, mit zwei einander gegenüber angeordneten Zylinderbänken, welche jeweils zumindest einen Zylinder aufweisen, welchen über zumindest einen jeweiligen Ansaugkanal von der Verbrennungskraftmaschine angesaugte Luft zuführbar ist, wobei ein einen Aufnahmeraum für die Luft aufweisendes und mit den Ansaugkanälen fluidisch verbundenes Behältnis der Verbrennungskraftmaschine zumindest bereichsweise zwischen den Zylinderbänken angeordnet ist, zeichnet sich dadurch aus, dass den Zylinderbänken jeweils zumindest ein Zwischenteil zugeordnet ist, unter dessen Vermittlung das Behältnis mit den Ansaugkanälen verbunden ist, wobei die Zwischenteile miteinander verbunden sind.
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Dadurch, dass die Zwischenteile miteinander verbunden sind, sind die beiden Zwischenteile gleichzeitig zwischen den Zylinderbänken anordenbar und mit der der Verbrennungskraftmaschine bzw. einem Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine verbindbar. Dies hält die Montagezeit und damit die Montagekosten in einem sehr geringen Rahmen.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Verbindung der Zylinderteile miteinander die gegenseitige Ausrichtung und Positionierung der Zwischenteile bereits vorgegeben ist, so dass lediglich eines der Zwischenteile relativ zu den Ansaugkanälen bzw. der übrigen Verbrennungskraftmaschine ausgerichtet werden muss, womit ein solches Ausrichten des anderen Zwischenteils gleichzeitig einhergeht. Dies hält die Montagezeit und damit die Montagekosten weiterhin gering.
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Bei einer solchen Montage wird beispielsweise der Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse derselbigen verbunden, beispielsweise verschraubt, woran sich die Montage der Zwischenteile, welche beispielsweise als Zwischenflansche ausgebildet sind, einschließt. Dabei werden die Zwischenteile ebenso mit dem Zylinderkopf verbunden, insbesondere verschraubt. Daran anschließend wird das Behältnis, welches in einer Ausführungsform als Luftverteiler, insbesondere Ladeluftverteiler, ausgebildet ist, unter Vermittlung der Zwischenteile mit dem Zylinderkopf verbunden, beispielsweise verschraubt.
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Ebenso möglich ist, dass zunächst die Zwischenteile mit dem Behältnis verbunden werden, wobei sich bei einer Ausrichtung eines der Zwischenteile relativ zu dem Behältnis infolge der Verbindung der beiden Zwischenteile eine Ausrichtung des anderen Zwischenteils zu dem Behältnis ergibt. Anschließend wird der Verbund aus dem Behältnis und den mit dem Behältnis verbundenen Zwischenteilen an dem Zylinderkopf befestigt.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Zwischenteile relativ zueinander bewegbar, insbesondere aufeinander zu klappbar. Dies birgt den Vorteil, dass die Zwischenteile nach wie vor miteinander verbunden und somit besonders einfach zu montieren sind. Darüber hinaus sind die Zwischenteile trotz ihrer Verbindung miteinander auch bei besonders engen, zwischen den Zylinderbänken herrschenden Bauraumgegebenheiten montierbar, da sie in eine Stellung relativ zueinander bewegbar, insbesondere verklappbar, sind, in welcher sie beispielsweise in Querrichtung der Verbrennungskraftmaschine eine geringere Erstreckung aufweisen als in einem demgegenüber ausgeklappten Zustand. Dies bedeutet, dass die Zwischenteile in einem eingeklappten Zustand zwischen die Zylinderbänke einzuführen und anschließend demgegenüber ausklappbar sind, worauf sie mit der Verbrennungskraftmaschine bzw. dem Zylinderkopf verbunden werden können. Dadurch ist eine besonders einfache Montage auch bei engen Bauraumgegebenheiten realisiert. Weiterhin möglich ist, dass die Zwischenteile relativ zueinander faltbar, insbesondere aufeinander zu faltbar, verschiebbar, insbesondere aufeinander zu und voneinander weg verschiebbar, oder dergleichen sind.
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In jeglicher Hinsicht ergibt sich durch die Verbindung der beiden Zwischenteile miteinander eine sehr geringe Toleranzkette mit sehr geringen Toleranzen, so dass Sprünge in den Ansaugkanälen in einer Toleranzkette zwischen den Zylinderbänken, die beispielsweise zumindest bereichsweise durch den Zylinderkopf gebildet sind, und dem Behältnis zu vermeiden und um damit strömungsgünstige Geometrien der Luftkanäle zu gewährleisten.
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Ein weiterer Vorteil der Verbindung besteht darin, dass bei der Montage eine Verwechslung der Zwischenteile vermieden ist, da die Zwischenteile beispielsweise voneinander unterschiedlich ausgebildet sind und ein Zwischenteil zu einer der Zylinderbänke und das andere Zwischenteil zu der anderen der Zylinderbänke korrespondiert. Außerdem können Lagerkosten sowie Verwaltungskosten für ein solches Teil gering gehalten werden, insbesondere im Vergleich zu mehreren Teilen, wenn die Zwischenteile nicht miteinander verbunden sind.
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Die Verbindung der Zwischenteile kann beispielsweise durch ein flexibles Blech, einen derartigen Blechstreifen oder dergleichen ausgebildet sein, wobei das Blech bzw. Blechstreifen aus Stahl, aus Aluminium oder dergleichen Leichtmetall ausgebildet ist. Ebenso möglich ist, dass die Zwischenteile über ein Kunststoffteil miteinander verbunden sind. Auch die Verbindung der Zwischenteile mittels eines Scharniers ist ohne weiteres möglich, so dass die Zwischenteile mittels des Scharniers relativ zueinander verklappbar sind.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den Zwischenteilen und dem jeweilige korrespondierenden Ansaugkanal jeweils zumindest ein mit dem jeweiligen Zwischenteil verbundenes Dichtungselement angeordnet, wobei die Dichtungselemente miteinander verbunden sind. Somit sind die Zwischenteile über das jeweilige Dichtungselement und deren Verbindung miteinander verbunden und gegebenenfalls relativ zueinander bewegbar. Dies ist beispielsweise derart realisiert, dass ein Blechträger vorgesehen ist, auf welchen jeweils eine zu den Zwischenteilen korrespondierende Elastomerdichtung aufvulkanisiert ist, wobei der Blechträger über die Elastomerdichtung bzw. die Elastomerdichtungen mit den Zwischenteilen verbunden ist.
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Die Zwischenteile sind beispielsweise durch ein Spritzgussverfahren hergestellt, wobei zumindest ein, die Zwischenteile miteinander verbindendes Teil, beispielsweise ein Edelstahlblech, in die Zwischenteile bei deren Herstellung eingespritzt oder umspritzt wird.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zumindest eines der Zwischenteile über zumindest eine erste Verbindungsfläche zwischen dem Zwischenteil und dem korrespondierenden Ansaugkanal, sowie zumindest über eine zweite Verbindungsfläche zwischen dem Zwischenteil und dem Behältnis verbunden, wobei die erste Verbindungsfläche mit der zweiten Verbindungsfläche einen Winkel einschießt. Das bedeutet, dass durch das Zwischenteil ein Winkelunterschied zwischen dem Ansaugkanal der Zylinderbank und dem Behältnis, insbesondere einem Ansaugkanalabschnitt des Behältnis, ausgeglichen ist. Steht die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise auf einer horizontalen Ebene, so verläuft beispielsweise die Verbindungsfläche zwischen dem Zwischenteil und dem Behältnis ebenfalls horizontal, während die Verbindungsfläche zwischen dem Zwischenteil und dem korrespondierenden Ansaugkanal schräg dazu verläuft. Ein direktes Verbinden des Behältnisses mit dem Luftkanal zur fluidischen Kommunikation dieser ist nicht möglich. Erst das Zwischenteil ermöglicht die dichte und fluidische Kommunikation zwischen dem Behältnis und dem entsprechenden Ansaugkanal. Dadurch ist es ermöglicht, dass eine Bauvariante des Behältnisses für unterschiedliche Bauvarianten von Verbrennungskraftmaschinen einsetzbar ist, wobei sich die unterschiedlichen Bauvarianten der Verbrennungskraftmaschinen hinsichtlich des Winkels der Ansaugkanäle relativ zu dem Behältnis bzw. relativ zu Ansaugkanalabschnitten des Behältnis voneinander unterscheiden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrere bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgenden in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnungen zeigen in:
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1 eine schematische Perspektivansicht eines Ladeluftverteilers für eine Verbrennungskraftmaschine in V-Bauart, mit welchem Zwischenteile verbunden sind, unter deren Vermittlung der Ladeluftverteiler zur Ausbildung einer fluidischen Kommunikation mit Ansaugkanälen eines Zylinderkopfes der Verbrennungskraftmaschine mit diesem verbindbar ist;
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2 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht des Ladeluftverteilers mit den Zwischenteilen gemäß 1;
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3 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht des Ladeluftverteilers mit den Zwischenteilen gemäß den vorhergehenden Figuren, welche unter Vermittlung der Zwischenteile mit einem Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist;
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4 ausschnittsweise eine schematische Querschnittsansicht des unter Vermittlung der Zwischenteile mit dem Zylinderkopf verbundenen Ladeluftverteilers gemäß 3;
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5 eine schematische Draufsicht einer alternativen Ausführungsform der Zwischenteile gemäß den vorhergehenden Figuren; und
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6 eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren, alternativen Ausführungsform der Zwischenteile gemäß 5.
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Die 1 bis 4 zeigen einen Ladeluftverteiler 10 für eine Verbrennungskraftmaschine in V-Bauart, wobei die Verbrennungskraftmaschine zwei einander gegenüber angeordnete und zumindest bereichsweise durch einen Zylinderkopf 12 gebildete Zylinderbänke 14 und 16 aufweist. Wie insbesondere der 4 zu entnehmen ist, nimmt der Zylinderkopf Ventiltriebe 18 mit Gaswechselventilen 20, Nockenwellen 22 und weitere Komponenten zur Darstellung eines Gaswechsels der Verbrennungskraftmaschine auf. Die Zylinderbänke 14 und 16 weisen dabei Ansaugkanäle 24 auf, über welche Luft in Zylinder der Verbrennungskraftmaschine einströmbar ist. Die in die Zylinder einströmende Luft ist dabei stromauf in einem Sammelraum 26 des Ladeluftverteilers 10 sammelbar, was zu einer Beruhigung des Luftstroms der Luft führt. Die Ansaugkanäle 24 sind fluidisch mit dem Sammelraum 26 verbunden. Außerdem ist der Ladeluftverteiler 10 zumindest bereichsweise zwischen den Zylinderbänken 14 und 16 angeordnet. Der Ladeluftverteiler 10 ist aus Kunststoff durch ein Spritzgussverfahren hergestellt und weist an ihm angeformte Anschraubdome 28 auf, welche von Schrauben zu durchdringen sind, wodurch der Ladeluftverteiler 10 mit dem Zylinderkopf 12 verbindbar ist.
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Der Zylinderbank 14 ist ein erstes Zwischenteil 30 zugeordnet und der Zylinderbank 16 ist ein zweites Zwischenteil 32 zugeordnet, unter deren Vermittlung der Ladeluftverteiler 10 mit dem Zylinderkopf 12 und damit mit dem Ansaugkanälen 24 fluidisch verbunden ist. Die Zwischenteile 30 und 32 gleichen dabei einen Winkelunterschied zwischen den Ansaugkanälen 24 der Zylinderbänke 14 und 16 und Ansaugkanalabschnitten 34 und 36 des Ladeluftverteilers 10 aus, wobei der Ansaugkanalabschnitt 34 zu dem Ansaugkanal 24 der Zylinderbank 14 und der Ansaugkanalabschnitt 36 zu dem Ansaugkanal 24 der Zylinderbank 16 korrespondiert.
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Der Ladeluftverteiler 10 umfasst einen Anschlussstutzen 38, über welchen von der Verbrennungskraftmaschine angesaugte Luft in den Sammelraum 26 einströmbar ist.
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Wie der 5 zu entnehmen ist, sind die Zwischenteile 30 und 32, welche auch als Zwischenflansche bezeichnet werden, mittels eines flexiblen Bleches 40 relativ zueinander bewegbar miteinander verbunden, wobei das Blech 40 bei der Herstellung der Zwischenteile 30 und 32 in den Kunststoff eingespritzt bzw. mit Kunststoff umspritzt wird. Die Verbindung der Zwischenteile 30 und 32 ermöglicht eine besonders einfache, gleichzeitige Montage der Zwischenteile 30 und 32. Da das Blech 40 flexibel ausgebildet, können die Zwischenteile 30 und 32 gemäß Richtungspfeilen 42 zunächst aufeinander zugeklappt und in diesem Zustand zwischen die Zylinderbänke 14 und 16 eingeführt werden. Anschließend erfolgt ein demgegenüber Ausklappen der Zwischenteile 30 und 32, worauf sie mit dem Zylinderkopf 12 verbunden werden.
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Gemäß der 6 sind die Zwischenteile 30 und 32 über einen einge- bzw. umspritzten Blechträger 46 relativ zueinander bewegbar verbunden, wobei je Zwischenteil 30 und 32 eine Elastomerdichtung 48 auf dem Blechträger aufvulkanisiert ist. Die Elastomerdichtung 48 dichtet dabei die Zwischenteile 30 und 32 gegenüber dem Zylinderkopf 12 und/oder gegenüber den Ansaugkanalabschnitten 34 und 36 und des Ladeluftverteilers 10 gegen ein unerwünschtes Ausströmen von Luft aus den Ansaugkanälen 24 hinaus ab. Zudem sind Zentriernocken 44 vorgesehen, mittels welchen die Zwischenteile 30 und 32 sehr genau relativ zu dem Zylinderkopf 12 und/oder mittels welchen der Ladeluftverteiler 10 relativ zu den Zwischenteilen 30 und 32 positionierbar ist und die Elastomerdichtung 48 auf den Zwischenteilen 30 und 32 zentriert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ladeluftverteiler
- 12
- Zylinderkopf
- 14
- Zylinderbank
- 16
- Zylinderbank
- 18
- Ventiltrieb
- 20
- Gaswechselventil
- 22
- Nockenwelle
- 24
- Ansaugkanal
- 26
- Sammelraum
- 28
- Anschraubdom
- 30
- Zwischenteil
- 32
- Zwischenteil
- 34
- Ansaugkanalabschnitt
- 36
- Ansaugkanalabschnitt
- 38
- Anschlussstutzen
- 40
- Blech
- 42
- Richtungspfeil
- 44
- Zentriernocken
- 46
- Blechträger
- 48
- Elastomerdichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69603376 T2 [0002]
- DE 19909850 A1 [0003]
