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Lufteinlassvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Verbrennungsmotor mit Turbolader.
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Lufteinlassvorrichtungen kommen in Verbrennungsmotoren, beispielsweise Diesel- oder Ottomotoren, insbesondere mit Turbolader, zu Einsatz, wobei die Verbrennungsmotoren üblicherweise eine Direkteinspritzung für den Kraftstoff aufweisen. Zur Regelung und Optimierung einer Luftströmung, welche üblicherweise durch ein Lufteinlassrohr in Einlasskanäle der Zylinder strömt, können Drallklappen vorgesehen sein, welche beispielsweise in Abhängigkeit des Betriebsbereiches oder der Drehzahl die Luftströmung zu den jeweiligen Einlasskanälen regeln. Zur Erlangung eines Dralls des in einen Zylinder einströmenden Luftstromes kann einer der zwei zu einem Zylinder führenden Einlasskanäle eine Drallklappe aufweisen, um den Luftstrom zu regulieren. Die Anordnung der Drallklappen erfordert dabei einen relativ großen konstruktiven Aufwand und bedingt eine aufwändige Montage.
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Es ist die Aufgabe eine Lufteinlassvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche eine Reduzierung des konstruktiven Aufwandes ermöglicht und eine vereinfachte Montage ermöglicht.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Eine Lufteinlassvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Verbrennungsmotor mit Turbolader, umfasst ein Lufteinlassrohr mit einer Längsachse, wobei das Lufteinlassrohr zu jedem Zylinder des Verbrennungsmotors führend mindestens jeweils einen ersten Einlasskanal und einen zweiten Einlasskanal aufweist, ein Regelelement, wobei das eine Regelelement bewegbar innerhalb des Lufteinlassrohres zur Regelung einer Luftströmung angeordnet ist, wobei das eine Regelelement eine Regelkontur zur Beeinflussung der Luftströmung in die Einlasskanäle aufweist, und die Luftströmung des mindestens jeweils ersten Einlasskanals und des zweiten Einlasskanals jedes Zylinders mittels des einen Regelelementes jeweils einzeln regelbar ist.
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Die Lufteinlassvorrichtung weist mindestens eine Regeleinrichtung zur Regelung einer Luftströmung auf, welche innerhalb des Lufteinlassrohres angeordnet ist. Die Lufteinlassvorrichtung kann genau ein Regelelement aufweisen, wobei mittels des genau einen Regelelements die Luftströmung in jeden Einlasskanal des Lufteinlassrohres einzeln individuell regelbar ist. Das Regelelement kann innerhalb des Lufteinlassrohres bewegbar gelagert sein und sich im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Lufteinlassrohres erstrecken. Das Lufteinlassrohr der Lufteinlassvorrichtung kann mindestens zwei, beispielsweise einen ersten und einen zweiten Einlasskanal, oder eine Mehrzahl an Einlasskanälen für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors aufweisen, wobei die Luftströmung aller Einlasskanäle mittels des einen oder genau einen Regelelementes einzeln und Einlasskanal spezifisch regelbar ist. Zur Regelung der Luftströmung in den jeweiligen Einlasskanal, beispielsweise den ersten Einlasskanal und den zweiten Einlasskanal, weist das beispielsweise genau eine Regelelement eine Regelkontur auf, über welche in Abhängigkeit einer Bewegung des Regelelementes innerhalb des Lufteinlassrohres die Luftströmung, beispielsweise die Luftmenge, welche in den jeweiligen Einlasskanal strömt, für jeden Einlasskanal einzeln und Einlasskanal spezifisch regelbar ist. Die Regelkontur kann beispielsweise in Form einer randseitigen Profilierung des Regelelementes oder einer Öffnung in einer Fläche des Regelelementes ausgebildet sein, wobei der strömungstechnisch relevante Querschnitt in Abhängigkeit einer Bewegung des Regelelementes, beispielsweise einer translatorischen und/oder einer rotatorischen Bewegung, veränderbar ist. Dadurch sind beispielsweise an einem Verbrennungsmotor mit wenigstens zwei Einlasskanälen je Zylinder einer oder mehrere der Einlasskanäle teilweise oder vollständig verschließbar, wobei durch ein Versperren oder Abschaltung von Einlasskanälen Drall und eine Ladungsbewegung im Brennraum erzeugbar ist und der Verbrennungsmotor beliebig drosselbar ist. Die Regelung des Luftstromes mittels des Regelelementes kann lastabhängig und/oder drehzahlabhängig erfolgen. In einem Teillastbereich des Verbrennungsmotors, beispielsweise bei niedriger Drehzahl, können beispielsweise die zweiten Einlasskanäle durch das Regelelement verschlossen sein, um einen möglichst ausgeprägten Drall für eine verbesserte Verbrennung durch Nutzung nur eines Einlasskanals zu erzeugen. In einem hohen Drehzahlbereich kann das Regelelement beispielsweise die ersten und zweiten Einlasskanäle vollständig öffnen, um einen möglichst gering ausgeprägten Drall zu erzeugen.
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Vorteilhaft ist, dass durch das eine Regelelement zur Regelung des Luftstromes jedes Einlasskanals kann ein Druckverlust und eine Pulsationen in der Luftströmung vermieden werden. Eine Regelung des Luftstromes kann einlasskanalspezifisch mit nur einem Regelelement ohne herkömmliche Drallklappen, drallklappenfrei, erfolgen, wodurch der konstruktive Aufwand und der benötigte Bauraum der Lufteinlassvorrichtung insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Lufteinlassvorrichtungen mit separaten Drallklappen gering gehalten werden kann. Zudem kann die Montage des einfacher ausgebildeten und einfacher zu produzierenden Regelelements deutlich vereinfacht werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Lufteinlassvorrichtung ist das Regelelement in Form einer Walze ausgebildet, wobei sich die Walze im Wesentlichen entlang der Längsachse des Lufteinlassrohres erstreckt. Die Walze kann im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein und innerhalb des Lufteinlassrohres translatorisch und/oder rotatorisch bewegbar gelagert sein. Die Walze kann ein erstes Ende aufweisen, durch welches beispielsweise die Luftströmung in das Innere der Walze gelangen kann, und ein zweites Ende, welches beispielsweise stirnseitig ein Bodenstück aufweisen kann. An dem ersten Ende kann die Walze radial außenseitig umfänglich rotatorisch und/oder translatorisch in einer Lagerung gelagert sein. An dem Bodenstück kann die Walze, beispielsweise über einen zentrisch angeordneten und aus der Walze und/oder dem Bodenstück herausragenden Stift, rotatorisch und/oder translatorisch bewegbar in dem Lufteinlassrohr gelagert sein. Die Walze kann beispielsweise ein erstes Ende, ein zweites Ende und eine Einlassregelkontur aufweisen, wobei das erste und das zweite Ende jeweils durch ein Bodenstück verschlossen sein können, und die Luftströmung durch eine Einlassregelkontur, welche in der Mantelfläche der Walze ausgebildet sein kann, in das Innere der Walze gelangen kann. Die Einlassregelkontur kann im Wesentlichen mittig entlang der länglichen Ausdehnung der Walze in der Mantelfläche der Walze ausgebildet sein, wodurch eine Verkürzung der Strecke ermöglicht werden kann, welche die Luftströmung innerhalb der Lufteinlassvorrichtung zurücklegen muss, um in einen Einlasskanal einströmen zu können. An dem ersten und zweiten ende kann die Walze an dem jeweiligen Bodenstück, beispielsweise über zentrisch angeordnete und aus der Walze und/oder den Bodenstücken herausragende Stifte, rotatorisch und/oder translatorisch bewegbar in dem Lufteinlassrohr gelagert sein. Die Einlassregelkontur kann derart ausgebildet sein, dass in Abhängigkeit einer Rotation des Regelelementes, insbesondere der Walze, eine Drosselung der in das Regelelement und/oder das Lufteinlassrohr einströmenden Luftstromes ermöglicht werden kann. In einer zumindest teilweise ausgebildeten Mantelfläche der Walze kann die Regelkontur zur Regelung der Luftströmung zu den jeweiligen Einlasskanälen ausgebildet sein. Die Regelung des Luftstromes kann je nach Ausbildung der Regelkontur schlagartig oder stetig erfolgen. Durch beispielsweise eine Rotation der Walze können einer oder mehrere Einlasskanäle je Zylinder teilweise oder ganz verschlossen werden. Die Form der Walze, insbesondere der Regelkontur, kann an die Bedürfnisse der Verbrennung angepasst werden, wodurch in der Luftströmung, insbesondere im Zylinder, Drall, Tumble oder eine Überlagerung derselben erzielt werden kann. Durch die Walze kann mit entsprechend ausgebildeter Regelkontur in Abhängigkeit der Walzenbewegung die Luftströmung für jeden Einlasskanal einzeln geregelt werden, wodurch eine kompakte Bauweise der Lufteinlassvorrichtung ermöglicht wird.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Lufteinlassvorrichtung ist die Walze konisch oder doppelkonisch ausgebildet. Der Durchmesser der Walze kann kontinuierliche und/oder stufenweise variieren, beispielsweise kann der Durchmesser der Walze an dem ersten Ende, wo der Luftstrom in die Walze eintritt, größer sein als an dem zweiten Ende. Die Walze kann, insbesondere bei einem in der Mantelfläche der Walze angeordneten Einlassregelkontur zum Einleiten des Luftstromes in das Innere der Walze, doppelkonisch ausgebildet sein, wobei der Durchmesser von der Einlassregelkontur zu dem ersten und dem zweiten Ende hin jeweils abnehmen kann. Durch die konische oder doppelkonische Ausbildung der Walze kann der Querschnitt der Walze unter Berücksichtigung der strömungstechnischen Eigenschaften des Luftstromes angepasst werden, wobei beispielsweise der Durchmesser zum ersten und/oder zweiten Ende der Walze hin entsprechend der verbleibenden Luftmenge des Luftstroms bis zum ersten und/oder zweiten Ende hin abnehmen kann, insbesondere bis zum letzten Einlasskanal vor dem ersten und/oder zweiten Ende.
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Besonders bevorzugt ist die Regelkontur in Form eines ersten Öffnungsprofils ausgebildet, wobei jedem ersten Einlasskanal jeweils eine erste Öffnung und jedem zweiten Einlasskanal jeweils eine zweite Öffnung zugeordnet ist. Die Öffnungen in dem Regelelement können derart ausgestaltet sein, dass der Luftstrom welcher in die Einlasskanäle strömt stetig und/oder schlagartig regelbar ist. Die Öffnungen des ersten Öffnungsprofils können axial beabstandet, nebeneinander, beispielsweise auf einer Hohe, entlang der Längsachse des Lufteinlassrohres in der Mantelfläche der Walze ausgebildet sein. Die Öffnungen sind jeweils einem Einlasskanal zugeordnet, wobei in einer geöffneten Position die Öffnungen der Walze jeweils den zugehörigen Einlasskanal vollständig freigeben, während in einer geschlossenen Position die Öffnung von dem Einlasskanal weggedreht sein kann, wodurch der Einlasskanal durch die Mantelfläche der Walze verschlossen und gegen den Luftstrom abgedichtet werden kann. Zur Drall und/oder Tumble Erzeugung kann beispielsweise je Zylinder jeweils nur eine zweite Öffnung regelbar ausgebildet sein, wohingegen die erste Öffnung unabhängig von der Bewegung der Walze die erste Öffnung vollständig geöffnet halt. Hierbei kann beispielsweise das erste Öffnungsprofil für jeden Zylinder eine erste und eine zweite Öffnung aufweisen, wobei die erste Öffnung in axialer Richtung dem Durchmesser des ersten Einlasskanals entspricht und sich in Umfangsrichtung entsprechend der maximal möglichen Drehbewegung der Walze erstreckt, wodurch unabhängig von der Bewegung der Walze der erste Einlasskanal vollständig anströmbar ist. Die zweite Öffnung, welche dem zweiten Einlasskanal zugeordnet ist, entspricht dem Querschnitt des zweiten Einlasskanals, so dass der zweite Einlasskanal lediglich in einer geöffneten Position der Walze vollständig anströmbar ist. Die Öffnungen können axial beabstandet, am Umfang versetzt zueinander angeordnet sein, wodurch beispielsweise eine zylinderspezifische Beeinflussung des Luftstromes einstellbar ist. In Abhängigkeit der Form der Öffnungen und einer Drehbewegung der Walze kann somit jeder Einlasskanal einzeln geregelt werden, von vollständig geöffnet, über teilweise bis vollständig geschlossen. Dadurch kann ein gezielter Drall und/oder Tumble in den Luftstrom eingebracht werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Lufteinlassvorrichtung ist die Regelkontur in Form eines zweiten Öffnungsprofils ausgebildet, wobei jedem ersten Einlasskanal eine erste Öffnung zugeordnet ist und mindestens eine Schlitzöffnung den Einlasskanälen zugeordnet ist. Die ersten Öffnungen können axial beabstandet, nebeneinander in Umfangsrichtung unversetzt zueinander angeordnet sein. Die Schlitzöffnung ist in Umfangsrichtung versetzt zu den ersten Öffnungen in der Mantelfläche des Regelelementes, insbesondere der Walze, angeordnet und erstreckt sich entlang zumindest einem Teil des Regelelementes, insbesondere der Walze. Die Schlitzöffnung kann sich beispielsweise entlang des Bereiches von der ersten bis zur letzten Öffnung in der Mantelfläche des Regelelementes, insbesondere der Walze, erstrecken. Es können auch mehrere Schlitzöffnungen vorgesehen sein, welche sich nur entlang eines Teils der Walze erstrecken und beispielsweise jeweils die Öffnungen eines ersten und eines zweiten Einlasskanals in einer Schlitzöffnung verbinden, oder jeweils von zwei Zylindern die zugeordneten Einlasskanäle in einer Schlitzöffnung verbinden. Dadurch können in einer geschlossenen Position beispielsweise die zweiten Einlasskanäle durch die Walze verschlossen und die ersten Öffnungen vollständig anströmbar sein. Durch eine Rotation der Walze von den um den Versatz der ersten Öffnungen zu der Schlitzöffnung, wobei die Schlitzöffnung zu den Einlasskanälen hingedreht werden kann, wird ermöglicht, dass durch die Schlitzöffnung die ersten Öffnungen und die zweiten Öffnungen gleichmäßig, teilweise oder vollständig anströmbar sind, wodurch beispielsweise eine gleichmäßige Drosselung der Einlasskanäle ermöglicht werden kann.
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Besonders bevorzugt gehen die ersten Öffnungen und die mindestens eine Schlitzöffnung ineinander über. Dadurch kann ein unterbrechungsfreier Übergang, ohne teilweises oder vollständiges Drosseln insbesondere der ersten Einlasskanäle, von einer drallerzeugenden Walzenposition, wobei die zweiten Einlasskanäle zumindest teilweise verschlossen sind, zu einer vollständig geöffneten Position des Regelelementes, insbesondere der Walze, ermöglicht werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Lufteinlassvorrichtung weist das Regelelement radial außenseitig mindestens ein Dichtelement auf. Das Dichtelement kann ringförmig umfänglich radial außen auf der Mantelfläche des Regelelementes, beispielsweise in Form eines Ringes ausgebildet sein. Das Dichtelement kann beispielsweise aus einem Kunststoff mit selbstschmierenden Eigenschaften ausgebildet sein. Die Lufteinlassvorrichtung kann eine Mehrzahl von Dichtelementen aufweisen. Die Dichtelemente können in axialer Richtung jeweils zu beiden Seiten einer Öffnung und eines zugeordneten Einlasskanals angeordnet sein. Die Dichtelemente können radial außen seitig die Innenfläche des Lufteinlassrohres im Wesentlichen fluiddicht bewegbar kontaktieren. Durch die Kontaktierung der Innenfläche des Lufteinlassrohrs können die Dichtelemente das Regelelement in radialer Richtung abstützen und/oder führen. Durch die Dichtelemente kann die Regelung der Anströmung der Einlasskanäle durch Vermeidung von Leckageströmen des Luftstromes verbessert werden.
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Besonders bevorzugt weist das Lufteinlassrohr radial innenseitig mindestens einen Dichtungssitz auf. Der Dichtungssitz kann im Bereich eines Einlasskanals nach radial innen, beispielsweise in Form eines Absatzes, ausgebildet sein, wobei der Dichtungssitz das Regelelement und/oder ein Dichtelement fluiddicht bewegbar kontaktieren kann. Das Lufteinlassrohr kann eine Mehrzahl von Dichtungssitzen aufweisen, wobei jedem Einlasskanal und/oder jedem Zylinder ein Dichtungssitz zugeordnet sein kann. Bei einer entsprechenden Ausgestaltung, beispielsweise mit einer Nut in mindestens einem Dichtungssitz, kann zum Beispiel in Verbindung mit einem in die Nut zumindest teilweise eingreifenden Dichtelement eine radiale und/oder axiale Abstützung und/oder Führung des Regelelementes in dem Lufteinlassrohr erfolgen. Durch die Ausbildung eines Dichtungssitzes kann die bewegbare im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung der Einlasskanäle verbessert werden. Zudem kann die aufwändige Oberflächenbearbeitung zur Herstellung der benötigten Toleranzen auf ein notwendiges Maß reduziert werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Lufteinlassvorrichtung ist ein Antrieb zur Bewegung des Regelelementes vorgesehen. Der Antrieb kann beispielsweise an dem zweiten, geschlossenen Ende des Regelelementes, insbesondere in Form einer Walze, mit dem Regelelement zur Übertragung von Kräften und/oder Momenten verbunden sein. Der Antrieb kann beispielsweise in Form eines elektrischen, hydraulischen, mechanischen, oder pneumatischen Aktors ausgebildet sein. Der Antrieb kann eine Lagerückmeldevorrichtung aufweisen, wodurch die Genauigkeit der Steuerung und/oder Regelung des Regelelementes verbessert werden kann.
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Ferner wird ein Verbrennungsmotor umfassend mindestens eine wie vorstehend aus- und weitergebildete Lufteinlassvorrichtung beansprucht.
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Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele einer Lufteinlassvorrichtung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1: eine perspektivische Ansicht einer Lufteinlassvorrichtung;
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2: eine perspektivische Einlasskanalseitige Ansicht der Lufteinlassvorrichtung;
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3: eine perspektivische Schnittansicht der in 1 gezeigten Lufteinlassvorrichtung;
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4: eine perspektivische Ansicht eines Regelelementes;
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5: eine schematische Ansicht eines zweiten Öffnungsprofils in einer geschlossenen Position;
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6: eine schematische Ansicht eines zweiten Öffnungsprofils in einer geöffneten Position;
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7: eine schematische Ansicht eines zweiten Öffnungsprofils mit alternativer Regelkontur in einer geschlossenen Position; und
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8: eine schematische Ansicht eines zweiten Öffnungsprofils in einer geöffneten Position.
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Die in 1 gezeigte Lufteinlassvorrichtung 10 weist ein Lufteinlassrohr 12 auf, welches zu jedem der, hier vier, Zylinder des Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) führend jeweils einen ersten Einlasskanal 14 und eine zweiten Einlasskanal 16 aufweist. Innerhalb des Lufteinlassrohres 12 ist ein Regelelement 18 in Form einer zylindrischen Walze beweglich gelagert. Das Regelelement 18 weist ein erstes Ende 20 auf, an welchem das Regelelement 18 in einer Aufnahme des Lufteinlassrohres 12 drehbar gelagert ist. Ein Luftstrom kann an dem ersten Ende 20 des Regelelementes 18 in das Innere des Regelelementes 18 eingeleitet werden und über die ersten Einlasskanäle 14 und/oder zweiten Einlasskanäle 16 in Abhängigkeit von der Drehposition des Regelelementes 18 in die Zylinder des Verbrennungsmotors gelangen. Das Regelelement 18 ist an einem zweiten Ende (nicht dargestellt) innerhalb des Lufteinlassrohres 12 mittels einer Drehachse 24 drehbar gelagert und ist über einen Hebel 26 beispielsweise um eine Längsachse des Lufteinlassrohres 12 drehbar.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Lufteinlassvorrichtung 10 aus 1. Innerhalb des Lufteinlassrohres 12 ist das zylindrische, walzenförmige Regelelement 18 angeordnet. Das Regelelement 18 weist eine Regelkontur 28 zur Beeinflussung der Luftströmung in den ersten Einlasskanal 14 und den zweiten Einlasskanal 16 in Form eines ersten Öffnungsprofils 30 auf. Das erste Öffnungsprofil 30 weist für jeden Zylinder (nicht dargestellt) eine erste Öffnung 32, welche dem ersten Einlasskanal 14 zugeordnet ist, und eine zweite Öffnung 34 auf, welche dem zweiten Einlasskanal 16 zugeordnet ist. Die erste Öffnung 32 und die zweite Öffnung 34 weisen dabei einen unterschiedlichen Querschnitt auf, wodurch bei einer Rotation des Regelelementes 18, beispielsweise mittels des Hebels 26, der erste Einlasskanal 14 und/oder der zweite Einlasskanal 16 jedes Zylinders gleichermaßen durch das Regelelement 18 geöffnet oder geschlossen werden können.
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Die Lufteinlassvorrichtung 10 und das Regelelement 18 sind in einer geschnittenen Ansicht in 3 dargestellt. Das zylindrische, walzenförmige Regelelement 18 weist gegenüber dem ersten Ende 20 ein zweites Ende 22 auf, welches stirnseitig fluidundurchlässig verschlossen ist und mit einer Drehachse 26 verbunden ist. Die Drehachse 26 kann in einer korrespondierenden Aufnahme des Lufteinlassrohres 12 drehbar gelagert werden, wobei über den Hebel 26 Kräfte und/oder Momente, beispielsweise zum Drehen des Regelelementes 18 innerhalb des Lufteinlassrohres 12 um die Längsachse herum, von einem Antrieb (nicht dargestellt) auf das Regelelement übertragbar sind. Das Regelelement 18 weist für jeden ersten und jeden zweiten Einlasskanal 14, 16 eine entsprechend angeordnete erste und zweite Öffnung 32, 34 zur Leitung eines Luftstromes in die Einlasskanäle 14, 16 hinein auf. Die ersten Öffnungen 32 weisen in axialer Richtung eine Breite von im Wesentlichen der axialen Weite der ersten Einlasskanäle 14 auf, und erstrecken sich in Umfangsrichtung mindestens halbkreisförmig um die Längsachse herum. Die zweiten Öffnungen 34 weisen einen Querschnitt auf, welcher im Wesentlichen dem Querschnitt der zweiten Einlasskanäle entspricht. Dadurch kann durch eine Drehbewegung des Regelelementes 18 von einer geöffneten Position in eine geschlossene Position der offene Querschnitt, durch welchen der Luftstrom in den zweiten Einlasskanal 16 einströmt, stetig verkleinert werden, bis der zweite Einlasskanal 16 durch das Regelelement 18 verschlossen ist. Der erste Einlasskanal 14 bleibt aufgrund der Form der ersten Öffnung 32 vollständig geöffnet. Durch die ungleichmäßige Luftströmung in dem ersten und dem zweiten Einlasskanal 14, 16 kann innerhalb des Zylinders ein Drall und/oder Tumble in der Luftströmung erzeugt werden, wodurch insbesondere in einem Teillastbereich die Verbrennung verbessert werden kann. In axialer Richtung sind vor, zwischen und hinter den ersten und zweiten Öffnungen 32, 34 Dichtelemente 36 in Form von radial nach außen ragenden Ringen angeordnet. Die Dichtelemente 36 kontaktieren in einem eingebauten Zustand die Innenseite des Lufteinlassrohres 12 im Wesentlichen fluiddicht, bewegbar, wodurch ein Leckagestrom des Luftstromes vermieden werden kann. Das Lufteinlassrohr 12 weist für vier Zylinder (nicht dargestellt) je einen ersten und einen zweiten Einlasskanal 14, 16 auf, wobei an den ersten und zweiten Einlasskanälen 14, 16 jeweils ein radial nach innen gerichteter Dichtungssitz 38 zur abdichtenden Aufnahme der Dichtelemente 36 ausgebildet ist. Zwischen den ersten und zweiten Einlasskanälen 14, 16 ist ein Steg ausgebildet, welcher durch ein Dichtelement 36 kontaktierbar ist, wodurch die Luftströme des ersten und des zweiten Einlasskanals 14, 16 trennbar sind. Das Lufteinlassrohr 12 weist bodenseitig eine Aufnahme zur Lagerung der Drehachse 24 des Regelelementes 18 auf.
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In 4 ist eine perspektivische Ansicht des in 3 gezeigten Regelelementes 18 dargestellt, wobei die Erstreckung der ersten Öffnung 32 in Umfangsrichtung des Regelelementes deutlich größer ist als die der zweiten Öffnung 34. Der erste und zweite Einlasskanal 14, 16 sind jeweils durch Dichtelemente 36, welche jeweils zwischen der ersten und zweiten Öffnung 32, 34 und in axialer Richtung außenseitig der ersten und der zweiten Öffnung 32, 34 angeordnet sind, gegeneinander abgedichtet.
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Ein zweites Öffnungsprofil 44 ist in 5 und 6 dargestellt. Auf demselben zylindrischen Regelelement 18 sind in axialer Richtung beabstandet erste Öffnungen 32 angeordnet, durch welche der Luftstrom in einer geschlossenen Position des Regelelementes 18 in die zugehörigen ersten Einlasskanäle 32 einströmen kann. Der Luftstrom ist durch eine Drosselklappe 40 vor Eintritt in das Lufteinlassrohr 12 drosselbar. Durch die mittels des Regelelementes 18 verschlossenen zweiten Einlasskanäle 34 kann in den Zylindern (nicht dargestellt) Drall und/oder Tumble in der Luftströmung erzeugt werden. Durch ein Drehen des Regelelementes 18 in Richtung des Pfeils ist eine Schlitzöffnung 42, welche sich entlang der ersten und zweiten Einlasskanäle 14, 16 erstreckt und auf demselben Regelelement 18 in Umfangsrichtung versetzt zu den ersten Öffnungen angeordnet ist, über die Einlasskanäle 14, 16 drehbar. Der Übergang von der geschlossenen in die geöffnete Position erfolgt im Wesentlichen schlagartig, mit einer durch die Trennung der Öffnungen in Umfangsrichtung bedingten Unterbrechung des Luftstromes. Dadurch sind alle Einlasskanäle 14, 16 vollständig geöffnet, wodurch die Drall und/oder Tumble-Bildung, insbesondere in einem Vollastbereich des Verbrennungsmotors, verringert werden kann.
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Ein zweites Öffnungsprofil 44 mit einer alternativ ausgestalteten Regelkontur 28 ist in einer geschlossen Position (7) und einer geöffneten Position (8) dargestellt, wobei ein Überführen von der geschlossenen Position in die geöffnete Position und umgekehrt durch eine Drehbewegung des Regelelementes 18 durchführbar ist. Das innerhalb des Lufteinlassrohres 12 angeordnete Regelelement 18 weist erste Öffnungen 32 zur Anströmung der ersten Einlasskanäle 14 in der geschlossenen Position auf, und eine Schlitzöffnung 42, welche in einer geöffneten Position das Anströmen der ersten und zweiten Einlasskanäle ermöglicht. Der Luftstrom ist durch eine Drosselklappe 40 vor dem Eintritt in das Lufteinlassrohr drosselbar. Die ersten Öffnungen 32 und die Schlitzöffnung 42 gehen unterbrechungsfrei ineinander über. Dadurch kann ein Überführen des Regelelementes 18 in ein geöffnete Position (8) ohne Unterbrechung der Luftströmung insbesondere in den ersten Einlasskanälen gewährleistet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Lufteinlassvorrichtung
- 12
- Lufteinlassrohr
- 14
- erster Einlasskanal
- 16
- zweiter Einlasskanal
- 18
- Regelelement
- 20
- erstes Ende
- 22
- zweites Ende
- 24
- Drehachse
- 26
- Hebel
- 28
- Regelkontur
- 30
- erstes Öffnungsprofil
- 32
- erste Öffnung
- 34
- zweite Öffnung
- 36
- Dichtelement
- 38
- Dichtungssitz
- 40
- Drosselklappe
- 42
- Schlitzöffnung
- 44
- zweites Öffnungsprofil
