-
TECHNISCHES GEBIET
-
Verschiedene Ausführungsformen betreffen einen Einlasskrümmer für einen Verbrennungsmotor in einem Fahrzeug.
-
HINTERGRUND
-
Ein Verbrennungsmotor kann zum Antrieb eines Fahrzeugs verwendet werden. Oftmals wird der gleiche Motor in mehreren Fahrzeugmodellen verwendet, einschließlich eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb und eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb. Die Positionierung des Motors kann sich in dem Fahrzeug basierend darauf ändern, ob das Fahrzeug einen Vorderrad- oder Hinterradantrieb hat, um die Verbindung mit der Antriebswelle und dem Getriebe bereitzustellen, und aufgrund von Einbauüberlegungen. Zum Beispiel kann ein Motor quer in einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb positioniert und eingebaut sein, wobei die Längsachse des Motors allgemein senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs verläuft. Ein Motor kann in Längsrichtung in einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb positioniert und eingebaut sein, wobei die Längsachse des Motors allgemein parallel zur Längsachse des Fahrzeugs verläuft. Wenn der gleiche Motor, zum Beispiel Motorblock und -kopf, in beiden Fahrzeugkonfigurationen verwendet wird, kann der Einlasskrümmer zwei getrennte Konstruktionen aufweisen, und der Motor muss für jeden Einlasskrümmer neu kalibriert werden.
-
KURZFASSUNG
-
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Fahrzeug mit einem Motor und einem modularen Einlasskrümmer bereitgestellt. Der modulare Einlasskrümmer weist einen Sammlerkörper auf, der eine erste und eine zweite Öffnung an einander gegenüberliegenden Enden mit im Wesentlichen identischen Querschnitten, einen Drosselklappenteilverbinder, eine Endplatte und Rohre zur Verbindung des Einlasskrümmers mit dem Motor definiert. Der Sammlerkörper weist eine Längsachse auf, die allgemein parallel zu einer Längsachse des Motors verläuft, wobei die erste und die zweite Öffnung jeweils zur Aufnahme des Drosselklappenteilverbinders bzw. der Endplatte bemessen sind. Das Fahrzeug weist ein Paar Antriebsräder auf, die Drehmoment von dem Motor zum Antrieb des Fahrzeugs empfangen und für Vorderradantrieb oder Hinterradantrieb positioniert sind. Der Drosselklappenteilverbinder ist mit der ersten Öffnung verbunden, und die Endplatte ist mit der zweiten Öffnung verbunden, wenn das Paar Antriebsräder für Vorderradantrieb positioniert ist. Der Drosselklappenteilverbinder ist mit der zweiten Öffnung verbunden, und die Endplatte ist mit der ersten Öffnung verbunden, wenn das Paar Antriebsräder für Hinterradantrieb positioniert ist.
-
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein modularer Einlasskrümmer bereitgestellt, der zur Verwendung mit einem quer eingebauten Motor und einem längs eingebauten Motor ausgeführt ist. Der Krümmer ist mit einem Sammlerkörper versehen, der eine erste und eine zweite Öffnung an einander gegenüberliegenden Enden des Körpers definiert. Jede Öffnung weist einen im Wesentlichen identischen Querschnitt auf und ist zur Aufnahme eines Drosselklappenteilverbinders oder einer Endplatte bemessen. Eine Reihe von Rohren ist mit dem Sammlerkörper verbunden und zwischen der ersten und der zweiten Öffnung positioniert.
-
Gemäß noch einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Bereitstellung eines Einlasskrümmers für einen Motor bereitgestellt. Rohre eines Einlasskrümmers sind mit einem Kopf eines quer in einem Fahrzeug eingebauten Motors verbunden. Der Einlasskrümmer weist einen Drosselklappenteilverbinder, der an einem ersten Endbereich oder einem zweiten Endbereich eines Sammlerkörpers befestigt ist, und eine Endplatte, die an dem jeweils anderen, dem ersten bzw. dem zweiten, Endbereich befestigt ist.
-
Verschiedene Beispiele der vorliegenden Offenbarung bieten zugehörige nicht einschränkende Vorteile. Zum Beispiel können durch Bereitstellung eines modularen Einlasskrümmers alle oder ein Großteil der Komponenten des Einlasskrümmers in verschiedenen Konfigurationen verbunden werden, um einen Einlasskrümmer für einen Motor bereitzustellen, der in verschiedenen Positionen im Fahrzeug eingebaut ist, zum Beispiel längs oder quer. Durch Verwendung der gleichen Grundkomponenten im Einlasskrümmer kann sowohl bei einem quer eingebauten Motor als auch einem längs eingebauten Motor das (die) gleiche Motorkennfeld oder -kalibrierung verwendet werden. Des Weiteren können durch Verwendung modularer Komponenten Werkzeugausrüstungs- und andere zugehörige Motorentwicklungs- und -herstellungsbelange minimiert oder optimiert werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors, der verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung einsetzen kann;
-
2 stellt eine auseinandergezogene Ansicht eines Einlasskrümmersystems gemäß einer Ausführungsform zur Verwendung mit dem Motor von 1 dar;
-
3 stellt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb mit dem Motor und dem Einlasskrümmer der 1 und 2 dar;
-
4 stellt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb mit dem Motor und dem Einlasskrümmer der vorliegenden Offenbarung dar; und
-
5 stellt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Herstellung und zur Montage des Einlasskrümmers der 2–4 gemäß einer Ausführungsform dar.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Wie erforderlich werden hier detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen rein beispielhaft für die Erfindung sind, die auf verschiedene und alternative Weisen ausgestaltet werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstäblich; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details besonderer Komponenten zu zeigen. Die speziellen strukturellen und funktionalen Details, die hierin offenbart werden, sollen deshalb nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise einzusetzen ist.
-
1 stellt eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors 20 dar. Der Motor 20 weist mehrere Zylinder 22 auf, und ein Zylinder ist dargestellt. Der Motor 20 kann eine beliebige Anzahl von Zylindern 22 aufweisen, einschließlich drei, vier, sechs, acht oder einer beliebigen Anzahl. Die Zylinder können in verschiedenen Konfigurationen im Motor positioniert sein, zum Beispiel als ein V-Motor, ein Reihenmotor oder eine andere Anordnung.
-
Der Motor 20 weist eine Brennkammer 24 auf, die jedem Zylinder 22 zugeordnet ist. Der Zylinder 22 wird durch Zylinderwände 32 und einen Kolben 34 gebildet. Der Kolben 34 ist mit einer Kurbelwelle 36 verbunden. Die Brennkammer 24 steht mit dem Einlasskrümmer 38 und dem Auslasskrümmer 40 in Strömungsverbindung. Ein Einlassventil 42 steuert den Strom vom Einlasskrümmer 38 in die Brennkammer 24. Ein Auslassventil 44 steuert den Strom von der Brennkammer 24 zum Auslasskrümmer 40. Das Einlassventil 42 und das Auslassventil 44 können zur Steuerung des Motorbetriebs auf verschiedene Weisen, die in der Technik bekannt sind, betrieben werden.
-
Eine Kraftstoffeinspritzdüse 46 leitet Kraftstoff von einem Kraftstoffsystem direkt in die Brennkammer 24, so dass es sich bei dem Motor um einen Motor mit Direkteinspritzung handelt. Ein Niederdruck- oder Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem kann mit dem Motor 20 verwendet werden, oder es kann bei anderen Beispielen ein Einlasskanaleinspritzsystem verwendet werden. Ein Zündsystem umfasst eine Zündkerze 48, die dahingehend gesteuert wird, Energie in Form eines Funkens zum Entzünden eines Kraftstoff-Luft-Gemischs in der Brennkammer 24 bereitzustellen. Bei anderen Ausführungsformen können andere Kraftstoffversorgungssysteme und Zündsysteme oder -techniken verwendet werden, darunter Selbstzündung.
-
Der Motor 20 umfasst eine Steuerung und verschiedene Sensoren, die dazu konfiguriert sind, der Steuerung Signale zur Verwendung bei der Steuerung der Luft- und Kraftstoffzufuhr zum Motor, der Zündsteuerung, der Leistungs- und Drehmomentabgabe vom Motor und dergleichen bereitzustellen. Motorsensoren können unter anderem einen Sauerstoffsensor im Auslasskrümmer 40, einen Motorkühlmitteltemperatursensor, einen Fahrpedalstellungssensor, einen Motorkrümmerdruck(MAP)-Sensor, einen Motorpositionssensor für die Position der Kurbelwelle, einen Luftmassensensor im Einlasskrümmer 38, einen Drosselklappenstellungssensor und dergleichen umfassen.
-
Bei einigen Ausführungsformen wird der Motor 20 als die einzige Antriebsquelle in einem Fahrzeug, wie z. B. einem herkömmlichen Fahrzeug oder einem Stopp-/Start-Fahrzeug, verwendet. Bei anderen Ausführungsformen kann der Motor in einem Hybridfahrzeug verwendet werden, bei dem eine zusätzliche Antriebsquelle, z. B. eine elektrische Maschine, zur Bereitstellung zusätzlicher Leistung zum Antrieb des Fahrzeugs zur Verfügung steht.
-
Jeder Zylinder 22 kann in einem Viertaktprozess, der einen Einlasstakt, einen Verdichtungstakt, einen Zündtakt und einen Auslasstakt umfasst, betrieben werden. Bei anderen Ausführungsformen kann der Motor in einem Zweitaktprozess betrieben werden. Während des Einlasstakts öffnet sich das Einlassventil 42 und das Auslassventil 44 schließt, während sich der Kolben 34 vom oberen Ende des Zylinders 22 zum unteren Ende des Zylinders 22 bewegt, um Luft vom Einlasskrümmer in die Brennkammer einzutragen. Eine Position des Kolbens 34 am oberen Ende des Zylinders 22 ist allgemein als oberer Totpunkt (oT) bekannt. Eine Position des Kolbens 34 am unteren Ende des Zylinders ist allgemein als unterer Totpunkt (uT) bekannt.
-
Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil und das Auslassventil 42, 44 geschlossen. Der Kolben 34 bewegt sich vom unteren Ende zum oberen Ende des Zylinders 22, um die Luft in der Brennkammer 24 zu komprimieren.
-
Dann wird Kraftstoff in die Brennkammer 24 eingeleitet und gezündet. Bei dem gezeigten Motor 20 wird der Kraftstoff in die Kammer 24 gespritzt und wird dann unter Verwendung der Zündkerze 48 gezündet. In anderen Beispielen kann der Kraftstoff durch Selbstzündung gezündet werden.
-
Während des Verbrennungstakts dehnt sich das gezündete Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Brennkammer 24 aus, wodurch eine Bewegung des Kolbens 34 vom oberen Ende des Zylinders 22 zum unteren Ende des Zylinders 22 verursacht wird. Die Bewegung des Kolbens 34 verursacht eine entsprechende Bewegung bei der Kurbelwelle 36 und stellt eine mechanische Drehmomentabgabe vom Motor 20 bereit.
-
Während des Auslasstakts bleibt das Einlassventil 42 geschlossen und das Auslassventil 44 öffnet sich. Der Kolben 34 bewegt sich vom unteren Ende des Zylinders zum oberen Ende des Zylinders 22, um die Abgase und Verbrennungsprodukte aus der Brennkammer 24 durch eine Reduzierung des Volumens der Kammer 24 zu entfernen. Die Abgase strömen von dem Verbrennungszylinder 22 zum Auslasskrümmer 40 und zu einem Nachbehandlungssystem, wie z. B. einem Katalysator.
-
Die Stellungen und Steuerzeiten des Einlass- und Auslassventils 42, 44 sowie der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und der Zündzeitpunkt können für die verschiedenen Motortakte variiert werden.
-
Der Motor 20 enthält ein Kühlsystem zur Abführung von Wärme aus dem Motor 20, das als ein Wasser oder ein anderes Kühlmittel enthaltender Kühlmantel im Motor 20 integriert sein kann.
-
Eine Zylinderkopfdichtung 78 ist zwischen dem Zylinderblock 76 und dem Zylinderkopf 79 zur Abdichtung der Zylinder 22 angeordnet.
-
Der Einlass 38 zu dem Motor 20 enthält einen Sammler 80, der Einlassgase zu den Rohren 82 verteilt. Die Rohre 82 stellen Einlassgase, einschließlich Umgebungsluft, Abgase von der Abgasrückführung usw., für die Einlassventile 42 bereit. Ein Drosselventil 84 ist zur Steuerung des Einlassgasstroms zum Sammler 80 bereitgestellt. Das Drosselventil 84 kann mit einem elektronischen Drosselklappenteil zur elektronischen Steuerung der Ventilstellung verbunden sein. Der Einlass 38 kann mit einem Abgasrückführungssystem (AGR-System), einem Spülventil- und Kraftstoffsystem (CPV- und Kraftstoffsystem, CPV – canister purge valve), einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem (PCV-System, PCV – positive crankcase ventilation), einem Bremskraftverstärkersystem und dergleichen verbunden sein. Ein Luftfilter (nicht gezeigt) kann stromaufwärts des Drosselventils 84 vorgesehen sein.
-
2 stellt eine auseinandergezogene Ansicht eines Einlasskrümmersystems 100 gemäß einer Ausführungsform zur Verwendung mit dem Motor von 1 dar. Der Einlasskrümmer 100 ist ein modulares System, das die variable Positionierung und Montage verschiedener getrennter Komponenten des Einlasskrümmers zur Bildung des Krümmers gestattet. Durch Bereitstellung mehrerer Konfigurationen mit den gleichen Grundkomponenten kann der Einlasskrümmer 100 mit dem gleichen auf verschiedene Weise in einem Fahrzeug eingebauten Verbrennungsmotor verwendet werden. Durch Bereitstellung eines modularen Einlasskrümmers 100 wird nur ein einziger Satz einer Werkzeugausrüstung zur Herstellung aller oder eines Teils der Komponenten des Einlasskrümmers 100 benötigt.
-
Der Einlasskrümmer 100 kann basierend auf der Motorposition und auf Fahrzeug-Packaging-Überlegungen in verschiedenen Konfigurationen montiert werden. Zum Beispiel können die Komponenten des Einlasskrümmers 100 in einer ersten Konfiguration zur Verwendung mit einem Motor, der quer in einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb eingebaut ist, montiert werden. Die gleichen Komponenten des Einlasskrümmers 100 können in einer zweiten Konfiguration zur Verwendung mit dem gleichen Motor, der in einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb längs eingebaut ist, montiert werden. Da der Einlasskrümmer 100 allgemein die gleiche Geometrie für den Einlassgasstrom in den verschiedenen Konfigurationen bereitstellt, muss der Motor nur einmal kalibriert werden, und die gleichen Motorkennfelder oder -kalibrierungstabellen können für den Motor in verschiedenen Fahrzeugplattformen verwendet werden, wodurch eine stabilere Lösung bereitgestellt wird.
-
Der Einlasskrümmer 100 weist einen Sammlerkörper 102 auf. Der Sammlerkörper 102 kann ein "klotzförmiger" Sammlerkörper oder ein Sammlerkörper mit einer anderen Form sein. Der Sammlerkörper 102 ist hohl und stellt ein Innenvolumen für die zu den Rohren 104 zu verteilenden Einlassgase bereit. Der Sammler 102 kann so bemessen und geformt sein, dass er sich während des Motorbetriebs auf einem Teilvakuum befindet. Der Motor kann Direkteinspritzung in die Brennkammer aufweisen, wobei die Einlassluft und/oder das AGR-Gas dann für den Motor bereitgestellt werden kann/können. Wenn der Motor einen Vergaser hat, können der Einlasskrümmer und der Sammler ein Luft- und Kraftstoffgemisch zu den Rohren 104 und den Brennkammern verteilen.
-
Der Sammlerkörper 102 weist eine Reihe von Durchtritten 106 auf, die zur Aufnahme eines Endteils 108 jedes der Rohre 104 bemessen sind. Die Durchtritte 106 können einen Befestigungsflansch oder dergleichen aufweisen, um eine Passfläche mit dem Endteil 108 der Rohre 104 bereitzustellen. Bei einer anderen Ausführungsform sind der Sammlerkörper 102 und die Rohre 104 integral ausgebildet oder als Schalen ausgebildet und montiert.
-
Die Rohre 104 weisen einen anderen Endbereich 110 zur Verbindung mit den Einlasskanälen des Motors zwecks Bereitstellung von Einlassgasen durch die Einlassventile für die Brennkammern des Motors auf. Die Rohre 104 können auf verschiedene Weise zur Verwendung mit dem Motor geformt sein, wie in der Technik bekannt ist. Zum Beispiel können die Rohre basierend auf der Motorkonstruktion gerade, gekrümmt, unterschiedlicher Länge usw. sein. Die Rohre 104 können zur Ausnutzung des Helmholtz-Resonanzeffekts eingestellt sein.
-
Der Sammlerkörper 102 weist einen ersten Endbereich 112 und einen zweiten Endbereich 114 auf. Der Sammlerkörper 102 erstreckt sich entlang einer Längsachse 116 des Einlasskrümmers 100 und stellt diese bereit. Der erste Endbereich 112 definiert eine(n) ersten Port 118, Öffnung oder Durchtritt. Der zweite Endbereich definiert eine(n) zweiten Port 120, Öffnung oder Durchtritt. Der erste und der zweite Port 118, 120 können so bemessen sein, dass sie einander entsprechen. Der erste und der zweite Port 110, 120 können entlang der Längsachse 116 voneinander beabstandet sein, und in einem Beispiel verläuft die Längsachse 116 durch den ersten und den zweiten Port 118, 120. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Sammlerkörper 102 auch oder als Alternative eine Sensorhalterung (wie zum Beispiel die Sensorhalterung 154) für einen Sensor, wie zum Beispiel einen Einlassgastemperatursensor, einen Drucksensor oder dergleichen, aufweisen. Der Sammlerkörper 102 kann auch ein Befestigungsmerkmal, wie zum Beispiel das unten beschriebene Befestigungsmerkmal 156, zur Verwendung bei der Verbindung oder Abstützung des Einlasskrümmers 100 mit/an dem Motor und/oder Fahrzeug aufweisen.
-
Die Ports 118, 120 können einen anderen Durchmesser oder eine andere Abmessung als der Sammlerkörper 102 aufweisen oder können allgemein den gleichen Durchmesser oder die gleiche Abmessung wie der Sammlerkörper 102 aufweisen.
-
Der erste Endbereich 112 und der Port 118 weisen ein Anschlussstück 122 oder einen Teil einer Kupplung oder eines Verbinders auf. Der zweite Endbereich 114 und der Port 120 weisen ein Anschlussstück 124 oder einen Teil einer Kupplung oder eines Verbinders auf. In einem Beispiel stellen die Ränder der Öffnungen oder Durchtritte 118, 120 selbst die Anschlussstücke 122, 124 bereit. Die Anschlussstücke 122, 124 können identisch sein, um Teil der modularen Funktion des Einlasskrümmers 100 zu bilden.
-
Der Einlasskrümmer 100 weist einen Drosselklappenteilverbinder 130 auf. Der Drosselklappenteilverbinder 130 ist ein Befestigungsabschnitt zur Verbindung eines Drosselventils mit dem Einlasskrümmer 100. Der Drosselklappenteilverbinder 130 kann ein Sekundärhals sein, der eine Einengung oder einen Strömungskanal für die Einlassgase von dem Drosselventil zu dem Sammler 102 bereitstellt. Der Verbinder 130 kann ein Winkelverbinder, wie gezeigt, oder ein gerader Verbinder sein oder eine andere Form aufweisen.
-
Der Drosselklappenteilverbinder 130 weist einen Endbereich 132 auf, der einen Port 134, eine Öffnung oder einen Durchtritt definiert. Der Endbereich 132 und der Durchtritt 134 weisen ein Anschlussstück 136 oder einen anderen Teil einer Kupplung oder eines Verbinders zum Zusammenfügen mit dem Anschlussstück 122 und dem Anschlussstück 124 zur Verbindung mit dem Sammlerkörper 102 auf. In einem Beispiel bildet der Rand des Ports 134 oder des Durchtritts das Anschlussstück 136.
-
Der Drosselklappenteil weist auch einen anderen Endbereich 138 auf, der einen Port 140 definiert. Der Endbereich 138 ist zur Verbindung mit einem Drosselventil oder einem elektronischen Drosselklappenteil ausgeführt. Ein Luftfilter oder eine andere Einlasskomponente kann mit der anderen Seite des Drosselventils verbunden sein.
-
Der Drosselklappenteilverbinder 130 kann auch verschiedene Anschlüsse zur Verbindung mit Motor- oder Fahrzeugsystemen definieren. Ein Beispiel für Anschlüsse für einen Drosselklappenteilverbinder 130 wird in 2 gezeigt; es kommt jedoch in Betracht, dass der Verbinder 130 eine größere oder geringere Anzahl von Anschlüssen oder Sensorverbindungen aufweisen kann, und dass sie auf verschiedene Weise angeordnet sein können. In dem gezeigten Beispiel weist der Verbinder 130 einen Bremskraftverstärkeranschluss 142, eine(n) Abgasrückführungsgehäusehalterung oder -anschluss (AGR-Halterung oder -anschluss) 144, eine(n) Verbindungsanschluss oder -halterung 146 für das Kurbelgehäuseentlüftungsventil oder -system (PCV-Ventil oder -System) und eine(n) Verbindungsanschluss oder -halterung 148 für ein Spülventil (CPV-Ventil) oder -system auf. Die Anordnung der Anschlüsse oder Halterungen kann auf ihrer Größe und auf Packaging-Überlegungen basieren.
-
Des Weiteren weist der Einlasskrümmer 100 eine Endplatte oder eine Endabdeckung 150 auf. Die Endplatte 150 wird zum Abdecken und Einschließen des Innenvolumens des Sammlerkörpers 102 durch Abdecken der Öffnung 118, 120, die nach der Befestigung des Drosselklappenteilverbinders 130 unbedeckt bleibt, verwendet. Die Endplatte 150 weist ein Anschlussstück 152 oder einen anderen Teil einer Kupplung oder eines Verbinders zum Zusammenfügen mit dem Anschlussstück 122 und dem Anschlussstück 124 zur Verbindung mit dem Sammlerkörper 102 auf. In einem Beispiel kann der Außenrand der Endplatte 150 das Anschlussstück 152 bereitstellen. Das Anschlussstück 152 der Endplatte 150 und das Anschlussstück 136 des Drosselklappenteilverbinders 130 können identisch sein, um einen Teil der Modularität des Einlasskrümmers zu bilden.
-
Die Endplatte 150 kann auch verschiedene Sensorhalterungen oder -anschlüsse für den Einlasskrümmer 100 definieren. In einem nicht einschränkenden Beispiel weist die Endplatte 150, wie gezeigt, eine Sensorhalterung 154 für einen Sensor, wie zum Beispiel einen Einlassgastemperatursensor, einen Drucksensor oder dergleichen, auf. Die Endplatte 150 kann auch ein Befestigungsmerkmal 156 zur Verwendung bei der Verbindung oder Abstützung des Einlasskrümmers 100 mit bzw. an dem Motor und/oder Fahrzeug aufweisen.
-
Der Drosselklappenteilverbinder 130 kann entweder mit dem Anschlussstück 122 des ersten Endbereichs 112 oder dem Anschlussstück 124 des zweiten Endbereichs 114 verbunden sein. Die Endplatte ist mit dem jeweils anderen Anschlussstück, dem Anschlussstück 122 des ersten Endbereichs 112 oder dem Anschlussstück 124 des zweiten Endbereichs 114, verbunden. Basierend auf Motorkonfiguration und -Layout im Fahrzeug wird der Drosselklappenteilverbinder 130 selektiv mit einem der Anschlussstücke 122, 124 verbunden, und die Endabdeckung 150 wird mit dem jeweils anderen Anschlussstück 122, 124 verbunden.
-
In einem Beispiel handelt es sich bei den Anschlussstücken 122, 124 um Steck-Anschlussstücke, und bei den Anschlussstücken 136, 152 handelt es sich um entsprechende Aufnahme-Anschlussstücke. In einem anderen Beispiel handelt es sich bei den Anschlussstücken 122, 124 um Aufnahme-Anschlussstücke, und bei den Anschlussstücken 136, 152 handelt es sich um entsprechende Steck-Anschlussstücke. In einem weiteren Beispiel können die Anschlussstücke 122, 124, 136, 152 bündig sein und aneinander anliegen. Die Anschlussstücke können verschiedene Arten von Anschlussstücken sein, wie in der Technik bekannt ist. Zum Beispiel können die Anschlussstücke eine Muffenverbindung sein, wobei ein inneres Steck-Muffenanschlussstück von einem äußeren Aufnahme-Muffenanschlussstück aufgenommen wird. In anderen Beispielen kann es sich bei den Anschlussstücken um Schraubanschlüsse, Schnappverschlussanschlüsse oder dergleichen handeln. Bei alternativen Ausführungsformen handelt es sich bei den Anschlussstücken um Flansche, die durch ein Befestigungselement, wie zum Beispiel eine oder mehrere Schrauben, oder einen Nockenverriegelungsmechanismus miteinander verbunden sind. Die Anschlussstücke können ein Flachdichtungs- oder anderes Dichtungsglied aufweisen, das zwischen ihnen positioniert ist, um zu verhindern, dass Einlassgase aus dem Sammlerkörper 102 entweichen. Basierend auf den beim Einlasskrümmer verwendeten Materialien können die Komponenten unter Verwendung verschiedener Herstellungstechniken miteinander verbunden sein. Zum Beispiel können die Komponenten verschweißt, durch Reibschweißen verbunden, mit einem Klebstoff verklebt oder dergleichen sein.
-
Bei anderen Ausführungsformen können die Einlasskomponenten des Krümmersystems 100 einen zusätzlichen, zweiten Drosselklappenteilverbinder oder eine andere Komponente zur Verwendung in einigen Fahrzeugkonfigurationen enthalten. Zum Beispiel kann das Einlasskrümmersystem einen ersten Drosselklappenteilverbinder und einen zweiten Drosselklappenteilverbinder enthalten, die sich voneinander unterscheiden, während der Sammlerkörper, die Rohre und die Endplatte gemeinsame Elemente bleiben. Es kann ein anderer Drosselklappenteilverbinder basierend auf dem Einbauraum und der Geometrie, der bzw. die bei einer bestimmten Motorlagerungskonfiguration in einem Fahrzeug zur Verfügung stehen, oder zur Bereitstellung von mehr oder weniger Anschlüssen oder Sensorhalterungen verwendet werden.
-
Gemäß einem Beispiel wird in 3 ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb mit einem quer eingebauten Motor dargestellt. Das Fahrzeug 200 weist ein Paar Antriebsräder 202 auf, die zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet werden. Der Motor 204 ist mit einem Getriebe 206 und der Achse 208 zur Bereitstellung von Drehmoment für die Räder 202 verbunden. Die Frontpartie des Fahrzeugs wird durch Pfeil 210 gezeigt. Das Fahrzeug 200 weist eine Längsachse 212 auf. Der Motor 204 weist auch eine Längsachse 214 auf. Wie in der Figur zu sehen, verläuft bei dem Fahrzeug mit Vorderradantrieb die Längsachse 214 des Motors allgemein quer oder senkrecht zu der Längsachse 212 des Fahrzeugs.
-
Die Rohre 104 des Einlasskrümmers 100 sind mit den Einlasskanälen des Motors 204 verbunden. Der Drosselklappenteilverbinder 130 ist mit dem ersten Endbereich 112 des Sammlerkörpers 102 verbunden. Die Endplatte 150 ist mit dem anderen Ende 114 des Sammlerkörpers 102 verbunden. Ein Drosselventil 216 ist mit dem Drosselklappenteilverbinder 130 verbunden. Ein Luftfilter 218 ist mit dem Drosselventil 216 verbunden.
-
Die Längsachse 116 des Sammlerkörpers 102 und des Einlasskrümmers 100 verläuft allgemein parallel zu der Motorlängsachse 214. Die Längsachse 116 des Sammlerkörpers 102 und des Einlasskrümmers 100 verläuft allgemein quer oder senkrecht zu der Fahrzeuglängsachse 212.
-
In einem anderen Beispiel wird in 4 ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb mit einem längs eingebauten Motor dargestellt. Bezugszahlen für Elemente, die den in den 2 und 3 gezeigten entsprechen oder ihnen ähnlich sind, bleiben die gleichen. Das Fahrzeug 250 weist ein Paar Antriebsräder 202 auf, die zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet werden. Ein Motor 204 ist mit einem Getriebe 206 und der Achse 208 verbunden, um Drehmoment für die Räder 202 bereitzustellen. Die Frontpartie des Fahrzeugs wird durch Pfeil 210 gezeigt, und der hintere Teil des Fahrzeugs wird durch Pfeil 252 gezeigt. Das Fahrzeug 200 weist eine Längsachse 212 auf. Der Motor 204 weist auch eine Längsachse 214 auf. Wie in der Figur zu sehen, verläuft bei dem Fahrzeug mit Hinterradantrieb die Längsachse 214 des Motors allgemein parallel zu der Längsachse 212 des Fahrzeugs. Die Längsachse 214 des Motors kann mit der Längsachse 212 des Fahrzeugs zusammenfallen, wie gezeigt. In anderen Beispielen kann basierend auf der Positionierung des Motors 204 in dem Fahrzeug 250 die Längsachse 214 des Motors von der Längsachse 212 des Fahrzeugs versetzt sein.
-
Die Komponenten des Einlasskrümmers 100 sind im Vergleich zu 3 in einer anderen Konfiguration oder Folge montiert. Die Rohre 104 des Einlasskrümmers 100 sind mit den Einlasskanälen des Motors 204 verbunden. Der Drosselklappenteilverbinder 130 ist mit dem zweiten Endbereich 114 des Sammlerkörpers 102 verbunden. Die Endplatte 150 ist mit dem anderen Ende 112 des Sammlerkörpers 102 verbunden. Ein Drosselventil 216 ist mit dem Drosselklappenteilverbinder 130 verbunden. Ein Luftfilter 218 ist mit dem Drosselventil 216 verbunden.
-
Die Längsachse 116 des Sammlerkörpers 102 und des Einlasskrümmers 100 verläuft allgemein parallel zu der Motorlängsachse 214. Die Längsachse 116 des Sammlerkörpers 102 und des Einlasskrümmers 100 verläuft allgemein parallel zu der Fahrzeuglängsachse 212.
-
In 5 wird ein Flussdiagramm gezeigt, das ein Verfahren 300 zur Montage eines modularen Einlasskrümmers für einen Motor gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Einlasskrümmer kann der oben beschriebene Einlasskrümmer 100 sein. Bei anderen Ausführungsformen kann das Verfahren 300 eine größere oder kleinere Anzahl von Schritten umfassen, und verschiedene Schritte können nacheinander oder parallel durchgeführt werden. Die Reihenfolge der Schritte in dem Verfahren 300 kann bei anderen Ausführungsformen auch von dem dargestellten Verfahren abweichen.
-
Die modularen Komponenten des Sammlerkörpers, der Rohre, des Drosselklappenteilverbinders und der Endplatte werden bei Block 302 hergestellt. Die Komponenten können getrennt voneinander hergestellt werden und auf den verwendeten Materialien basieren; jede Komponente kann mehrere Unterkomponenten aufweisen, die zur Bildung der Komponente vormontiert werden. Die Komponenten können aus einem Metall, wie zum Beispiel einer Aluminiumlegierung oder einem anderen geeigneten Metall in einem Prozess, wie zum Beispiel Stanzen oder dergleichen, aus einem Blechmaterial hergestellt werden. Die Komponenten können auch aus einem Kunststoff, faserverstärkten Kunststoff oder Verbundmaterial in einem Prozess, wie zum Beispiel Spritzgießen, Thermoformen, Vakuumformen, Blasformen usw., hergestellt werden.
-
Bei Schritt 302 wird der Sammlerkörper mit der ersten und der zweiten Öffnung, die jeweils ein erstes Anschlussstück aufweisen, hergestellt. Die Endplatte wird mit einem zweiten Anschlussstück hergestellt, das zum Zusammenfügen mit dem ersten Anschlussstück ausgeführt ist. Der Drosselklappenteilverbinder wird auch mit dem zweiten Anschlussstück hergestellt, das zum Zusammenfügen mit dem ersten Anschlussstück ausgeführt ist.
-
Bei Block 304 wird der (die) geplante Einbau und Positionierung des Motors in einem Fahrzeug bestimmt, um die Konfiguration und das Layout für den Einlasskrümmer bereitzustellen. Zum Beispiel kann der Einlasskrümmer zur Verwendung in einem Fahrzeug mit entweder längs oder quer eingebautem Motor bestimmt sein. Basierend auf dem gewünschten Layout des Motors und des Einlasskrümmers werden die Komponenten in verschiedenen Konfigurationen montiert, zum Beispiel bei Blöcken 306, 308.
-
Bei Block 306 werden der Sammlerkörper, die Rohre, der Drosselklappenteilverbinder und die Endplatte in einer ersten Konfiguration montiert und bezüglich einander positioniert. Die erste Konfiguration kann zur Verwendung mit einem quer eingebauten Motor, wie in 3 gezeigt, oder einer anderen gewählten Konfiguration bestimmt sein. Zum Beispiel kann der Drosselklappenteilverbinder mit einem ersten Endbereich des Sammlerkörpers verbunden werden, und die Endplatte kann mit einem zweiten Endbereich des Sammlerkörpers zur Verwendung mit einem quer in einem Fahrzeug eingebauten Motor verbunden werden.
-
Bei Block 308 werden der Sammlerkörper, die Rohre, der Drosselklappenteilverbinder und die Endplatte in einer zweiten Konfiguration montiert und bezüglich einander positioniert. Die zweite Konfiguration kann zur Verwendung mit einem längs eingebauten Motor, wie in 4 gezeigt, oder einer anderen gewählten Konfiguration bestimmt sein. Zum Beispiel kann der Drosselklappenteilverbinder mit einem zweiten Endbereich des Sammlerkörpers verbunden werden, und die Endplatte kann mit einem ersten Endbereich des Sammlerkörpers zur Verwendung mit einem längs in einem Fahrzeug eingebauten Motor verbunden werden.
-
Bei Block 310 werden die Komponenten aneinander befestigt. Basierend auf den verwendeten Materialien kommen verschiedene Verfahren zur Befestigung der Komponenten in Betracht. Bei Kunststoffkomponenten kann das Einlasskrümmersystem zum Beispiel durch Reibschweißen verbunden oder durch Klebstoff verklebt werden. Bei Metallkomponenten kann das Einlasskrümmersystem verschweißt werden.
-
Bei Block 312 wird der Einlasskrümmer in einem letzten Montageschritt mit dem Motor und dem Fahrzeug verbunden.
-
Mit verschiedenen Beispielen für die vorliegende Offenbarung sind nicht einschränkende Vorteile verbunden. Zum Beispiel können bzw. kann durch Bereitstellung eines modularen Einlasskrümmers alle oder ein Großteil der Komponenten des Einlasskrümmers in verschiedenen Konfigurationen verbunden werden, um einen Einlasskrümmer für einen Motor bereitzustellen, der in verschiedenen Positionen im Fahrzeug, zum Beispiel längs oder quer, eingebaut ist. Durch Verwendung der gleichen Grundkomponenten im Einlasskrümmer kann sowohl bei einem quer eingebauten Motor als auch einem längs eingebauten Motor das (die) gleiche Motorkennfeld oder -kalibrierung verwendet werden. Des Weiteren können durch Verwendung modularer Komponenten Werkzeugausrüstungs- und andere zugehörige Motorentwicklungs- und -herstellungsbelange minimiert oder optimiert werden.
-
Obgleich oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der vorliegenden Offenbarung beschreiben. Stattdessen dienen die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus können die Merkmale verschiedener Implementierungsausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden.
