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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ansaugkrümmer für einen Verbrennungsmotor.
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JP 2017-101570 A beschreibt ein Beispiel eines Ansaugkrümmers, der durch die Verbindung einer Vielzahl an Teilen ausgebildet ist.
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In einem Verbrennungsmotor, der Kraftstoff in einen Einlasskanal einspritzt, befinden sich die Kraftstoffsystemelemente einschließlich einem Kraftstoffeinspritzventil und einem Kraftstoffrohr, welches dem Kraftstoffeinspritzventil Kraftstoff zuführt, oftmals oberhalb des Ansaugkrümmers. Wenn der Ansaugkrümmer durch eine große äußere Kraft verformt wird, können verschiedene Teile des Ansaugkrümmers an Abschnitten, die den Kraftstoffsystemelementen gegenüberliegen, voneinander getrennt werden. Dies kann dazu führen, dass die voneinander getrennten Ansaugkrümmerteile auf die Kraftstoffsystemelemente treffen bzw. diese berühren.
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Zusammenfassung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ansaugkrümmer für einen Verbrennungsmotor vorzusehen, der eine Situation verhindert, bei der die Ansaugkrümmerteile auf die Kraftstoffsystemelemente treffen, wenn der Ansaugkrümmer verformt wird.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Ansaugkrümmer für einen Verbrennungsmotor. Der Ansaugkrümmer weist eine Vielzahl an Teilen auf, die durch eine sich linear erstreckende Verbindung miteinander verbunden sind. Die Vielzahl an Teilen weist ein erstes Teil und ein zweites Teil auf. Die Verbindung aus dem ersten Teil und dem zweiten Teil weist einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt, ohne den ersten Abschnitt, auf. Der Ansaugkrümmer ist so konfiguriert, dass der erste Abschnitt einer Kraftstoffsystemkomponente des Verbrennungsmotors gegenüberliegt, wenn der Ansaugkrümmer mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist. Eine Kraft, die dazu erforderlich ist, das zweite Teil von dem ersten Teil zu trennen, wird als Verbindungskraft bezeichnet. Die Verbindungskraft am ersten Abschnitt ist größer als die Verbindungskraft am zweiten Abschnitt.
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Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die in Zusammenhang mit den Zeichnungen steht und beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellt.
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Figurenliste
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Die Erfindung ergibt sich zusammen mit ihren Elementen und Vorteilen am besten durch den Bezug auf die folgende Beschreibung der vorliegend bevorzugten Ausführungsformen, zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:
- 1 eine Vorderansicht ist, die eine Ausführungsform eines Ansaugkrümmers zeigt;
- 2 eine rechte Ansicht des Ansaugkrümmers ist, der in 1 gezeigt ist;
- 3 eine Explosionsansicht des Ansaugkrümmers ist, der in 1 gezeigt ist;
- 4A eine Querschnittansicht des Ansaugkrümmers entlang der Linie 4A-4A in 1 ist;
- 4B eine vergrößerte Ansicht des Bereiches ist, der von der gestrichelten Linie in 4A umgeben ist; und
- 5 ein Diagramm ist, das eine Verbindung eines ersten Teils des Ansaugkrümmers aus 1 zeigt.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Eine Ausführungsform des Ansaugkrümmers für einen Verbrennungsmotor wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Ein Ansaugkrümmer 10 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Kunststoffansaugkrümmer, der an einen Quer-Verbrennungsmotor gekoppelt ist, das heißt, ein Motor, der innerhalb des Motorraums eines Fahrzeugs in einer Querrichtung montiert ist, sodass die Zylinder in der Querrichtung des Fahrzeugs aufgereiht sind.
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Wie es in 1 gezeigt ist, weist der Ansaugkrümmer 10 einen Ausgleichstank 30 auf. Die Richtung, die durch den Pfeil L in 1 angezeigt wird, ist die Richtung, in der die Zylinder im Verbrennungsmotor aufgereiht sind, an welchen der Ansaugkrümmer 10 gekoppelt ist. Der Ausgleichstank 30 erstreckt sich in Reihenrichtung der Zylinder. Der Ausgleichstank 30 hat eine Außenwand, die eine Vielzahl an Rippen 80 aufweist.
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Die Längsrichtung des Ausgleichstanks 30 entspricht der Reihenrichtung der Zylinder. Ein Längsende des Ausgleichstanks 30 weist einen Drosselflansch 32 auf. Der Drosselflansch 32 weist einen Lufteinlass auf, durch welchen Luft in den Ausgleichstank 30 gesogen wird. Ein Drosselkörper, der ein Drosselventil aufweist, ist mit dem Drosselflansch 32 verbunden.
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Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, weist der Ansaugkrümmer 10 eine Vielzahl an Zweigkanälen 20 auf, wobei deren Anzahl gleich der Anzahl an Zylindern ist. Jeder Zweigkanal 20 ist gekrümmt und zweigt vom Ausgleichstank 30 ab, um dem entsprechenden Zylinder des Verbrennungsmotors 100 Luft zuzuführen. Die Zweigkanäle 20 sind in der Reihenrichtung des Zylinders nebeneinander angeordnet. Der Ansaugkrümmer 10 am stromabwärtigen Ende der Zweigkanäle 20 mit Bezug auf die Ansaugluft weist einen Flansch-Befestigungsabschnitt 21 auf, der am Verbrennungsmotor 100 befestigt ist. Der Befestigungsabschnitt 21 weist Bolzenlöcher 22 auf, die Bolzen 300 aufnehmen. Der Befestigungsabschnitt 21 wird durch Bolzen an einem Zylinderkopf 120 des Verbrennungsmotors 100 befestigt, um den Ansaugkrümmer 10 in einem Zustand am Verbrennungsmotor 100 zu befestigen, in dem die Zweigkanäle 20 mit den Einlasskanälen 110 verbunden sind, die in dem Zylinderkopf 120 ausgebildet sind.
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Bezugnehmend auf 2 wird in dem Verbrennungsmotor 100, an den der Ansaugkrümmer 10 gekoppelt ist, Kraftstoff in die Einlasskanäle 110 eingespritzt. Der Verbrennungsmotor 100 weist Kraftstoffsystemelemente 200 auf, welche Kraftstoffeinspritzventile 210, welche Kraftstoff in die Einlasskanäle 110 einspritzen, und ein Kraftstoffrohr 220 aufweisen, welches sich in Reihenrichtung der Zylinder erstreckt, um den Kraftstoff auf die Kraftstoffeinspritzventile 210 aufzuteilen und diesen zuzuführen. Die Kraftstoffsystemelemente 200 befinden sich oberhalb des Verbrennungsmotors 100 und insbesondere oberhalb der Nähe des Befestigungsabschnittes 21 des Ansaugkrümmers 10.
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Wie es in 3 gezeigt ist, weist der Ansaugkrümmer 10 eine Vielzahl an Kunststoffteilen auf, die einstückig miteinander ausgebildet sind. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Ansaugkrümmer 10 ein erstes Teil 11, ein zweites Teil 12, ein drittes Teil 13 und ein viertes Teil 14 auf, welche vibrationsverschweißt sind und einstückig miteinander ausgebildet sind.
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Das erste Teil 11 weist den Drosselflansch 32, den Befestigungsabschnitt 21, einen ersten Verbindungsabschnitt Y1, welcher ein Vorsprung ist, der an das zweite Teil 12 geschweißt ist, und einen zweiten Verbindungsabschnitt Y2 auf, der ein Vorsprung ist, der an das dritte Teil 13 geschweißt ist. Weiterhin bildet das erste Teil 11 einen Innenabschnitt jedes Zweigkanals 20 und einen oberen Abschnitt des Ausgleichstanks 30 aus.
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Das zweite Teil 12 bildet einen Außenabschnitt jedes Zweigkanals 20 aus. Weiterhin weist das zweite Teil 12 einen dritten Verbindungsabschnitt Y3 auf, welcher eine Nut ist, die mit dem ersten Verbindungsabschnitt Y1 des ersten Teils 11 verschweißt ist. Der dritte Verbindungsabschnitt Y3 und der erste Verbindungsabschnitt Y1 bilden eine Verbindung S des ersten Teils 11 und des zweiten Teils 12 aus.
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Genauer gesagt ist mit Bezug auf 4A und 4B eine Stirnfläche 1 E des ersten Verbindungsabschnittes Y1, welcher ein Vorsprung ist, an eine Bodenwand 3B des dritten Verbindungsabschnittes Y3 geschweißt, welcher eine Nut ist. Die Stirnfläche 1E und die Bodenwand 3B bilden die Verbindung S des ersten Teils 11 und des zweiten Teils 12 aus.
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Das zweite Teil 12 weist einen vierten Verbindungsabschnitt Y4 auf, der ein Vorsprung ist, der mit einem fünften Verbindungsabschnitt Y5 verschweißt ist, der eine Nut ist, die in dem vierten Teil 14 ausgebildet ist. Das vierte Teil 14 bildet einen Auslasskanal mit dem zweiten Teil 12 aus, um das Gas, das für die Abgasrückführung (EGR) verwendet wird, auf die Zweigkanäle 20 aufzuteilen und diesen zuzuführen.
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Das dritte Teil 13 bildet einen unteren Abschnitt des Ausgleichstanks 30 und der Zweigkanäle 20 aus, die mit dem Ausgleichstank 30 verbunden sind. Weiterhin weist das dritte Teil 13 einen sechsten Verbindungsabschnitt Y6 auf, der eine Nut ist, welche mit dem zweiten Verbindungsabschnitt Y2 des ersten Teils 11 verschweißt ist.
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Wie es in 2 und 3 gezeigt ist, befindet sich der zweite Verbindungsabschnitt Y2 des ersten Teils 11 näher am Verbrennungsmotor 100 und der erste Verbindungsabschnitt Y1 des ersten Teils 11 befindet sich weiter weg vom Verbrennungsmotor 100. Das dritte Teil 13 ist an den zweiten Verbindungsabschnitt Y2 des ersten Teils 11 geschweißt und der erste Verbindungsabschnitt Y1 des ersten Teils 11 ist mit dem zweiten Teil 12 verschweißt. Wenn der Verbrennungsmotor 100, an welchen der Ansaugkrümmer 10 gekoppelt ist, an einem Fahrzeug montiert ist, ist das zweite Teil 12 von den ersten bis vierten Teilen 11 bis 14 das vorderste Teil im Fahrzeug.
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Wie es in 2 gezeigt ist, liegt die Verbindung S des ersten Teils 11 und des zweiten Teils 12 in einem Zustand, in dem der Ansaugkrümmer 10 an den Verbrennungsmotor 100 gekoppelt ist, teilweise gegenüber von den Kraftstoffsystemelementen 200. In der nachfolgenden Beschreibung wird der Abschnitt der Verbindung S des ersten Teils 11 und des zweiten Teils 12, der teilweise den Kraftstoffsystemelementen 200 gegenüberliegt, als ein gegenüberliegender Verbindungsabschnitt ST bezeichnet. Genauer gesagt wird der Abschnitt der Verbindung S, der von den gestrichelten Linien T in 2, 4A, 4B und 5 umgeben ist, als der gegenüberliegende Verbindungsabschnitt ST bezeichnet. Der gegenüberliegende Verbindungsabschnitt ST entspricht einem ersten Abschnitt und ein Abschnitt der Verbindung S des ersten Teils 11 und des zweiten Teils 12 ohne den Verbindungsabschnitt ST entspricht einem zweiten Abschnitt.
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Wie es in 5 gezeigt ist, erstreckt sich die Verbindung S linear. Der gegenüberliegende Verbindungsabschnitt ST ist der Abschnitt der Verbindung S, der durch die Schraffur in 5 angedeutet ist. Die Verbindungsbreite WT des gegenüberliegenden Verbindungsabschnittes ST ist größer als die Verbindungsbreite WE des Abschnittes der Verbindung S ohne den gegenüberliegenden Verbindungsabschnitt ST.
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Die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform werden nun beschrieben.
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(1) Wie es in 2 gezeigt ist, kann der Ansaugkrümmer 10 verformt werden, wenn eine äußere Kraft F, die in Richtung des Verbrennungsmotors 100 wirkt (bspw. eine Kraft, die erzeugt wird, wenn die Fahrzeugfront auf ein Objekt trifft), auf den Ansaugkrümmer 10 ausgeübt wird. Die Verformung des Ansaugkrümmers 10 kann das zweite Teil 12 vom ersten Teil 11 trennen, welches am Verbrennungsmotor 100 fixiert ist.
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Die Kraft, die dazu erforderlich ist, die Verbindung S zu brechen, wird als die Verbindungskraft bezeichnet. Das heißt, die Kraft, die dazu erforderlich ist, das zweite Teil 12 vom ersten Teil 11 zu trennen, wird als die Verbindungskraft bezeichnet. Wenn die Verbindungskraft der Verbindung S über die Verbindung S gleich ist, kann der Abschnitt des zweiten Teils 12, das vom ersten Teil 11 während der Verformung des Ansaugkrümmers 10 getrennt wird, nicht gesteuert werden. Wenn die Verbindungskraft zwischen den Abschnitten der Verbindung S unterschiedlich ist, wird die Verbindung S an den Abschnitten leicht brechen, an denen die Verbindungskraft klein ist, und wird an den Abschnitten dem Brechen leicht widerstehen, an denen die Verbindungskraft groß ist. Auf diese Weise können die Abschnitte, an denen die Ansaugkrümmerteile leicht getrennt werden, durch das Einstellen verschiedener Verbindungskräfte für verschiedene Abschnitte gesteuert werden.
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Wie es in 5 gezeigt ist, ist der Abschnitt der Verbindung S, der den Kraftstoffsystemelementen 200 gegenüberliegt, der gegenüberliegende Verbindungsabschnitt ST. Die Verbindungsbreite WT des gegenüberliegenden Verbindungsabschnittes ST ist größer als die Verbindungsbreite WE des Abschnittes der Verbindung S ohne den gegenüberliegenden Verbindungsabschnitt ST.
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Auf diese Weise unterscheidet sich die Verbindungsbreite der Verbindung S zwischen den Abschnitten. Das heißt, dass die Verbindung S eine nicht-einheitliche Verbindungsbreite hat. Die Fläche pro Längeneinheit der sich linear erstreckenden Verbindung S wird als die Einheitsverbindungsfläche bezeichnet. Die Einheitsverbindungsfläche des gegenüberliegenden Verbindungsabschnittes ST ist größer als die Einheitsverbindungsfläche des Abschnittes der Verbindung S ohne den gegenüberliegenden Verbindungsabschnitt ST. Somit ist die Verbindungskraft des gegenüberliegenden Verbindungsabschnittes ST größer als die Verbindungskraft des Abschnittes der Verbindung S ohne den gegenüberliegenden Verbindungsabschnitt ST. Dementsprechend bricht der Abschnitt der Verbindung S ohne den gegenüberliegenden Verbindungsabschnitt ST leicht, wohingegen der gegenüberliegende Verbindungsabschnitt ST dem Brechen widersteht, wenn eine äußere Kraft F auf den Ansaugkrümmer 10 ausgeübt wird. Dies verhindert eine Situation, in der das zweite Teil 12 die Kraftstoffsystemelemente 200 trifft, wenn die Verformung des Ansaugkrümmers 10 das zweite Teil 12 vom ersten Teil 11 trennt.
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Es sollte für einen Fachmann klar sein, dass die vorliegende Erfindung auf viele weitere spezifische Arten ausgeführt sein kann, ohne dabei vom Gedanken oder Kern der Erfindung abzuweichen. Insbesondere sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung auf die folgenden Arten ausgeführt sein kann.
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Die Teile 11 bis 14 müssen nicht über Vibrationsschweißen miteinander verbunden werden und können durch einen anderen Schweißprozess miteinander verbunden werden.
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Die Teile 11 bis 14 müssen nicht über Schweißen miteinander verbunden werden und können beispielsweise über ein Klebemittel miteinander verbunden werden.
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Die Verbindungsbreite der Verbindung S unterscheidet sich zwischen den Abschnitten, sodass die Verbindungskraft der Verbindung S zwischen den Abschnitten unterschiedlich ist. Allerdings können andere Konstruktionen verwendet werden, sodass die Verbindungskraft der Verbindung S zwischen den Abschnitten unterschiedlich ist. Wenn beispielsweise ein Klebemittel verwendet wird, um das erste Teil 11 und das zweite Teil 12 zu verbinden, kann das Klebemittel, das für den gegenüberliegenden Verbindungsabschnitt ST verwendet wird, eine stärkere Adhäsions-/Klebekraft aufweisen als die Klebekraft, die auf den Abschnitt der Verbindung S ohne den gegenüberliegenden Verbindungsabschnitt ST ausgeübt wird.
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Die Teile 11 bis 14 sind aus Kunststoff ausgebildet, können aber aus anderen Materialien ausgebildet sein.
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Die Stelle, an der der Ansaugkrümmer 10 in Teile getrennt wird (Stelle der Verbindung), kann geändert werden.
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Die Anzahl an Teilen, die den Ansaugkrümmer 10 ausbilden, kann geändert werden.
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Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind als darstellend und nicht begrenzend zu verstehen und die Erfindung ist nicht auf die darin angegebenen Details begrenzt, sondern kann innerhalb des Kerns und der Äquivalenz der angehängten Ansprüche modifiziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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