DE10354687A1

DE10354687A1 - Ansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10354687A1
Application number: DE2003154687
Authority: DE
Inventors: Heinz Dobusch; Robert Zbiral
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2003-11-22
Filing date: 2003-11-22
Publication date: 2005-06-16
Also published as: EP1533514A3; EP1533514A2; EP1533514B1

Abstract

Eine Ansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine besteht aus einem Befestigungsflansch mit mehreren Ansaugrohren und einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Befestigungsflansches am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine. Die Befestigungseinrichtung umfasst mehrere Klammerpaare, in denen jeweils Halteelemente formschlüssig aufnehmbar sind, welche in Montageposition am Zylinderkopf abgestützt sind. Die Klammerpaare sind am Befestigungsflansch der Ansaugeinrichtung angespritzt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Ansaugeinrichtung wird beispielsweise in der Druckschrift DE 199 44 855 A1 beschrieben. Die Ansaugeinrichtung umfasst ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse mit mehreren Ansaugrohren, die von einem gemeinsamen, als Sammelraum ausgebildeten Luftsammler abzweigen und über die Verbrennungsluft den Zylindern der Brennkraftmaschine zuzuführen ist. Das Kunststoffgehäuse der Ansaugeinrichtung wird über einen Befestigungsflansch am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeschraubt. Die Verschraubung erfordert einen gewissen Montageaufwand. Außerdem muss darauf geachtet werden, dass im Bereich der Befestigungspunkte keine unzulässig hohen Kraftspitzen entstehen, die zu einer Materialzerstörung führen könnten.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, mit einfachen Maßnahmen die Voraussetzungen für eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Gehäuse einer Ansaugeinrichtung und dem Zylinderkopf zu schaffen. Die Verbindung soll eine leichte Montage- und Demontage der Ansaugeinrichtung ermöglichen.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.

Bei der erfindungsgemäßen Ansaugeinrichtung sind an dem Kunststoff-Befestigungsflansch bzw. Kunststoffgehäuse Klammerpaare angespritzt, in denen Halteelemente formschlüssig aufnehmbar sind, die in Montageposition am Zylinderkopf abgestützt sind. Die Halteelemente können in die Klammerpaare eingeschoben bzw. eingesteckt werden und werden von den beiden ein Paar bildenden Klammerteilen formschlüssig umgriffen. Auf diese Weise werden die Montage und auch die Demontage der Ansaugeinrichtung wesentlich vereinfacht, da der Befestigungsflansch lediglich auf den Zylinderkopf aufgesetzt bzw. gesteckt zu werden braucht und Verschraubungen grundsätzlich entfallen können oder zumindest die Anzahl der Verschraubungen reduziert werden kann.

Für den Fall, dass zusätzliche Verschraubungen vorgesehen sind, bietet die Steckmöglichkeit des Befestigungsflansches den Vorteil einer zentrierten Ausrichtung der Schraubverbindungen zwischen dem Befestigungsflansch und dem Zylinderkopf. Montagekräfte können am Ort ihres Auftretens in den Zylinderkopf eingeleitet werden.

Die Klammerpaare können im Spritzgussverfahren bei der Herstellung des Befestigungsflansches der Ansaugeinrichtung einteilig bzw. einstückig mit diesem hergestellt werden. Üblicherweise ist jedem Ansaugrohr ein Klammerpaar zugeordnet, wobei die Zahl der Ansaugrohre in der Regel der Zylinderanzahl der Brennkraftmaschine entspricht. Da eine Mehrzahl von Klammerpaaren vorgesehen ist, werden die Halte- und insbesondere die Montagekräfte zwischen dem Befestigungsflansch und dem Zylinderkopf über die Länge des Befestigungsflansches verteilt, wodurch die Gefahr einer Materialüberlastung reduziert ist. Die Krafteinleitung erfolgt im Bereich der Klammerpaare und der darin aufgenommenen Halteelemente.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind die Halteelemente, welche in den Klammerpaaren aufgenommen und in Montageposition am Zylinderkopf gehalten sind, an einem Kraftstoffverteiler befestigt, der separat vom Befestigungsflansch ausgeführt ist. Über die Halteelemente wird eine zusätzliche Verbindung zwischen dem Kraftstoffverteiler und dem Befestigungsflansch geschaffen, so dass weitere Verbindungen zwischen diesen beiden Bauteilen entfallen können oder aber die Anzahl derartiger Verbindungen reduziert werden kann. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass der Befestigungsflansch in Montageposition zwischen dem Kraftstoffverteiler und dem Zylinderkopf eingeklemmt werden kann, was zur Folge hat, dass der auf dem Befestigungsflansch aufliegende Kraftstoffverteiler über seine gesamte Länge gleichmäßig einen Anpressdruck auf den Befestigungsflansch ausübt, wodurch jegliche Kraftspitzen vermieden werden. Der Kraftstoffverteiler besteht vorteilhaft aus Metall und ist daher in der Lage, problem- und gefahrlos höhere Kräfte aufzunehmen, die über die Halteelemente auf den Kraftstoffverteiler übertragen werden. Für den Fall, dass gemäß einer zweckmäßigen Ausführung die Halteelemente fest mit dem Kraftstoffverteiler verbunden sind, wird bei einem Einsetzen der Halteelemente in die hierfür vorgesehenen Klammerpaare zugleich eine formschlüssige Verbindung zwischen Befestigungsflansch und Kraftstoffverteiler geschaffen. Bei der Montage der gesamten Vorrichtung am Zylinderkopf müssen die Halteelemente lediglich zusätzlich in korrespondierende Gegenstücke am Zylinderkopf aufgesetzt bzw. mit diesem verbunden werden.

Die Haltelemente können als so genannte Düsentassen ausgeführt sein, welche Tassenform aufweisen und deren Boden der Kraftstoffverteiler zugewandt ist, wobei im Boden eine Durchströmöffnung zur Strömungsverbindung mit dem Kraftstoffverteiler eingebracht ist. Die offene Seite der Düsentassen ist auf Kraftstoffdüsen am Zylinderkopf aufsetzbar, so dass der Kraftstoff aus der Hochdruckleitung des Kraftstoffverteilers über die Düsentassen den Kraftstoffdüsen zuführbar ist. Den Düsentassen kommt in dieser Ausführung die zusätzliche Funktion der Kraftstoffweiterleitung von der Hochdruckleitung in die Kraftstoffdüsen zu.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Ansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Befestigungsflansch und einem Luftverteilergehäuse und mit einer am Befestigungsflansch befestigten Kraftstoffverteiler,
2 eine Ausschnittvergrößerung aus 1 aus dem Bereich eines am Befestigungsflansch angespritzten Klammerpaares, in welchem eine mit der Kraftstoffverteiler verbundene Düsentasse aufgenommen ist,
3 einen Schnitt durch das Klammerpaar und die mit der Kraftstoffverteiler verbundene Düsentasse, die auf eine Kraftstoffdüse aufgesetzt ist.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in 1 dargestellte Ansaugeinrichtung 1 für die Zufuhr von Verbrennungsluft zu den Zylindern einer Brennkraftmaschine umfasst einen Befestigungsflansch 2 aus Kunststoff mit einer Mehrzahl von Ansaugrohren 9, denen über ein vorgeschaltetes Luftverteilergehäuse 3 mit einer zentralen Ansaugöffnung 4 Verbrennungsluft zuzuführen ist. Auf den Befestigungsflansch 2 ist ein Kraftstoffverteiler 5 mit einer Hochdruckleitung aufgesetzt, der über einen Zuführstutzen 10 unter Hockdruck stehender Kraftstoff zuführbar ist, welcher auf die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine verteilt wird. Der Zuführstutzen 10 befindet sich auf einer Befestigungsplatte 6, welche mit der Hochdruckleitung des Kraftstoffverteilers 5 verbunden ist, insbesondere angelötet ist, und sich über die Oberseite der Kraft stoffverteilers erstreckt. Von der Befestigungsplatte 6 kragen seitliche Befestigungsarme 7 aus, die sich in die Ausnehmungen zwischen den benachbarten Ansaugrohren 9 des Befestigungsflansches 2 erstrecken. In die Befestigungsarme 7 sind Bohrungen 8 eingebracht, in die Schrauben zur Verbindung mit einem darunter liegenden Zylinderkopfflansch eingesteckt und durch den Befestigungsflansch 2 hindurchgeführt werden können.
Auf der den Befestigungsarmen 7 gegenüberliegenden Seite der Befestigungsplatte 6 sind Buchsen 11 mit der Befestigungsplatte verbunden, welche sich nach unten in Richtung Zylinderkopf erstrecken und über die die Befestigungsplatte 6 mit dem Kraftstoffverteiler 5 mit dem Zylinderkopf zu verbinden sind. Die Anzahl der Buchsen 11 entspricht der Anzahl an Ansaugrohren 9, die wiederum der Zylinderanzahl der Brennkraftmaschine entspricht; gegebenenfalls kann die Anzahl der Buchsen bzw. der Ansaugrohre auch von der Zylinderanzahl abweichen.
Des Weiteren ist auf dem Kraftstoffverteiler 5 ein Drucksensor 12 angeordnet, über den der Kraftstoffdruck in der Hochdruckleitung 5 zu messen ist.
Wie 1 in Verbindung mit der Ausschnittvergrößerung nach 2 und der Schnittdarstellung nach 3 zu entnehmen, sind am Befestigungsflansch 2 der Anzahl an Ansaugrohren 9 entsprechende Klammerpaare 13 aus Kunststoff angespritzt, in welchen Düsentassen 14 aufgenommen sind, die auf der Unterseite des Kraftstoffverteilers 5 angeordnet und beispielsweise mittels Löten fest mit diesem verbunden sind. Die Düsentassen 14 haben die unter anderem die Funktion von Halteelementen, welche in den Klammerpaaren 13 formschlüssig aufgenommen sind. Da der Kraftstoffverteiler 5 mit der Befestigungsplatte 6 auf dem Befestigungsflansch 2 der Ansaugeinrichtung aufliegt, wird hierdurch auch das Befestigungsflansch 2 mit dem darunter liegenden Zylinderkopf verbunden.
Der Schnittdarstellung nach 3 ist zu entnehmen, dass jedes Klammerpaar 13 zwei zusammenwirkende Klammerteile 13a und 13b umfasst, die eine Aufnahmeöffnung begrenzen, in die die Düsentasse 14 einschiebbar ist und in der die Düsentasse formschlüssig aufgenommen ist. Die Düsentasse 14 ist auf eine Kraftstoffdüse 17 aufsetzbar, die mit dem Zylinderkopf verbunden ist und in einen Zylinder der Brennkraftmaschine einragt. In den dem Kraftstoffverteiler 5 zugewandten Boden der Düsentasse 14 ist eine Durchströmöffnung 16 eingebracht, die mit einer korrespondierenden Durchströmöffnung 15 in der Wandung des Kraftstoffverteilers 5 fluchtet. Der Kraftstoff strömt über die Durchströmöffnungen 15 und 16 in die Kraftstoffdüse 17 und wird über diese in den Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt.
Die Düsentasse 14 besteht zweckmäßig ebenso wie die Kraftstoffverteiler aus Metall und ist zweckmäßig an den Kraftstoffverteiler angelötet; es kommen aber auch andere Verbindungsarten in Betracht. Es kann außerdem zweckmäßig sein, auf der Kraftstoffdüse einen Dichtring vorzusehen.

Claims

Ansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Befestigungsflansch (2) mit mehreren Ansaugrohren (9) und einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Befestigungsflansches (2) am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung Klammerpaare (13) umfasst, in denen Halteelemente formschlüssig aufnehmbar sind, welche in der Abstützung zum Zylinderkopf liegen, wobei die Klammerpaare (13) am Befestigungsflansch (2) der Ansaugeinrichtung (1) angespritzt sind.
Ansaugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente Düsentassen (14) sind, welche in Montageposition auf Kraftstoffdüsen (17) aufgesetzt sind.
Ansaugeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente an einem Kraftstoffverteiler (5) befestigt sind, der an dem Befestigungsflansch (2) abgestützt ist.
Ansaugeinrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsentassen (14) und der Kraftstoffverteiler (5) aus Metall gefertigt und die Düsentassen (14) an dem Kraftstoffverteiler (5) angelötet sind.
Ansaugeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffverteiler (5) an einer Befestigungsplatte (6) abgestützt ist, die mit dem Befestigungsflansch (2) verschraubt ist.
Ansaugeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass einteilig mit der Befestigungsplatte (6) ausgeführte Befestigungsarme (7) vorgesehen sind, über die die Befestigungsplatte (6) mit dem Befestigungsflansch (2) verschraubbar ist.
Ansaugeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Befestigungsplatte (6) Befestigungsbuchsen (11) zur Befestigung am Zylinderkopf vorgesehen sind.
Ansaugeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftverteilergehäuse (3) mit dem Befestigungsflansch (2) verbunden ist.
Ansaugeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Klammerpaare (13) der Anzahl an Ansaugrohren (9) entspricht.