DE19528014A1 - Sauganlage für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sauganlage für eine Brennkraftmaschine der V- Bauart mit mehreren Saugrohren, die von einer sich in Maschinen-Längs­ richtung erstreckenden Verteilerkammer linksseitig und rechtsseitig sowie hintereinander angeordnet abzweigen, sowie mit zwei der linksseitigen und der rechtsseitigen Gruppe von Saugrohren zugeordneten Verstellorganen zum Verändern der effektiven Saugrohrlänge.

Bekannt ist eine derartige Sauganlage aus der DE 42 28 334 A1. Mit dieser bekannten Sauganlagen-Geometrie lassen sich zwar günstige Saugrohrlän­ gen bei günstiger Saugrohrgeometrie realisieren, jedoch ist mit den dort vor­ gesehenen Verstellorganen in Form von Umschaltklappen nur eine Variation zwischen zwei effektiven Saugrohrlängen je Brennkraftmaschinen-Zylinder möglich.

Daneben sind unterschiedlichste Lösungen bekannt, mit Hilfe derer die Länge eines Saugrohres einer Brennkraftmaschinen-Sauganlage stufenlos zwischen zwei Extremwerten verändert werden kann. Ein Beispiel hierfür zeigt die DE 37 40 403 C2, wonach ein an den Wänden der Einzelsaugrohre abgestütztes Schild vorgesehen ist, welches mit seinem einen Ende am Luftsammelraum der Sauganlage angelenkt und durch Verstellmittel mehr oder weniger von den jeweiligen Einzelsaugrohren der Sauganlage abheb­ bar ist.

Da ein ähnliches Prinzip zur Variation der effektiven Saugrohrlänge bei einer Sauganlage für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart zwar wünschenswert, jedoch nicht so ohne weiteres realisierbar ist, ist es Aufgabe der vorliegen­ den Erfindung, eine vorteilhafte derartige Sauganlage aufzuzeigen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Verstellorgane als je­ weils um eine Achse verdrehbare Abdeckungen für die abschnittsweise als Rinnen gestalteten Saugrohre ausgebildet sind. Vorteilhafte Aus- und Wei­ terbildungen der Erfindung sind Inhalt der Unteransprüche.

Der näheren Erläuterung der Erfindung dienen die beigefügten Prinzipskiz­ zen, wobei jeweils ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar­ gestellt ist. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 das Prinzip zur Variation der Saugrohrlänge in Form eines Schnittes durch ein Einzelsaugrohr einer erfindungsgemäßen Sauganlage,

Fig. 1X den Schnitt X-X und

Fig. 1Y den Schnitt Y-Y aus Fig. 1,

Fig. 2 in einer Perspektivdarstellung einen Schnitt durch eine erfin­ dungsgemäße Sauganlage für eine V-8-Brennkraftmaschine sowie

Fig. 3a-3d Beispiele für die Abdichtung zwischen dem Gehäuse der Sauganlage sowie den Verstellorganen.

In Fig. 1 ist in Form eines Querschnittes durch die Brennkraftmaschinen- Sauganlage ein Saugrohr 1 dargestellt, das mit seinem freien Ende 2 am nicht gezeigten Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeflanscht ist und hierbei in einen Einlaßkanal eines Brennkraftmaschinen-Zylinders mündet. Dieses Saugrohr 1 weist zunächst einen sogenannten geschlossenen Saug­ rohrabschnitt 1a auf, d. h. wie in einem Schnitt X-X, der in Fig. 1X verein­ facht dargestellt ist, weist dieser Saugrohrabschnitt 1a ein geschlossenes Profil auf. An den geschlossenen Saugrohrabschnitt 1a schließt sich ein rin­ nenartiger Saugrohrabschnitt 1b an, in welchem der Saugrohrquerschnitt entsprechend Schnitt Y-Y (vgl. Fig. 1Y) als einseitig offene Rinne ausgebil­ det ist.

Wird nun die offene Seite des rinnenartigen Saugrohrabschnittes 1b abge­ deckt, d. h. wird auf die obere Seite gemäß Fig. 1Y eine Abdeckung aufge­ bracht, so wirkt der abgedeckte Bereich als geschlossenes Saugrohr und trägt zur effektiven Gesamt-Saugrohrlänge bei. Wird hingegen die Abdeckung vollständig vom rinnenartigen Saugrohrabschnitt 1b entfernt, d. h. stellt der rinnenartige Saugrohrabschnitt 1b vollständig eine offene Rinne dar, so wirkt dieser Saugrohrabschnitt 1b nicht als geschlossenes Saugrohr im Sinne der Ladungswechseldynamik. Die effektive Saugrohrlänge des Saug­ rohres 1 wird dann lediglich vom geschlossenen Saugrohrabschnitt 1a be­ stimmt.

Durch Veränderung der Länge des abgedeckten Bereiches im rinnenartigen Saugrohrabschnitt 1b kann somit die effektive Saugrohrlänge stufenlos vari­ iert werden. Der Minimalwert der effektiven Saugrohrlänge des Saugrohres 1 ist dabei L_min und entspricht dem geschlossenen Saugrohrabschnitt 1a, der Maximalwert ergibt sich durch Addition des vollständigen rinnenartigen Saugrohrabschnittes 1b und ist dementsprechend L_max.

Ebenfalls in Fig. 1 dargestellt ist die Abdeckung 3 für den rinnenartigen Saugrohrabschnitt 1b. Wie ersichtlich, ist die Abdeckung 3 als Scheibe bzw. Halbscheibe mit kreisbogenförmiger Kontur ausgebildet. Eine ebensolche kreisbogenförmige Kontur weist der rinnenartige Saugrohrabschnitt 1b auf, d. h. die Rinne des Saugrohres 1 sowie die Abdeckung 3 beschreiben jeweils einen Halbkreis.

Im Bereich oberhalb der Abdeckung 3 ist die sich in Längsrichtung, d. h. senkrecht zur Zeichenebene erstreckende Verteilerkammer 4 der Saugan­ lage vorgesehen. Dabei umfaßt der geschlossene Saugrohrabschnitt 1a kreisbogenförmig die Verteilerkammer 4.

Die Abdeckung 3 ist an einer Drehwelle 5 befestigt und um die sich in Längsrichtung der Sauganlage, d. h. senkrecht zur Zeichenebene er­ streckende Achse dieser Drehwelle verdrehbar. Befindet sich die Abdeckung 3 in der in Fig. 1 gezeigten Position, so ist der rinnenartige Saugrohrab­ schnitt 1b im wesentlichen vollständig abgedeckt, so daß sich im wesentli­ chen die maximale effektive Saugrohrlänge L_max ergibt. Wird ausgehend von dieser Position die Abdeckung gemäß Pfeilrichtung 6 verdreht, so verringert sich der abgedeckte Bereich des rinnenartigen Saugrohrabschnittes 1b, da nurmehr ein Teil dieser sich an den geschlossenen Saugrohrabschnitt 1a anschließenden Rinne abgedeckt wird. Durch Verdrehen der Abdeckung um ca. 180 Winkelgrade in Pfeilrichtung 6 aus der gezeigten Position heraus ist schließlich die minimale effektive Saugrohrlänge L_min einstellbar.

Die Fig. 2 zeigt einen Teil-Schnitt durch eine erfindungsgemäße Saugan­ lage, beispielsweise für eine V8-Brennkraftmaschine, in perspektivischer Darstellung. Explizit dargestellt sind dabei lediglich die einzelnen hinterein­ ander in Maschinen-Längsrichtung in Reihe angeordneten Abdeckungen 3, und zwar jeweils in einer Position gemäß Fig. 1. Lediglich für das vorderste Saugrohr 1 bzw. den vordersten Brennkraftmaschinen-Zylinder ist der rin­ nenartige Saugrohrabschnitt 1b gestrichelt dargestellt, ebenso ein Stück des geschlossenen Saugrohrabschnittes 1a. In gleicher Weise schließen sich die entsprechenden Saugrohrabschnitte 1a, 1b bzw. Saugrohre 1 der weite­ ren Brennkraftmaschinen-Zylinder an, wobei die jeweiligen Saugrohre 1 analog den Abdeckungen 3 linksseitig bzw. rechtsseitig versetzt hinterein­ ander angeordnet sind. Dies bedeutet, daß in der Darstellung gemäß Fig. 2 das Saugrohr 1 des vordersten Brennkraftmaschinen-Zylinders entspre­ chend Fig. 1 linksseitig abzweigt (d. h. das freie Ende 2 befindet sich in der linken Sauganlagenhälfte), während das Saugrohr 1 des sich daran an­ schließenden Zylinders mit der linksseitig versetzten Abdeckung 3 rechts­ seitig abzweigt. Das Saugrohr 1 des dritten Zylinders zweigt dann wieder linksseitig und dasjenige des vierten Zylinders wieder rechtsseitig ab.

Dementsprechend sind - wie aus Fig. 2 ersichtlich - die Abdeckungen 3-1, 3-3, 3-5, 3-7 bzgl. der Sauganlage rechtsseitig versetzt angeordnet und an einer gemeinsamen Drehwelle 5 befestigt, während die Abdeckungen 3-2, 3-4, 3-6 und 3-8 nach links versetzt sind und ebenfalls an einer gemeinsamen Drehwelle 5′ befestigt sind. Die beiden Drehwellen 5, 5′ tragen miteinander kämmende Zahnräder 7, 7′. Wird nun ausgehend von einer geeigneten Betätigungsvorrichtung beispielsweise das Zahnrad 7 und damit die Drehwelle 5 entsprechend Pfeilrichtung 6 verdreht, so wird gleichzeitig die Drehwelle 5′ entsprechend Pfeilrichtung 6′ verdreht, was eine betragsmäßig gleiche, gegengerichtete Auslenkung der Abdeckungen 3 zur Folge hat, wo­ durch sich ausgehend von der gezeigten Position der Abdeckungen 3-1,3-8 sowohl für die linksseitigen als auch für die rechtsseitigen Saugrohre 1 stets eine Verkürzung der effektiven Saugrohrlänge ergibt.

Insbesondere aus Gründen der Gewichtsreduzierung sind die die Abdeckungen 3 bildenden Scheiben als Hohlkörper ausgebildet. Dabei können die Stoßbereiche 12 zwischen den Rändern 8 der scheibenartigen Abdeckun­ gen 3 sowie den Rändern 9 der Rinnen bzw. rinnenartigen Saugrohrab­ schnitte 1b unterschiedlich ausgebildet sein, wie dies die Fig. 3a, 3b, 3c, 3d jeweils in einer Schnittdarstellung zeigen. Stets gilt es, in diesem Stoßbereich 12 eine gute Dichtwirkung zu erzeugen, wozu dieser Stoßbe­ reich 12 labyrinthdichtungsartig ausgebildet ist. Zusätzlich kann in geeigne­ ten Nuten ein Dichtring 10 eingesetzt sein, wie dies in Fig. 3a, 3b dargestellt ist. Es ist aber auch möglich, ein Dichtelement 10 entsprechend Fig. 3d am Rand 8 der Abdeckung 3 zu befestigen, wobei dieses Dichtelement 10 am Rand 9 der Rinne schleift. Selbstverständlich sind eine Vielzahl weiterer Abwandlungen von den gezeigten Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Mit den erfindungsgemäßen Merkmalen erhält man somit eine kompakt bau­ ende Sauganlage für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart, die eine konti­ nuierliche Änderung der effektiven Saugrohrlänge ermöglicht. Dabei ist die gezeigte Konstruktion insofern vorteilhaft, als die relativ großen Krüm­ mungsradien der einzelnen Saugrohre einen geringen Strömungswiderstand verursachen und somit einen hohen Füllungsgrad der Brennkraftmaschine ermöglichen. Vorteilhafterweise ergeben sich sowohl für die rechtsseitigen als auch für die linksseitigen Saugrohre 1 der erfindungsgemäßen Saugan­ lage gleiche Geometrien. Ferner wird der V-Raum der Brennkraftmaschine durch den Einbau einer erfindungsgemäßen Sauganlage optimal ausge­ nutzt.

Claims (8)

1. Sauganlage für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart mit mehreren Saugrohren (1), die von einer sich in Maschinen-Längsrichtung er­ streckenden Verteilerkammer (4) linksseitig und rechtsseitig sowie hintereinander angeordnet abzweigen, sowie mit zwei der linksseitigen und der rechtsseitigen Gruppe von Saugrohren zugeordneten Ver­ stellorgangen zum Verändern der effektiven Saugrohrlänge, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellorgane als jeweils um eine Achse (Drehwelle 5, 5′) verdrehbare Abdeckungen (3) für die ab­ schnittsweise als Rinnen (rinnenartiger Saugrohrabschnitt 1b) gestalte­ ten Saugrohre (1) ausgebildet sind.

2. Sauganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rinnenartigen Saugrohrabschnitte (1b) kreisbogenförmig verlaufen und die Abdeckungen (3) als Scheiben mit kreisbogenförmiger Kontur ausgebildet sind.

3. Sauganlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rinnenartigen Saugrohrabschnitte (1b) sowie die scheibenförmigen Abdeckungen (3) im wesentlichen je­ weils einen Halbkreis beschreiben.

4. Sauganlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich an die rinnenartigen Saugrohr­ abschnitte (1b) anschließenden geschlossenen Saugrohrabschnitte (1a) kreisbögenförmig die Verteilerkammer (4) umfassen.

5. Sauganlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenartigen Abdeckungen (3) als Hohlkörper ausgebildet sind.

6. Sauganlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenartigen Abdeckungen (3) für die rechtsseitige und für die linksseitige Saugrohrgruppe jeweils an einer gemeinsamen Drehwelle (5, 5′) befestigt sind, wobei die beiden Drehwellen (5, 5′) miteinander kämmende Zahnräder (7, 7′) tragen.

7. Sauganlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßbereich (12) zwischen dem Rand (8) der scheibenförmigen Abdeckung (3) sowie dem Rand (9) des rinnenförmigen Saugrohrabschnittes (1b) labyrinthdichtungsartig aus­ gebildet ist.

8. Sauganlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Stoßbereich (12) ein Dichtring (10) eingesetzt ist.