DE19528014B4 - Sauganlage für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart - Google Patents
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Abstract
Sauganlage für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart mit mehreren Saugrohren (1), die von einer sich in Maschinen-Längsrichtung erstreckenden Verteilerkammer (4) 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, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellorgane als jeweils um eine Drehwelle 5, 5' verdrehbare Abdeckungen (3) für die abschnittsweise als rinnenartige Saugrohrabschnitte (1b) gestalteten Saugrohre (1) ausgebildet sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Sauganlage für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart mit mehreren Saugrohren, die von einer sich in Maschinen-Längsrichtung 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 Saugrohrlängen bei günstiger Saugrohrgeometrie realisieren, jedoch ist mit den dort vorgesehenen 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 abgestützes 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 abhebbar ist. - Weiter ist aus der deutschen Patentschrift eine Ansaugleitung für eine Brennkraftmaschine bekannt, deren Länge mit der Drehzahl regelbar ist. Die Leitung wird teilweise durch eine Ringleitung gebildet, der die Luft an einer Stelle des Umfangs zu- und an einer anderen Stelle abgeführt wird. Die Länge der Ansaugleitung ist durch Verstellung der Ein- oder Austrittsstelle der Ringleitung in Umfangsrichtung regelbar.
- Ein ähnliches Prinzip zur Längenänderung eines Saugrohres ist aus dem
US Patent 4,646,689 bekannt. - Nachteilig an dem bekannten Stand der Technik ist eine aufwendige Realisierung für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache längenänderbare Sauganlage für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart aufzuzeigen.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Verstellorgane als jeweils um eine Achse verdrehbare Abdeckungen für die abschnittsweise als Rinnen gestalteten Saugrohre ausgebildet sind. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind Inhalt der Unteransprüche.
- Der näheren Erläuterung der Erfindung dienen die beigefügten Prinzipskizzen, wobei jeweils ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Im einzelnen zeigt
-
1 das Prinzip zur Variation der Saugrohrlänge in Form eines Schnittes durch ein Einzelsaugrohr einer erfindungsgemäßen Sauganlage, -
1X den Schnitt X-X und -
1Y den Schnitt Y-Y aus1 , -
2 in einer Perspektivdarstellung einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Sauganlage für eine V-8-Brennkraftmaschine sowie -
3a –3d Beispiele für die Abdichtung zwischen dem Gehäuse der Sauganlage sowie den Verstellorganen. - In
1 ist in Form eines Querschnittes durch die Brennkraftmaschinen-Sauganlage ein Saugrohr1 dargestellt, das mit seinem freien Ende2 am nicht gezeigten Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeflanscht ist und hierbei in einen Einlaßkanal eines Brennkraftmaschinen-Zylinders mündet. Dieses Saugrohr1 weist zunächst einen sogenannten geschlossenen Saugrohrabschnitt1a auf, d. h. wie in einem Schnitt X-X, der in1X vereinfacht dargestellt ist, weist dieser Saugrohrabschnitt1a ein geschlossenes Profil auf. An den geschlossenen Saugrohrabschnitt1a schließt sich ein rinnenartiger Saugrohrabschnitt1b an, in welchem der Saugrohrquerschnitt entsprechend Schnitt Y-Y (vgl.1Y ) als einseitig offene Rinne ausgebildet ist. - Wird nun die offene Seite des rinnenartigen Saugrohrabschnittes
1b abgedeckt, d. h. wird auf die obere Seite gemäß1y eine Abdeckung aufgebracht, so wirkt der abgedeckte Bereich als geschlossenes Saugrohr und trägt zur effektiven Gesamt-Saugrohrlänge bei. Wird hingegen die Abdeckung vollständig vom rinnenartigen Saugrohrabschnitt1b entfernt, d. h. stellt der rinnenartige Saugrohrabschnitt1b vollständig eine offene Rinne dar, so wirkt dieser Saugrohrabschnitt1b nicht als geschlossenes Saugrohr im Sinne der Ladungswechseldynamik. Die effektive Saugrohrlänge des Saugrohres1 wird dann lediglich vom geschlossenen Saugrohrabschnitt1a bestimmt. - Durch Veränderung der Länge des abgedeckten Bereiches im rinnenartigen Saugrohrabschnitt
1b kann somit die effektive Saugrohrlänge stufenlos variiert werden. Der Minimalwert der effektiven Saugrohrlänge des Saugrohres1 ist dabei Lmin und entspricht dem geschlossenen Saugrohrabschnitt1a , der Maximalwert ergibt sich durch Addition des vollständigen rinnenartigen Saugrohrabschnittes.1b und ist dementsprechend Lmax. - Ebenfalls in
1 dargestellt ist die Abdeckung3 für den rinnenartigen Saugrohrabschnitt1b . Wie ersichtlich, ist die Abdeckung3 als Scheibe bzw. Halbscheibe mit kreisbogenförmiger Kontur ausgebildet. Eine ebensolche kreisbogenförmige Kontur weist der rinnenartige Saugrohrabschnit1b auf, d. h. die Rinne des Saugrohres1 sowie die Abdeckung3 beschreiben jeweils einen Halbkreis. - Im Bereich oberhalb der Abdeckung
3 ist die sich in Längsrichtung, d. h. senkrecht zur Zeichenebene erstreckende Verteilerkammer4 der Sauganlage vorgesehen. Dabei umfaßt der geschlossene Saugrohrabschnitt1a kreisbogenförmig die Verteilerkammer4 . - Die Abdeckung
3 ist an einer Drehwelle5 befestigt und um die sich in Längsrichtung der Sauganlage, d. h. senkrecht zur Zeichenebene erstreckende Achse dieser Drehwelle verdrehbar. Befindet sich die Abdeckung3 in der in1 gezeigten Position, so ist der rinnenartige Saugrohrabschnitt1b im wesentlichen vollständig abgedeckt, so daß sich im wesentlichen die maximale effektive Saugrohrlänge Lmax ergibt. Wird ausgehend von dieser Position die Abdeckung gemäß Pfeilrichtung6 verdreht, so verringert sich der abgedeckte Bereich des rinnenartigen Saugrohrabschnittes1b , da nurmehr ein Teil dieser sich an den geschlossenen Saugrohrabschnitt1a anschließenden Rinne abgedeckt wird. Durch Verdrehen der Abdeckung um ca. 180 Winkelgrade in Pfeilrichtung6 aus der gezeigten Position heraus ist schließlich die minimale effektive Saugrohrlänge Lmin einstellbar. - Die
2 zeigt einen Teil-Schnitt durch eine erfindungsgemäße Sauganlage, beispielsweise für eine V8-Brennkraftmaschine, in perspektivischer Darstellung. Explizit dargestellt sind dabei lediglich die einzelnen hintereinander in Maschinen-Längsrichtung in Reihe angeordneten Abdeckungen3 , und zwar jeweils in einer Position gemäß1 . Lediglich für das vorderste Saugrohr1 bzw. den vordersten Brennkraftmaschinen-Zylinder ist der rinnenartige Saugrohrabschnitt1b gestrichelt dargestellt, ebenso ein Stück des geschlossenen Saugrohrabschnittes1a . In gleicher Weise schließen sich die entsprechenden Saugrohrabschnitte1a ,1b bzw. Saugrohre1 der weiteren Brennkraftmaschinen-Zylinder an, wobei die jeweiligen Saugrohre1 analog den Abdeckungen3 linksseitig bzw. rechtsseitig versetzt hintereinander angeordnet sind. Dies bedeutet, daß in der Darstellung gemäß2 das Saugrohr1 des vordersten Brennkraftmaschinen-Zylinders entsprechend1 linksseitig abzweigt (d. h. das freie Ende2 befindet sich in der linken Sauganlagenhälfte), während das Saugrohr1 des sich daran anschließenden Zylinders mit der linksseitig versetzten Abdeckung3 rechtsseitig abzweigt. Das Saugrohr1 des dritten Zylinders zweigt dann wieder linksseitig und dasjenige des vierten Zylinders wieder rechtsseitig ab. - Dementsprechend sind – wie aus
2 ersichtlich – die Abdeckungen3-1 ,3-3 ,3-5 ,3-7 bzgl. der Sauganlage rechtsseitig versetzt angeordnet und an einer gemeinsamen Drehwelle5 befestigt, während die Abdeckungen3-2 ,3-4 ,3-6 und3-8 nach links versetzt sind und ebenfalls an einer gemeinsamen Drehwelle5' befestigt sind. Die beiden Drehwellen5 ,5' tragen miteinander kämmende Zahnräder7 ,7' . Wird nun ausgehend von einer geeigneten Betätigungsvorrichtung beispielsweise das Zahrad7 und damit die Drehwelle5 entsprechend Pfeilrichtung6 verdreht, so wird gleichzeitig die Drehwelle5' entsprechend Pfeilrichtung6' verdreht, was eine betragsmäßig gleiche, gegengerichtete Auslenkung der Abdeckungen3 zur Folge hat, wodurch sich ausgehend von der gezeigten Position der Abdeckungen3-1 ,3-8 sowohl für die linksseitigen als auch für die rechtsseitigen Saugrohre1 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 Stoßbereiche12 zwischen den Rändern8 der scheibenartigen Abdeckungen3 sowie den Rändern9 der Rinnen bzw. rinnenartigen Saugrohrabschnitte1b unterschiedlich ausgebildet sein, wie dies die3a ,3b ,3c ,3d jeweils in einer Schnittdarstellung zeigen. Stets gilt es, in diesem Stoßbereich12 eine gute Dichtwirkung zu erzeugen, wozu dieser Stoßbereich12 labyrinthdichtungsartig ausgebildet ist. Zusätzlich kann in geeigneten Nuten ein Dichtring10 eingesetzt sein, wie dies in3a ,3b dargestellt ist. Es ist aber auch möglich, ein Dichtelement10 entsprechend3d am Rand8 der Abdeckung3 zu befestigen, wobei dieses Dichtelement10 am Rand9 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 bauende Sauganlage für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart, die eine kontinuierliche Änderung der effektiven Saugrohrlänge ermöglicht. Dabei ist die gezeigte Konstruktion insofern vorteilhaft, als die relativ großen Krümmungsradien 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 Sauganlage gleiche Geometrien. Ferner wird der V-Raum der Brennkraftmaschine durch den Einbau einer erfindungsgemäßen Sauganlage optimal ausgenutzt.
Claims (8)
- Sauganlage für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart mit mehreren Saugrohren (
1 ), die von einer sich in Maschinen-Längsrichtung erstreckenden Verteilerkammer (4 ) 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, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellorgane als jeweils um eine Drehwelle5 ,5' verdrehbare Abdeckungen (3 ) für die abschnittsweise als rinnenartige Saugrohrabschnitte (1b ) gestalteten Saugrohre (1 ) ausgebildet sind. - Sauganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rinnenartigen Saugrohrabschnitte (
1b ) kreisbogenförmig verlaufen und die Abdeckungen (3 ) als Scheiben mit kreisbogenförmiger Kontur ausgebildet sind. - Sauganlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rinnenartigen Saugrohrabschnitte (
1b ) sowie die scheibenförmigen Abdeckungen (3 ) im wesentlichen jeweils einen Halbkreis beschreiben. - Sauganlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich an die rinnenartigen Saugrohrabschnitte (
1b ) anschließenden geschlossenen Saugrohrabschnitte (1a ) kreisbögenförmig die Verteilerkammer (4 ) umfassen. - Sauganlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenartigen Abdeckungen (
3 ) als Hohlkörper ausgebildet sind. - 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. - 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 ausgebildet ist. - Sauganlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Stoßbereich (
12 ) ein Dichtring (10 ) eingesetzt ist.
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