DE19728600C2

DE19728600C2 - Intake system for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE19728600C2
Application number: DE19728600A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schellenberg; Eberhard Wizgall
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2017-07-05
Also published as: ITMI981498A1; FR2765631A1; DE19728600A1; FR2765631B1; IT1301843B1

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft eine Sauganlage für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention relates to a suction system for a Internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Die zum Betrieb von Verbrennungsmotoren erforderliche Luftzuführung erfolgt über Saugrohrsysteme, die die gereinigte Luft vom Luftfilter bzw. der Drosselklappe über Saugrohrkanäle, die auch als Einlaßkrümmer bezeichnet werden, den Zylindern der Brennkraftmaschine zuführen. Durch die in den Zylinderköpfen arbeitenden Einlaßventile kommt es dabei in den Saugrohrkanälen bzw. der darin strömenden Luft zu Resonanz- und Schwingungserscheinungen, die in Abhängigkeit von der Motordrehzahl erheblichen Einfluß auf die Motorleistung, den Wirkungsgrad des Motors sowie die Abgaszusammensetzung haben können.The required for the operation of internal combustion engines Air is supplied via intake manifold systems, which are the cleaned air from the air filter or the throttle over Intake manifolds, also referred to as intake manifolds be supplied to the cylinders of the internal combustion engine. By the intake valves working in the cylinder heads are there doing so in the Saugrohrkanälen or the air flowing therein to resonance and vibration phenomena, which in Depending on the engine speed considerable influence the engine power, the efficiency of the engine and the Can have exhaust gas composition.

Eine gattungsbildende Sauganlage ist aus der DE-PS 40 41 200 bekannt, bei der in einem Luftsammler für jeden Zylinder jeweils ein Rohrkrümmer als sogenanntes Schaltsaugrohr angeordnet ist, der in zwei Stellungen schwenkbar ist. In der einen Stellung wird der Rohrkrümmer an den jeweiligen Einlaßkrümmer angesetzt, so daß sich der Ansaugweg des Einlaßkrümmers um die Länge des Rohrkrümmers verlängert. In der zweiten Stellung ist die innere Öffnung des Einlaßkrümmers von der Öffnung des Rohrkrümmers beabstandet, so daß der Einlaßkrümmer direkt aus dem Luftsammler saugt.A generic type suction system is known from DE-PS 40 41 200 known in the case of an air collector for each cylinder one pipe bend each as a so-called intake manifold is arranged, which is pivotable in two positions. In the one position is the pipe bend to the respective Intake manifold attached, so that the intake of the Inlet manifold extended by the length of the elbow. In the second position is the inner opening of the Inlet manifold spaced from the opening of the elbow, so that the intake manifold sucks directly from the air collector.

Die Schwenkbewegung der Rohrkrümmer bzw. der Schaltsaugrohre wird nach dem Stand der Technik durch Schaltmittel betätigt, die mit einer Unterdruckquelle in Verbindung stehen. Eine derartige Betätigungsvorrichtung ist beispielsweise aus der EP-A1-537 120 bekannt. Dazu ist außerhalb der Sauganlage ein Unterdruckspeicher vorgesehen, von dem aus über ein Leitungssystem der Unterdruck dem Schaltelement zugeführt wird.The pivoting movement of the pipe bend or the intake manifolds is operated according to the prior art by switching means, which are in communication with a vacuum source. A Such actuator is for example from the EP-A1-537 120 known. This is outside the intake system Vacuum accumulator provided from which via a Line system, the negative pressure supplied to the switching element becomes.

Eine ähnliche Sauganlage, bei der innerhalb eines Luftsammlers schwenkbar angeordnete Rohrkrümmer vorgesehen sind und die aus mehreren Gehäuseteilen zusammengesetzt ist, geht aus der DE 40 41 200 A1 hervor.A similar intake system, within a Air collector provided pivotally mounted pipe bend are and which is composed of several housing parts, is apparent from DE 40 41 200 A1.

Aus der DE 43 07 312 A1 ist eine Stellvorrichtung für Steuerklappen zur Veränderung der Ansaugrohrlänge bei Brennkraftmaschinen bekannt, mit einem Gehäuse für eine Sauganlage, wobei die Stellvorrichtung einen Druckspeicher umfaßt. Der Druckspeicher weist ein separates Gehäuse auf, das in das Gehäuse der Sauganlage eingesetzt ist.From DE 43 07 312 A1 an adjusting device for Control flaps for changing the intake pipe length Internal combustion engines are known, with a housing for a Suction system, wherein the adjusting device a pressure accumulator includes. The accumulator has a separate housing, which is inserted into the housing of the suction system.

Aus der EP 0 733 790 A2 geht ferner eine Verstelleinrichtung zum Verstellen der Saugrohrlänge einer Sauganlage hervor, wobei die Verstelleinrichtung einen Untedruckspeicherraum aufweist, der mit den weiteren Elementen der Verstelleinrichtung zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist. Diese Baueinheit ist außerhalb des Gehäuses der Sauganlage angeordnet. From EP 0 733 790 A2 also goes to an adjustment for adjusting the intake manifold length of a suction system, wherein the adjusting device is a bottom pressure storage space which, with the other elements of the Adjustment is combined to form a unit. This unit is outside the housing of the suction system arranged.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Sauganlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß eine kompakte Ausführung möglich ist, die zugleich einen Unterdruckspeicher integriert. Der Unterdruckspeicher ist dadurch unmittelbar benachbart zu dem die Schwenkbewegungen des Rohrkrümmers betätigenden Unterdruck-Schaltelement angeordnet. Dadurch werden Schnittstellen für eine Leitungsverbindung vermieden, was gleichbedeutend ist mit der Reduzierung möglicher Leckstellen des Unterdrucksystems.The intake system according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that a compact design is possible, at the same time a Low pressure accumulator integrated. The vacuum reservoir is thereby immediately adjacent to the pivotal movements the elbow operated vacuum switching element arranged. This will provide interfaces for one Line connection avoided, which is synonymous with the reduction of possible leakages of the vacuum system.

Eine fertigungs- und montagetechnisch günstige Ausführung wird dadurch erreicht, indem der Luftsammler und die Einlaßkrümmer Gehäuseteile aufweisen, die den Raum für den Unterdruckspeicher ausbilden. Dabei wird ein in den Luftsammler eingesetztes Gehäuseteil und ein Gehäuseteil der Einlaßkrümmer zur Ausbildung des Raums für den Unterdruckspeicher genutzt.A manufacturing and assembly technology favorable execution is achieved by the air collector and the Inlet manifold housing parts that have the space for the Form vacuum reservoir. This is one in the Air collector inserted housing part and a housing part of the Intake manifold for forming the space for the Vacuum storage used.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Sauganlage möglich.By the measures listed in the dependent claims are advantageous developments and improvements of suction system according to the invention possible.

Die Montage läßt sich durch Schnappverbindungen für das Zusammenfügen der Gehäuseteile weiter vereinfachen.The assembly leaves through snap connections for joining the Further simplify housing parts.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine Sauganlage mit einem Rohrkrümmer in einer ersten Stellung und Fig. 2 die Sauganlage gemäß Fig. 1 mit einem Rohrkrümmer in einer zweiten Stellung.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 is a sectional view through an intake manifold with a pipe bend in a first position and Fig. 2 the suction system of FIG. 1 with a pipe bend in a second position.

embodiment

Eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine mit mehreren in Reihen angeordneten Zylindern mit einem Zylinderkopf wird über eine Sauganlage 10 Luft für den Verbrennungsprozeß zugeführt. Die Sauganlage 10 umfaßt einen Luftsammler 11 sowie für jeweils einen Zylinder einen Einlaßkrümmer bzw. Saugrohrkanal 12. Der Luftsammler 11 bildet einen Luftverteilraum von dem ausgehend die Einlaßkrümmer 12 für jeden einzelenen Zylinder abzweigen. Der Luftsammler 11 wird von einem Gehäuse 15 umschlossen. Die angesaugte Luft wird über einen seitlich angeordneten und nicht näher dargestellten Einlaß in den Luftsammler 11 eingeführt. Das Gehäuse 15 des Luftsammlers 11 weist eine wannenförmige Außenwand 16, eine Innenwand 17 und eine deckelförmige Außenwand 18 auf.An internal combustion engine, not shown, with a plurality of cylinders arranged in rows with a cylinder head is supplied via an intake system 10 air for the combustion process. The intake system 10 includes an air collector 11 and for each cylinder an intake manifold or intake manifold 12th The air collector 11 forms an air distribution space from which the intake manifold 12 branch off for each individual cylinder. The air collector 11 is enclosed by a housing 15 . The sucked air is introduced via a laterally arranged and not shown inlet into the air collector 11 . The housing 15 of the air collector 11 has a trough-shaped outer wall 16 , an inner wall 17 and a cover-shaped outer wall 18 .

Die Einlaßkrümmer 12 haben jeweils eine Eintrittsöffnung 13 und eine Austrittsöffnung 14. Mit den Austrittsöffnungen 14 sind die Einlaßkrümmer 12 über ein zwischengeschaltetes, nicht dargestelltes Flanschstück am Zylinderkopf angeflanscht. Zwischen Luftsammler 11 und Einlaßkrümmer 12 ist eine Koppelstelle 19 vorgesehen, an der der Einlaßkrümmer 12 mit dem Luftsammler 11, wie später noch beschrieben wird, verbunden ist. Die Einlaßkrümmer 12 werden von einem gemeinsamen inneren Gehäuseteil 28 und von jeweils einer für jeden Einlaßkrümmer 12 vorgesehenen äußeren Gehäuseschale 29 gebildet. Das Gehäuseteil 28 bildet die inneren Krümmerwände der Einlaßkrümmer 12 mit den Eintrittsöffnungen 13 und den Austrittsöffnung 14 aus. Diese Ausführung eignet sich zum Entformen der Einlaßkrümmer 12 aus einer Spritzgußform. Zur Herstellung der Einlaßkrümmer 12 werden die einzelnen äußeren Gehäuseschalen 29 beispielsweise mittels Vibrationsschweißen mit dem inneren Gehäuseteil 28 gasdicht verbunden.The intake manifolds 12 each have an inlet opening 13 and an outlet opening 14 . With the outlet openings 14 , the intake manifold 12 are flanged to the cylinder head via an interposed, not shown flange piece. Between the air collector 11 and intake manifold 12 , a coupling point 19 is provided, at which the intake manifold 12 is connected to the air collector 11 , as will be described later. The intake manifolds 12 are formed by a common inner housing part 28 and by a respective outer housing shell 29 provided for each intake manifold 12 . The housing part 28 forms the inner manifold walls of the intake manifold 12 with the inlet openings 13 and the outlet opening 14 . This embodiment is suitable for removing the intake manifold 12 from an injection mold. To produce the intake manifold 12 , the individual outer housing shells 29 are connected in a gas-tight manner, for example by means of vibration welding, to the inner housing part 28 .

Am inneren Gehäuseteil 28, ist ein Wandabschnitt 30 angeformt, der gleichzeitig die deckelförmige Außenwand 18 für den Luftsammler 11 bildet. Zwischen dem Gehäuseteil 28 der Einlaßkrümmer 12 und dem Gehäuse 15 des Luftsammlers 11 ist eine Trennebene 32 ausgebildet, die durch die Ebene der Koppelstelle 19 verläuft. Im Bereich der Trennebene 32 sind am Gehäuseteil 28 des Einlaßkrümmers 12 und am Gehäuse 15 des Luftsammlers 11 Verbindungselemente 34 für eine Schnappverbindung ausgeführt. Zum Abdichten der Verbindungsstellen 42 zwischen dem Gehäuse 15 des Luftsammlers 11 und dem Gehäuseteil 28 der Einlaßkrümmer 12 ist eine erste Dichtung 35 umlaufend eingesetzt.On the inner housing part 28 , a wall portion 30 is formed, which simultaneously forms the lid-shaped outer wall 18 for the air collector 11 . Between the housing part 28 of the intake manifold 12 and the housing 15 of the air collector 11 , a parting plane 32 is formed which extends through the plane of the coupling point 19 . In the region of the parting plane 32 11 connecting elements 34 are designed for a snap connection on the housing part 28 of the intake manifold 12 and the housing 15 of the air collector. For sealing the connection points 42 between the housing 15 of the air collector 11 and the housing part 28 of the intake manifold 12 , a first seal 35 is inserted circumferentially.

Die Innenwand 17 des Luftsammlers 11 ist u-förmig ausgeführt und wird von einen separaten Gehäuseteil 37 gebildet. Das Gehäuseteil 37 schließt mit der inneren Wand des inneren Gehäuseteils 28 der Einlaßkrümmer 12 einen Raum 40 ein, der als Unterdruckspeicher genutzt wird. Dabei ist zwischen der Wand des inneren Gehäuseteils 28 und dem separaten Gehäuseteil ein weiteres Verbindungselement 42 für eine weitere Schnappverbindung ausgeführt. An der zu dem weiteren Verbindungselement 42 gegenüberliegenden Seite stößt das Gehäuseteil gegen den Wandabschnitt 30. Zur Abdichtung des von dem Raum 40 gebildeten Unterdruckspeichers ist, zwischen dem Gehäuseteil und der Wand des inneren Gehäusteiles 28 eine weitere umlaufende Dichtung 36 eingesetzt.The inner wall 17 of the air collector 11 is U-shaped and is formed by a separate housing part 37 . The housing part 37 includes with the inner wall of the inner housing part 28 of the intake manifold 12 a space 40 , which is used as a vacuum reservoir. In this case, a further connecting element 42 is designed for a further snap connection between the wall of the inner housing part 28 and the separate housing part. At the opposite side to the further connecting element 42 , the housing part abuts against the wall section 30 . For sealing the vacuum accumulator formed by the space 40 , a further circumferential seal 36 is inserted between the housing part and the wall of the inner housing part 28 .

Im Luftsammler 11 sind jedem Einlaßkrümmer 12 jeweils zugeordnet Rohrkrümmer 21 mit einer austrittseitigen Öffnung 51 und einer eintrittseitigen Öffnung 52 angeordnet, die um eine Drehachse 22 schwenkbar gelagert sind. Dazu sind die Rohrkrümmer 12 an einer Welle 24 befestigt. Am Gehäuse 15 sind im Innern Lager 25 ausgebildet, in denen die Welle 24 gelagert ist. An einer Seitenwand der Sauganlage 10 ist die Welle 24 aus dem Gehäuse 15 herausgeführt und mit einem nicht dargestellten drehfesten Hebel gekoppelt. An diesem Hebel greift ein ebenfalls nicht dargestelltes Unterdruck- Schaltelement an.In the air collector 11 each intake manifold 12 are respectively associated with elbows 21 arranged with an outlet-side opening 51 and an inlet-side opening 52 which are pivotally mounted about an axis of rotation 22 . For this purpose, the pipe bend 12 are fastened to a shaft 24 . On the housing 15 bearings 25 are formed in the interior, in which the shaft 24 is mounted. On a side wall of the intake system 10 , the shaft 24 is led out of the housing 15 and coupled to a non-rotatable lever, not shown. At this lever also attacks a not shown vacuum switching element.

Die Rohrkrümmer 21 sind jeweils aus einer äußeren Krümmerschale 45 und einer inneren Krümmerschale 46 ausgeführt. Die beiden Krümmerschalen 45, 46 werden nach dem Entformen aus der Spritzgußform durch geeignete Fügeverfahren, beispielsweise mittels Vibrationsschweißen, miteinander verbunden, so daß die gebogene rohrförmige Form entsteht. An dem zur Eintrittsöffnung 13 weisenden Ende ist der Rohrkrümmer 21 mit einem elastisch verformbaren Dichtring 49 versehen, der in die trichterförmig ausgebildete Eintrittsöffnung 13 des Einlaßkrümmers 12 ankoppelt.The pipe elbows 21 are each made up of an outer manifold shell 45 and an inner manifold shell 46 . The two manifold shells 45 , 46 are connected to each other after removal from the injection mold by suitable joining methods, for example by means of vibration welding, so that the curved tubular shape is formed. At the end facing the inlet opening 13 the end of the elbow 21 is provided with an elastically deformable sealing ring 49, which couples into the funnel-shaped inlet opening 13 of the intake manifold 12th

Im Betrieb der Brennkraftmaschine mit niedriger Last und/oder Drehzahl ist der Rohrkrümmer 21 in eine Stellung gemäß Fig. 1 geschwenkt. Die austrittseitige Öffnung 51 liegt dabei mit dem Dichtring 49 in der Eintrittsöffnung 13 des Rohrkrümmers 12. Die in den Luftsammler 11 eingedrungene Ansaugluft tritt in die eintrittseitige Öffnung 52 in den Rohrkrümmer 21 ein. Der Ansaugkanal wird in dieser Stellung durch die Länge des Einlaßkrümmers 12 und die Länge des Rohrkrümmers 21 gebildet. Dadurch ist eine resonanzgerechte Füllungbei niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine möglich. In der Stellung gemäß Fig. 2 ist der Rohrkrümmer 21 aus der Eintrittsöffnung 13 des Einlaßkrümmers 12 herausgeschwenkt. Bei dieser Stellung tritt die im Luftsammler 11 sich befindende Ansaugluft unmittelbar in die Einlaßöffnung 13 des Einlaßkrümmers 12 ein. Der Ansaugkanal wird hierbei ausschließlich von der Länge des Einlaßkrümmers 12 bestimmt. Dieser verkürzte Ansaugweg erzielt eine für einen höheren Drehzahlbereich gute Füllung und optimiert dadurch die Leistung der Brennkraftmaschine.During operation of the engine with low load and / or speed of the pipe bend 21 is pivoted to a position shown in FIG . The outlet-side opening 51 lies with the sealing ring 49 in the inlet opening 13 of the pipe bend 12th The intake air infiltrated into the air header 11 enters the inlet side opening 52 in the pipe bend 21 . The intake passage is formed in this position by the length of the intake manifold 12 and the length of the elbow 21 . As a result, a resonance-adequate filling at low speed of the internal combustion engine is possible. In the position shown in FIG. 2, the pipe bend 21 is pivoted out of the inlet opening 13 of the intake manifold 12 . In this position, the intake manifold located in the air collector 11 enters directly into the inlet port 13 of the intake manifold 12 a. The intake passage is in this case determined solely by the length of the intake manifold 12 . This shortened suction achieves good for a higher speed range filling and thereby optimizes the performance of the internal combustion engine.

Claims

1. intake system for a multi-cylinder internal combustion engine with at least one air collector, which is connectable with intake manifolds to individual cylinders of the internal combustion engine, and arranged within the air manifold pipe elbows for each intake manifold, wherein the elbows are pivotally actuated by a pressurizable with vacuum switching element, and the switching element being in communication with a vacuum accumulator, characterized in that the vacuum accumulator ( 40 ) is integrated in a housing formed by the air collector ( 11 ) and the intake manifold ( 12 ), that a first housing part having an inner wall ( 17 ) for the Air collector forms while in the air collector ( 11 ) protrudes, and a further housing part ( 28 ) which is formed by an inner housing wall of the intake manifold ( 12 ), are provided, and that the first housing part with the inner wall ( 17 ) and the other Housing part ( 28 ) in the cross section Forming formed space of the integrated vacuum accumulator ( 40 ).

2. Intake system according to claim 1, characterized in that the inner wall ( 17 ) is U-shaped.

3. suction system according to claim 1, characterized in that the first housing part and the further housing part ( 28 ) have at least one connecting means ( 42 ) for a snap connection.

4. Intake system according to claim 3, characterized in that the first housing part and the further housing part ( 28 ) on one side with the connecting means ( 42 ) are designed for the snap connection and that on the opposite side, the first housing part by means of an intermediate seal against the Housing part ( 28 ) presses.

5. Suction unit according to claim 1, characterized in that the air collector ( 11 ) has a housing ( 15 ) with a trough-shaped outer wall ( 16 ), the inner wall formed by the first housing part ( 11 ) and a lid-shaped outer wall ( 18 ).

6. intake system according to claim 5, characterized in that the cover-shaped outer wall ( 18 ) of the air collector ( 11 ) to the housing part ( 28 ) of the intake manifold ( 12 ) is integrally formed.