DE19842570A1 - Luftansaugvorrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Abstract

Es wird eine Luftansaugvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit wenigstens einem Sammelbehälter (10) und getrennt zu den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine abzweigende Ansaugleitungen beschrieben. Die Ansaugleitungen erstrecken sich bis in den Sammelbehälter und bestehen aus einem flexiblen Schlauch (16), insbesondere einem Kunststoffschlauch.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftansaugvorrichtung für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 40 03 492 ist eine Luftansaugvorrichtung bekannt. Dort ist ein um seine Achse drehbarer Sammelbehälter vorgesehen. Zu jedem Zylinder der Brennkraftmaschine zweigt ein stufenlos längenveränderbares Teil ab. Dieses Teil ist eine Ansaugleitung aus in Längsrichtung flexiblem und durch Spiralfedern verstärktem Schlauch aus Kunststoff.

Ein Nachteil dieser Luftansaugvorrichtung besteht darin, daß der außerhalb des Sammelbehälters angeordnete Schlauch verschmutzt wird und außerdem die Gefahr besteht, daß durch mechanische Einwirkungen der Schlauch reißt oder undicht wird.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß auf einem außen liegenden Schlauch der Atmosphärendruck lastet. Bei zunehmender Motordrehzahl und damit zunehmendem Unterdruck im Ansaugbereich wird der Schlauch damit zunehmend mechanisch belastet. Ohne die Armierung durch eine Spiralfeder müßten die Schlauchwände so steif sein, daß bei einem stufenlos längenveränderlichem Saugrohr die mögliche Längendehnbarkeit und damit der maximal mögliche Schaltweg zu stark begrenzt wird.

Gerade bei Ansaugsystemen für Brennkraftmaschinen ist es erforderlich, eine möglichst große Längenänderung zu ermöglichen, um die Ansaugleitung optimal an die entsprechende Motordrehzahl anzupassen. Im Stand der Technik kann die Anpassung lediglich um eine Drehung von ca. 270° erfolgen. Es ist ferner aus der EP 0 747 584 ein Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei dem in einem Sammelbehälter ein schwenkbares Saugrohrteil angeordnet ist. Durch Schwenken dieses Saugrohrteils sind zwei vordefinierte Saugrohrlängen einstellbar. Eine variable Anpassung der Saugrohrlänge ist nicht möglich.

Die DE 38 25 000 beschreibt eine Ansaugleitung von Brennkraftmaschinen mit stufenlos veränderbarer wirksamer Länge, wobei ein Ansaugkanal vorgesehen ist, in welchem ein Schieber gelagert ist. Je nach Stellung des Schiebers wird ein Kanal geöffnet oder geschlossen bzw. die Kanallänge verstellt. Ein Nachteil dieses Systems besteht darin, daß der Aufbau hohe Reibungsverluste aufweist und die Anordnung des Schiebers im Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine nur mit einem unverhältnismäßig hohen Aufwand technisch realisierbar ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Luftansaugvorrichtung zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, kostengünstig herstellbar ist und zuverlässig funktioniert. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Der wesentliche Vorteile der Erfindung liegt darin, daß für die Ansaugleitungen zwar auch ein flexibler Schlauch verwendet wird, dieser jedoch geschützt innerhalb des Sammelbehälters angeordnet ist.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung können die Länge und der Durchmesser des Schlauches in einfacher Weise an die jeweilige Brennkraftmaschine angepaßt werden. Beispielsweise sind bei einer Brennkraftmaschine mit geringerem Hubraum geringere Schlauchdurchmesser erforderlich, bei einer Brennkraftmaschine mit großem Hubraum sind größere Ansaugdurchmesser und evtl. auch größere Schlauchlängen erforderlich. Die Luftansaugvorrichtung kann daher optimal an den jeweiligen Motor angepaßt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Länge des Schlauches auch beliebig stufenlos variiert werden. Hierzu liegt der Schlauchmund beispielsweise auf einem Stützkörper auf, der drehbar gelagert ist. Auch der Schlauch kann sich an diesem Stützkörper anlegen. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, den Schlauch geradlinig zu . verlängern oder zu verkürzen. In diesem Fall würde der Stützkörper eine Längsbewegung ausführen.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Luftansaugvorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung,

Fig. 2 die Variante einer Luftansaugvorrichtung,

Fig. 3a eine Draufsicht auf eine Variante einer Luftansaugvorrichtung,

Fig. 3b eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Detaildarstellung gemäß Schnitt A-A der Fig. 3a.

Die Luftansaugvorrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 10. Auf diesem ist ein Luftfilter 11 angeordnet mit einem Filterelement 12, einem Rohlufteinlaß 13 und einem Reinluftauslaß 14. Die Reinluft gelangt, ausgehend von Reinluftauslaß 14 unter Zwischenschaltung einer hier nicht dargestellten Drosselklappe an den Reinlufteinlaß 15 der Luftansaugvorrichtung und strömt über einen flexiblen Schlauch 16 zu dem Anschlußflansch 17 und von dort in die nicht dargestellte Brennkraftmaschine. Der Schlauch 16 liegt auf einem Stützkörper 18 auf und ist an dem Schlauchmund 19 mit dem Stützkörper 18 verbunden. Eine Drehbewegung des Stützkörpers 18 gemäß Pfeil 20 führt zu einer Längenveränderung, so daß sich die Saugrohrlänge an die Betriebsbedingungen des Motors anpassen läßt.

Die Luftansaugvorrichtung besteht zweckmäßigerweise aus einem Kunststoffgehäuse. Selbstverständlich kann dies auch aus einem Metallgehäuse hergestellt werden. Da der Stützkörper 18 keine Abdichtfunktionen aufweisen muß, ist lediglich eine geringe Reibung beim Verstellen des Stützkörpers 18 zu überwinden. Der Schlauch 16 liegt lose auf dem Stützkörper 18 auf. Eine Wandberührung des Schlauches 16 mit der Wand des Gehäuses 10 erfolgt nicht, so daß auch hier mit keinen zusätzlichen Reibungskräften zu rechnen ist.

Fig. 2 zeigt eine Variante. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der flexible Schlauch 16 ist auf einer allseitig geschlossenen Trägertrommel 21 angeordnet und ebenfalls im Bereich des Schlauchmundes 19 an dieser befestigt. Der Hohlraum in der Trägertrommel kann für beliebige zusätzliche Motor-Peripheriebauteile genutzt werden. Der Schlauch ist zwischen dem Anschlußflansch 17 und der Auflage auf der Trägertrommel allseitig eng geführt, so daß er beim Zurückdrehen nicht ausknicken und sich in der Führung nicht verklemmen kann.

Wie bereits in Fig. 1 erwähnt, wird die Luftansaugvorrichtung über einen Anschlußflansch an eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine angekoppelt. Die Luftansaugvorrichtung trägt im Bereich des Anschlußflansches die Einspritzdüsen für den Kraftstoff. Außerdem können an der Luftansaugvorrichtung noch weitere Elemente, wie z. B. Luftmengenmesser, Kraftstoffverteiler und ähnliches angeordnet oder integriert sein.

Die Befestigung des Schlauches 16 an dem Anschlußflansch 17 erfolgt beispielsweise über eine Klebverbindung. Selbstverständlich kann der Schlauch auch auf den Anschlußflansch aufgeschrumpft oder mit diesem verschweißt sein.

Fig. 3a zeigt die Führung eines Schlauches auf einer Trägertrommel 21, welche in Fig. 4 zu sehen ist. Die wendelförmige Anordnung hat den Vorteil, daß die Trägertrommel zwei oder mehr Umdrehungen ausführen kann und damit sehr große Längenänderungen möglich sind. Auf der Trägertrommel ist ein Schlauch mit zwei Windungen 29, 30 angeordnet. Die obere Windung 29 führt zu dem Anschlußflansch der Brennkraftmaschine. Es ist ersichtlich, daß durch diese Anordnung die Möglichkeit besteht, eine Längenänderung des Ansaugtraktes um 2 Schlauchwindungen vornehmen zu können. Hierbei sind die jeweils benachbarten Schlauchwindungen durch eine schraubenförmig umlaufende, auf der Trägertrommel 21 mit angeformte Trennwand 24 reibungsfrei geführt. Diese Trennwand bildet mit dem Auflagedurchmesser der Trägertrommel und der Innenwand des Außengehäuses zusammen eine schraubenförmig umlaufende Kammer, in der der Schlauch eng genug geführt ist, damit er beim Zurückdrücken in die kürzeste Länge nicht ausknickt.

Fig. 3b zeigt die Führung des Schlauches 16 auf einer Trägertrommel, bei welcher ebenfalls seitliche Trennwände 24 bis 27 vorgesehen sind. Bei dieser Anordnung ist maximal eine Umdrehung der Trägertrommel 21 möglich. Die gesamte Anordnung kann modulartig aufgebaut sein, d. h. die Luftansaugvorrichtung besteht aus zwei oder mehr Modulen, wobei ein Modul das Filtersystem mit dem Filterelement 12 bildet und das weitere Modul das längenvariable Ansaugsystem darstellt. Der modulartige Aufbau hat den Vorteil, daß eine Variation der einzelnen Elemente zur Anpassung an die Brennkraftmaschine ohne großen Aufwand möglich ist.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt gemäß A-A durch Fig. 3a. Die Schlauchwindungen 29 und 30 sind die Windungen eines einzigen Schlauches. Je nach Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine befindet sich die entsprechende Anzahl solcher variabler Schläuche auf dem Stützkörper.

Claims (8)

1. Luftansaugvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit wenigstens einem Sammelbehälter und getrennt zu den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine abzweigende Ansaugleitungen, wobei die Ansaugleitungen sich bis in den Sammelbehälter (10) erstrecken und wenigstens teilweise aus einem flexiblen Schlauch (16), insbesondere Kunststoffschlauch gebildet sind nach Patent . . ., Patentanmeldung PCT/EP98/04145, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (16) in einem umlaufenden Kanal mit kammerartigem Querschnitt, der gebildet wird aus Trägertrommel, seitlichen Trennwänden (24, 26) und der Innenwand (21) des Gehäuses (10) so geführt wird, daß er weder klemmen noch ausknicken kann.

2. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schlauch aus dünnwandigem Kunststoffwellrohr ohne Armierung besteht, so daß sich der Schlauch aus der Ausgangslänge etwa gleich weit zusammendrücken wie auseinanderziehen läßt.

3. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schlauch (16) eine feste Länge aufweist, jedoch baukastenartig auswechselbar ist.

4. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schlauch (16) in seiner Länge veränderbar ist, und zwar sowohl geradlinig als auch bogen- oder kreisförmig.

5. Luftansaugvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch schraubenförmig auf einem Stützkörper (18) gelagert ist.

6. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (16) auf einem Stützkörper (18) befestigt ist, wobei der Stützkörper (18) drehbar oder spindelförmig bewegbar gelagert ist.

7. Luftansaugvorrichtung für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Gehäuse (10), in welchem ein Luftfilter (11) angeordnet ist mit einem Filterelement (12), wobei ein Rohlufteinlaß (13) und ein Reinluftauslaß (14) vorgesehen ist und ein Reinluftkanal die durch den Reinluftauslaß (14) strömende Luft zu dem flexiblen Schlauch (16) führt.

8. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse 10 einen modulartigen Aufbau aufweist, wobei ein erstes Modul das Filtersystem darstellt und ein zweites Modul das längenvariable Ansaugsystem.