DE19845879B4

DE19845879B4 - Luftansaugkanalsystem für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19845879B4
Application number: DE19845879A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Kühnel; Franz Dellen; Hans-Jürgen Müller
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1998-10-06
Filing date: 1998-10-06
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2018-10-07
Also published as: DE19845879A1

Abstract

Luftansaugkanalsystem 1 für Brennkraftmaschinen mit einem Sammeleinlaßkanal 2 und von diesem zu den Zylindern führenden Einzelansaugkanälen 3, wobei jeder Einzelansaugkanal 3 einen Kurzschlußkanal 4 aufweist, der in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine zur Verkürzung der Ansauglänge durch eine Schaltklappe 9 in den Sammeleinlaßkanal 3 hinein geöffnet werden kann und wobei die Kurzschlußkanäle 4 gemeinsam von der Schaltklappe 9 geschaltet werden, dadurch gekennzeichnet,
a) die Schaltklappe (9) auf einer Achse (8) angeordnet ist,
b) die Achse (8) in mindestens einem Schwenkpunkt (13) gelagert ist, der sich am Luftansaugkanalsystem (1) befindet,
c) der Schwenkpunkt (13) außerhalb der Fläche der Schaltklappe (9) und in ihrer Fluchtlinie bei geschlossenem Zustand angeordnet ist,
d) zentral im Angriffspunkt (18) an der Achse (8) ein die Schaltung durchführender Kniehebeltrieb (14 bis 20) angeordnet ist, der einen dem Luftansaugkanalsystem (1) zugeordneten festen Drehpunkt (16) aufweist und von einem Stellmotor (6) betätigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftansaugkanalsystem für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Luftansaugkanalsystem für Brennkraftmaschinen ist aus der DE 195 26 241 A1 bekannt, wobei jeder Einzelansaugkanal einen Kurzschlußkanal aufweist, der in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine zur Verkürzung der Ansauglänge durch eine Schaltklappe zum Sammeleinlaßkanal hin geöffnet werden kann. Hierdurch wird die Leistung der Brennkraftmaschine erhöht. Ein langer Ansaugkanal dient dagegen zur Vergrößerung des Drehmoments. Die Schaltklappe dieser Einrichtung hat den Nachteil, daß sie nicht vollständig abdichtet und zum Erzeugen von Klappergeräuschen neigt, da in der Schließstellung die Kraft zum Andrücken zu gering ist.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltklappenanordnung zu schaffen, die diese Undichtigkeiten und Klappergeräusche vermeidet.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst und vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.

Dies Zeichnung zeigt:
1 eine Teilansicht eines Schnittes durch ein Luftansaugkanalsystem,
2 eine Draufsicht der 1,
3 die Schaltklappenanordnung in Schließstellung,
4 die Schaltklappenanordnung in Öffnungsstellung.
Die 1 zeigt einen Querschnitt eines Luftansaugkanalsystem 1 mit einem Sammeleinlaßkanal oder Sammeleinlaßraum 2, den Einzelansaugkanälen 3, die zur Luftführung in den Betriebsbereichen mit hohem Drehmoment dienen, den Kurzschlußkanälen 4, die auch als Kurzschlußöffnung bezeichnet werden können, die den Weg der Luft vom Sammeleinlaßkanal 2 zum motorseitigen Auslaß 5 der Einzelkanäle 4 verkürzen. Ferner ist ein Stellmotor 6 erkennbar, der hier als pneumatische Stelldose ausgebildet ist.
In 2 ist in der Draufsicht, die als Schnitt unter Fortlassung der Abdeckhaube 7 der 1 ausgeführt ist, die Ausbildung der Einzelkanäle 3 erkennbar. Auf einer Achse 8 ist die Schaltklappe 9 drehfest gelagert. Die Schaltklappe 9 kann eine durchgehende, alle Einzelansaugkanäle gemeinsam abdeckende Klappe sein, sie kann jedoch auch so ausgebildet sein, daß sie derart unterteilt ist, daß entweder jeder Einzelkanal 3 mit seiner Kurzschlußöffnung durch ein Klappensegment abgedeckt ist oder durch ein Klappensegment 10 zwei Kurzschlußkanäle gemeinsam abgedeckt werden.
Der 2 ist weiter zu entnehmen, daß die Achse 8 außerhalb der Länge der Schaltklappenfläche abgekröpft ist bzw. einen Hebel 11 an beiden Enden aufweist, deren freie Enden mit Lagerzapfen 12 versehen sind, die in Schwenkpunkten 13 (3) gelagert sind, die sich in der Wandung des Luftansaugkanalsystems 1 befinden. Die Schwenkpunkte 13 befinden sich außerhalb der Fläche der Schaltklappe in der Breite gesehen und sind in der Wandung des Luftansaugkanalsystems derart angeordnet, daß sie sich in der Fluchtlinie der Schaltklappe bei geschlossenem Zustand befinden.
Die 3 zeigt die Klappenanordnung in geschlossenem Zustand und die 4 in geöffnetem Zustand. Die Schwenkbewegung erfolgt um den durch ein Kreuz angedeuteten Schwenkpunkt 13. Die Schwenkbewegung selbst wird verursacht, indem der Stellmotor 6 mit seinem Antriebsstößel 14 auf einen Zwischenhebel 15, der in einem festen Drehpunkt 16 luftansaugrohrseitig gelagert ist, angreift, diesen Zwischenhebel 15 und einen Öffnungshebel 17, der mit seinem anderen Ende mit der Achse 8 verbunden ist, wobei die Verbindung von Hebel 17 und Achse 8 in der Mitte der Achse im Kraftangriffspunkt 18 (2) erfolgt, verschwenkt.
Der Antriebsstößel 14 bildet in Verbindung mit dem im festen Drehpunkt 16 gelagerten Zwischenhebel 15 und dem Öffnungshebel 17 einen bekannten in vielen technischen Gebieten angewendeten Kniehebeltrieb, der es gestattet, die Schaltklappe 9 im Schließzustand auf der Öffnung der Kurzschlußkanäle 4 mit einer Kraft zu halten, die sich aus der Schließkraft des Stellmotors 6 und der Kraftverstärkung durch die Hebelanordnung ergibt. Dies ergibt sich dadurch, daß der Kraftangriffspunkt 19 des Antriebsstößels 14 am Zwischenhebel 15 außerhalb der zwischen dem festen Drehpunkt 16 und dem Verbindungspunkt 20 von Zwischenhebel 15 und dem Öffnungshebel 17 gebildeten Ebene liegt, so daß in der Schießstellung der Schaltklappe 9 die Schließkraft des Stellmotors 6 durch die Hebelübersetzung verstärkt wird.
Bei Ausführung des Stellmotors 6 als unterdruckbetätigte Membrandose mit dem Unterdruckanschluß 21 und der in Öffnungsrichtung der Schaltklappe 9 wirkenden, nicht dargestellten Rückstellfeder ist die Membrandose so am Luftansaugkanalsystem angeordnet, daß ihre mit dem Antriebsstößel 14 versehene Seite dicht in einen Aufnahmebund 23 der Wandung des Luftansaugkanalsystems eingesetzt ist. Der Stellmotor 6 kann auch elektrisch angetrieben sein, wobei es die Möglichkeit gibt, ihn innerhalb des Luftansaugkanalsystems anzuordnen oder aber auch so anzuordnen, daß lediglich der Antriebsstößel durch eine Öffnung der Wandung geführt ist, wobei die Durchtrittsöffnung mit einer beweglichen Dichtung, die einerseits am Antriebsstößel und andererseits an der Wandung des Kanalsystems befestigt ist, abgedichtet ist.
Die Schaltklappe 9 ist in nicht dargestellter Weise kardanisch an der Achse 8 beweglich aber unverdrehbar befestigt, wobei an der Achse 8 gegenüber dem Kniehebeltrieb liegend, eine Brücke 24 angeordnet ist, die zur Stabilisierung der Schaltklappe bzw. der Klappensegmente 10 dient und diese in sich selbst unter eine gewisse Vorspannung hält.
Hiermit wird erreicht, daß Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden und die Schaltklappe 9 bzw. die Klappensegmente 10 dichtend auf den Kurzschlußkanälen 4 aufliegt. An den Klappensegmenten 10 können Dichtelemente angebracht sein.

Claims

Luftansaugkanalsystem 1 für Brennkraftmaschinen mit einem Sammeleinlaßkanal 2 und von diesem zu den Zylindern führenden Einzelansaugkanälen 3, wobei jeder Einzelansaugkanal 3 einen Kurzschlußkanal 4 aufweist, der in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine zur Verkürzung der Ansauglänge durch eine Schaltklappe 9 in den Sammeleinlaßkanal 3 hinein geöffnet werden kann und wobei die Kurzschlußkanäle 4 gemeinsam von der Schaltklappe 9 geschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, a) die Schaltklappe (9) auf einer Achse (8) angeordnet ist, b) die Achse (8) in mindestens einem Schwenkpunkt (13) gelagert ist, der sich am Luftansaugkanalsystem (1) befindet, c) der Schwenkpunkt (13) außerhalb der Fläche der Schaltklappe (9) und in ihrer Fluchtlinie bei geschlossenem Zustand angeordnet ist, d) zentral im Angriffspunkt (18) an der Achse (8) ein die Schaltung durchführender Kniehebeltrieb (14 bis 20) angeordnet ist, der einen dem Luftansaugkanalsystem (1) zugeordneten festen Drehpunkt (16) aufweist und von einem Stellmotor (6) betätigbar ist.
Luftansaugkanalsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (6) als unterdruckbetätigte Membrandose mit einer Rückstellfeder ausgebildet ist, wobei die Membrandose mit der Seite des Antriebsstößels (14) im Luftansaugkanalsystem angeordnet ist und dieser nach außen abdichtet.
Luftansaugkanalsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (6) elektrisch angetrieben ist.
Luftansaugkanalsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Stellmotor (6) innerhalb des Luftansaugkanalsystems (1) angeordnet ist.
Luftansaugkanalsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Stellmotor (6) außerhalb des Luftansaugkanalsystems (1) angeordnet ist und der Antriebsstößel (14) des Stellmotors durch die Wandung des Luftansaugkanalsystems geführt ist, wobei eine bewegliche Dichtung den Eintritt von Falschluft in das Kanalsystem verhindert.
Luftansaugkanalsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklappe (9) in sich selbst von einer an der Achse (8), dem Kniehebeltrieb (14 bis 19) gegenüberliegend, angeordneten Brücke (24) in Schließrichtung vorgespannt ist.
Luftansaugkanalsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklappe (9) in einzelne Klappensegmente (10) zur Abdeckung der Kurzschlußkanäle (4) von einem oder mehreren Einzelansaugkanälen (3) unterteilt ist.
Luftansaugkanalsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (8) außerhalb der Länge der Schaltklappenfläche an beiden Enden je einen Hebel (11) aufweist, deren freie Enden mit Lagerzapfen (12) versehen sind, die in Schwenkpunkten (13) gelagert sind, die sich im Luftansaugkanalsystem (1) befinden.