DE19946041A1

DE19946041A1 - Schaltsaugrohr für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19946041A1
Application number: DE19946041A
Authority: DE
Inventors: Christian Puchas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-09-25
Filing date: 1999-09-25
Publication date: 2001-03-29
Also published as: WO2001023720A1

Abstract

Das Schaltsaugrohr (1) für eine Brennkraftmaschine besteht aus einer sich in Längsrichtung der Brennkraftmaschine erstreckenden Verteilerkammer (2), um die Verteilerkammer (2) herumgeführte Einzelsaugrohre (5) mit mindestens zwei Verbindungsöffnungen (6) zur Verteilerkammer (2), wobei durch die Verbindungsöffnungen (6) unterschiedliche Saugrohrlängen definiert sind und mindestens einer Schaltklappe (7). DOLLAR A Um das Ziel Minimierung der Schaltklappen (7) zu erreichen, wird die Verteilerkammer (2) des Schaltsaugrohres (1) in zwei oder mehrere annähernd gleich große Einzelkammern (3) unterteilt, jede Einzelkammer (3) über Verbindungsöffnungen gleicher Saugrohrlänge (6) mit den Einzelsaugrohren (5) verbunden und nur eine von den zwei oder mehreren Einzelkammern (3) übernimmt die Funktion einer Verteilerkammer, während die anderen Einzelkammern (3) durch je eine Schaltklappe (7) verschlossen und ohne Funktion sind (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltsaugrohr für eine Brennkraft maschine, bestehend aus Verteilerkammer, Einzelsaugrohren mit mindestens zwei Verbindungsöffnungen zur Verteilerkammer, wobei durch diese Verbindungsöffnungen unterschiedliche Saugrohrlängen definiert werden sowie Schaltklappen, mit denen die Saugrohrlängen geschaltet werden.

Schaltsaugrohre sind zu einem unverzichtbaren Bestandteil im Motorenbau geworden. Hat der Motor nur eine Saugrohrlänge, muß ein Kompromiß in Form einer mittleren Saugrohrlänge gewählt wer den. Es ist bekannt, daß ein kürzeres Saugrohr leistungssteigernd wirkt, ein längeres Saugrohr dagegen ein höheres Drehmoment im unteren Drehzahlbereich ergibt.

Schaltsaugrohre sollten kompakt sein, damit sie beispielsweise bei V-Motoren mit kleinen Zylinderwinkeln integrierbar sind. Kunststoff ist ein gut geeigneter Werkstoff, weil der schlechtere Wärmeleitwert gegenüber Aluminium oder Magnesium die Ansaugluft temperatur durch die benachbarten heißen Motorteile weniger schnell aufheizt und dies zu einer niedrigeren Ansauglufttempera tur vor dem Einlaßventil und damit zu besserer Füllung und zu höherer Motorleistung führt. Nahezu optimal sind Kunststoffsaug anlagen, die eine Fertigung in Mehrschalentechnik ermöglichen, wenn es um die entscheidenden Faktoren Gewicht und Herstell kosten geht.

Ausgehend vom Stand der Technik sollen diese Anforderungen im erfindungsgemäßen Schaltsaugrohr (1) umgesetzt werden.

Schaltsaugrohre sind beschrieben in den Patentschriften
BP 0 814 244 A1
US 5,092,285
US 5,632,239
JP 3-182623 (A) und JP 4-12126 (A)
JP 07158457 A.

Es handelt sich dabei um ausladende, keinesfalls kompakte Kon struktionen, die den Bauraum des Motors beträchtlich vergrößern.

Die Anmeldungen
DE 196 12 036 A1
JP 07197817 A
sind zwar kompakter gehalten, aber auch nur bei V-90°-Motoren einsetzbar.

Der wesentliche Hauptnachteil der genannten Sauganlagen ist je doch die Schaltung der Saugrohrlängen in jedem Einzelsaugrohr durch Einzelklappen. Die Einzelklappen sitzen auf einer oder mehreren Wellen, müssen montiert und synchronisiert werden und zuverlässig dichten. Allein für die Montage und Justierung müssen Montageöffnungen vorhanden sein oder das Verteilervolumen wird so groß gewählt, daß eine innere Montage möglich wird. Ein großes Verteilervolumen führt aber zu einem trägen Ansprechver halten des Motors. Die vielen Bauteile sind verantwortlich für die hohen Herstellkosten.

In der OS-DE 39 21 081 A1 erfolgt die Schaltung zweier Saugrohr längen durch einen Walzendrehschieber. Zwar sind hier die vielen Schaltklappen durch ein Schaltmittel ersetzt, doch ist der er forderliche Bauraum und das Gewicht beträchtlich, denn der Durch messer der Walze ergibt sich aus der gewünschten Differenz der beiden Saugrohrlängen, die Baulänge der Walze entspricht ohne hin etea der Motorlänge. Der Einsatz ist auch nur für V-90°- Motoren denkbar, die Leckverluste oder die Schaltkräfte sind beträchtlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes und damit für alle gängigen Motorbauarten einsetzbares, leichtes, ferti gungs- und montagefreundliches, mit einem Minimum an Schalt klappen auskommendes und deshalb kostenoptimiertes Schaltsaugrohr zu konzipieren.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel (Fig. 1) und (Fig. 2) dargestellt. Als Ausführungsbeispiel wurde ein Reihen-Dreizylinder- Motor mit drei schaltbaren Saugrohrlängen gewählt.

(Fig. 1) zeigt den Querschnitt, (Fig. 2) den Längsschnitt durch das Schaltsaugrohr (1).

Wie aus (Fig. 1) zu ersehen ist, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die sich in Motorlängsrichtung erstreckende Verteilerkammer (2) in Motorquerrichtung stark abgeflacht ist, die Verteilerkammer (2) in drei annähernd gleich große Einzelkam mern (3) durch die Zwischenwände (4) in der Verteilerkammer (2) unterteilt ist und jede Einzelkammer (3) über drei Verbindnngs öffnungen (6) mit den drei Einzelsaugrohren (5) verbunden ist. In (Fig. 2) ist zu sehen, daß vor den Einzelsaugrohren (5) nur zwei Schaltklappen (7) angeordnet sind.

In der gezeichneten Stellung der unteren Schaltklappe (7) in (Fig. 2) gelangt im Motorbetrieb die Verbrennungsluft nur in die untere Einzelkammer (3), da diese Klappenstellung der Verbrennungsluft den Zutritt in die mittlere Einzelkammer (3) versperrt. Die untere Einzelkammer (3) übernimmt jetzt die Funktion der Verteilerkammer für die drei Zylinder, während die mittlere und natürlich auch die obere Einzelkammer (3) ohne Funktion sind. Mit der unteren Einzel kammer (3) ist über die Verbindungsöffnung (6) die längste Saug rohrlänge aktiviert.

Wird nun in (Fig. 2) die untere Schaltklappe (7) betätigt und mit ihr die untere Einzelkammer (3) verschlossen und bleibt die obere Schaltklappe (7) in der gezeichneten Stellung, kann die Verbren nungsluft nur in die mittlere Einzelkammer (3) einströmen, da die untere und obere Einzelkammer (3) durch die Schaltklappen (7) verschlossen sind. Jetzt wird die mittlere Einzelkammer (3) zur Verteilerkammer und die mittlere Saugrohrlänge ist über die Ver bindungsöffnung (6) in Betrieb. Obere und untere Einzelkammer (3) sind ohne Funktion usw.

(Fig. 1) zeigt außerdem, daß durch die an die abgeflachte Vertei lerkammer (2) angeschmiegten Einzelsaugrohre (5) das Schaltsaug rohr (1) so kompakt wird, daß es auch beispielsweise an V-60°- Motoren angebaut werden kann.

Da die Schaltklappen (7) vor den Einzelsaugrohren (5) angeordnet sind, ergeben sich beste Voraussetzungen für den Einsatz der kostengünstigen Kunststoff-Schalentechnik bei der Verteilerkam mer (2) mit den Einzelsaugrohren (5).

Von Bedeutung ist noch der strömungsgünstige Lufteinlauf über die Verbindungsöffnungen (6) in die Einzelsaugrohre (5), weil jetzt keine Schaltmittel vor den Verbindungsöffnungen (6) zu Verwirbe lungen führen. Besonders wichtig ist dies bei, der kürzesten Saug rohrlänge, da mit ihr der Motor seine Maximalleistung erreicht. Das Ziel der Schaltklappen-Minimierung ist erreicht, da unabhän gig von der Zylinderzahl des Motors lediglich eine Schaltklappe (7) für die Steuerung einer zusätzlichen Saugrohrlänge benötigt wird.

Das erfindungsgemäße Schaltsaugrohr (1) beansprucht wenig Bau raum, besteht aus wenigen Teilen, ist einfach zu fertigen und reduziert Gewicht und Herstellkosten.

Claims

1. Schaltsaugrohr für eine Brennkraftmaschine, bestehend aus einer sich in Längsrichtung der Brennkraftmaschine er streckenden Verteilerkammer, um die Verteilerkammer herum geführte Einzelsaugrohre mit mindestens zwei Verbindungs Öffnungen zur Verteilerkammer, wobei durch die Verbindungs Öffnungen unterschiedliche Saugrohrlängen definiert sind sowie Schaltklappen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkammer (2) des Schaltsaugrohres (1) in zwei oder mehrere annähernd gleich große Einzelkammern (3) unterteilt ist, jede Einzelkammer (3) über Verbindungsöff nungen gleicher Saugrohrlänge (6) mit den Einzelsaugrohren (5) verbunden ist und nur eine von den zwei oder mehreren Einzelkammern (3) die Funktion einer Verteilerkammer über nimmt, während die anderen Einzelkammern (3) durch Schalt klappen (7) verschlossen und ohne Funktion sind.

2. Schaltsaugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von der Anzahl der Einzelsaugrohre (5) für eine schaltbare Saugrohrlänge lediglich eine Einzelkam mer (3) mit den entsprechenden Verbindungsöffnungen (6) und eine Schaltklappe (7) erforderlich ist.

3. Schaltsaugrohr nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelkammern (3) durch Zwischenwände (4) in der Verteilerkammer (2) geschaffen werden.

4. Schaltsaugrohr nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklappe (7) vor den Einzelsaugrohren (5) angeordnet ist.

5. Schaltsaugrohr nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklappe (7) zwischen zwei Einzelkammern (3) angeordnet ist.

6. Schaltsaugrohr nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (8) der Schaltklappe (7) annähernd in der Ebene der Zwischenwand (4) und quer zur Längsachse der Brennkraft maschine liegt.

7. Schaltsaugrohr nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklappe (7) durch andere Ventilmittel wie beispielsweise Schieber ersetzt werden kann.