DE3240196A1

DE3240196A1 - Gegossene luftansauganlage fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3240196A1
Application number: DE19823240196
Authority: DE
Inventors: Jiri Dipl.-Ing. 8000 München Seidl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1984-05-03

Description

Gegossene Luftansauganlage für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung geht gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches von der DE-PS 23 31 755 aus.
Für die bekannte Luftansauganlage ist bei einer Ausführung in Guß ein Gießverfahren le*rforderlich, das bekanntlich nur bei relativ großen Wandstärken des Gußteiles einwandfrei zu beherrschen ist. Derartige Gußteile sind relativ schwer. /* mit Sandkern Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegossene Luftansauganlage der bekannten Bauart derart zu gestalten, daß sie im Druckgießverfahren herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Durch die Aufteilung der Luftansauganlage in miteinander zu verbindende Gußteile mit einem Anteiluder aneinander grenzendenEin, zelsaugrohre umfassenden Mittelteil kann jedes der Gußteile relativ dünnwandig im Druckgießverfahren hergestellt werden. Die mit dem Mittelteil beispielsweise durch Schweißen oder Kleben zu verbindenden Außenteile sind besonders steif, wenn die Außenteile jeweilige Anteile der Einzelsaugrohre aufweisen. Bei einer gieß- und fertigungstechnisch bevorzugten Ausgestaltung umfassen die Außenteile und das Mittelteil anteilsmäßig jeweils die halben Qterschnitte der Einzelsaugrohre.
Fcrtigungstechnisch besonders vorteilhaft ist ein Mittelteil mit in zueinander parallelen Trennebenen angeordneten Trennflächen zur Verbindung mit ded Außenteilen. Bei einem bevorzugten gegenseitigen Abstand der parallelen Trennebenen können die maschinenseitigen Endabschnitte der Einzelsaugrohre im Umfang einteilig und jeweils mit einem ungeteilten Anschlußflansch ausgebildet werden. Damit sind zusätzliche Dichtungsprobleme beim Anschluß der Luftansauganlage am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine vermieden. Durch die im Umfang geschlossenen Anschlußstutzen der Einzelsaugrohre ergibt sich bei relativ dünnwandiger Gestaltung eine hohe Festigkeit des Mittelteiles.
Ein Mittelteil mit im wesentlichen parallelen Trennebenen ergibt Einzelsaugrohre, die in ihrer wesentlichen Länge in übereinander liegenden Ebenen verlaufen. Vorzugsweise sind die Einzelsaugrohre einer Ebene zu einer Gruppe zusammengefaßt. Die Einzelsaugrohre jeder Gruppe können dabei dicht nebeneinander liegend in einem S-förmigen Verlauf nahe dem Zylinderkopf verlaufend angeordnet werden, wobei durch sich gegenläufig kreuzende Gruppen eine kompakt bauende Luftansauganlage bei vorteilhaft langen Schwingrohren- erzielt ist. Zur zusätzlichen Schwingungsabstimmung steht jede Schwingrohr- bzw. Einzelrohr-Gruppe mit einem gesonderten Verteilergehäuse in Verbindung. Erreicht ist damit eine Luftansauganlage mit zwei separaten Saugsystemen. Eine weitere Möglichkeit der Schwingungsabstimmung ist durch eine luft führende Verbindung beider Verteilergehäuse der separaten Saugsysteme gegeben, wobei nur ein Verteilergehäuse eine Lufteintrittsöffnung aufweist.
Für eine Luftansauganlage mit zwei Saugsystemen ist eine kompakte Bauweise dadurch erreicht, daß die Verteilergehäuse zwischen den Enden der maschinenabgewandten Bögen der Einzelsaug- bzw. Schwing-Rohre beider Gruppen angeordnet sind. Um bei einer kleinbauenden Luftansauganlage dabei im Anschluß an die Einmündung der Einzelsaug- bzw.
Schwing-Rohre einer Gruppe jeweils ein längliches Verteilergehäuse zu erzielen, werden die Verteilergehäuse übereinanderliegend angeordnet. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist dabei mit einer gemeinsamen Begrenzung für beide Verteilergehäuse im Mittelteil erreicht.
Beide Saugsysteme der Luftansauganlage lassen sich durch eine steuer- oder regelbare Klappe in der luft führenden Verbindung entsprechend der jeweiligen Belastung bzw. Betriebsart der Brennkraftmaschine trennen oder verbinden.
Beispielsweise eignet sich eine derartige Luftansauganlage für eine Brennkraftmaschine mit abschaltbaren Zylindern.
Weiter kann eine derartige Luftansauganlage für eine Brennkraftmaschine mit jeweils zwei Einlaßventilen pro Zylinder Verwendung finden. Vorzugsweise sind hierbei die für die Versorgung der Brennkraftmaschine bis in den mittleren Teillastbereich dienenden Einzelsaugrohre der einen Gruppe im Querschnitt wesentlich kleiner ausgeführt als die "inzelsaugrohre der zweiten Gruppe , die bei oberer Teillast und Vollast zugeschaltet wsrd . Eine gleichmäßige Gemischverteilung sowie eine günstige Gemischaufbereitung ist mit an den Teillast-Einzelsaugrohren der einen Gruppe angeordneten Kraftstoff-Einspritzdüsen erreicht.
Die für die Herstellung im Druckgießverfahren vorgeschlagene Dreiteilung der Luftansauganlage ist nicht - wie vorbeschrieben - auf solche für Reihen-Brennkraftmaschinen beschränkt. Für eine Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylinderköpfen können die Anschlußstutzen der Einzelsaug- bzw. Schwing-Rohre zu den Trennebenen zwischen dem Mittelteil und den Außenteilen jeweils quergerichtet angeordnet sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Anschlußstutzen der Einzelsaugrohre zu einer Zylinderkopfreihe am Mittelteil und die Anschlußstutzen für die andere Zylinderkopfreihe am maschinennächsten Außenteil angeordnet.
Die dreiteilig aufgebaute Luftansauganlage kann aus Leichtmetall oder aus Kunststoff gefertigt sein. Der mehr-.
teilige Aufbau ist insbesondere für armierten Kunststoff vorteilhaft.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung beschrieben.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 in Draufsicht eine längsgeschnittene Luftansauganlage mit zwei Saugsystemen für eine Reihen-Brennkraftmaschine, Fifg. 2 die Luftansauganlage im Querschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Luftansauganlage in schematischer Darstellung mit im Querschnitt verschiedenen Teillast-und Vollast-Kanälen, Fig. 4 eine weitere Luftansauganlage in schematischer Darstellung für einen V-Motor in Draufsicht, Fig. 5 eine Seitenansicht der Luftansauganlage nach Fig. 4.
Eine Luftansauganlage 1 für eine in Fig. 2 angedeutete Reihen-Brennkraftmaschine 2 umfaßt eine erste Gruppe 3 mit S-förmig gestalteten Einzelsaugrohren 4, 5 und 6 und eine zweite Gruppe 7 mit S-förmig verlaufenden Einzelsaugrohren 8, 9 und 10. Die Gruppen 3 und 7 sind übereinanderliegend und sich gegenläufig kreuzend angeordnet. An die maschinenabgewandten Bögen 4', 5' und 6' der Einzelsaugrohre 4, 5, 6 der Gruppe 3 schließt sich ein Verteilergehäuse 11 an, ein Verteilergehäuse 12 ist an die maschinenabgewandten Bögen 8', 9', 10' der Einzelsaugrohre 8, 9, 10 ange- schlossen. Die Verteilergehäuse 11 und 12 sind übereinander angeordnet und überdecken sich teilweise im mittleren Bereich zwischen den Enden der vorgenannten Bögen. Im Bereich der überdeckung sind sie durch eine Verbindungsöffnung 13 miteinander luftführend verbunden. Das Verteilergehäuse 11 weist eine Lufteintrittsöffnung 14 auf. Dieser ist ein gesonderter Drosselklappenstutzen 15 zugeordnet, der für beide, durch die Gruppen 3 und 7 gebildeten Saugsysteme als gemeinsamer Lufteinlaß dient.
Für eine Herstellung im Druckgießverfahren aus Leichtmetall oder Kunststoff ist die Luftansauganlage 1 dreiteilig aus einem Mittelteil 16 und den Außenteilen 17-und 18 gebildet, Fig. 2. Hierbei umfaßt das Mittelteil 16 jeweils halbe Anteile der übereinanderliegenden Einzelsaugrohre 4, 5, 6 und 8, 9 und 10 sowie Anteile der Verteilergehäuse 11 und 12. Im Mittelteil 16 ist die gemeinsame-Begrenzung 19 für beide Verteilergehäuse 11 und 12 ausgebildet mit der Verbindungsöffnung 13. Dieser ist eine steuer- oder regelbare Klappe 20 zugeordnet. Das Mittelteil 16 steht mit den Außenteilen 17 und 18, die jeweils die ergänzenden Anteile der Einzelsaugrohre 4, 5, 6 bzw. 8, 9, 10 und der Verteilergehäuse 11 bzw. 12 aufweisen, jeweils über längs zu den Achsen der Einzelsaugrohre 4, 5, 6 bzw. 8, 9, 10 angeordnete Trennflächen in Verbindung. Die Trennflächen sind in zueinander parallelen Trennebenen 21 und 22 angeordnet.
Die Trennebenen 21 und 22 weisen einen solchen gegenseitigen Abstand "x" auf, daß die maschinenseitigen Endabschnitte 4", 5", 6" bzw. 8", 9", 10" zwischen den Trennebenen 21, 22 in etwa ausgemittelt angeordnet und im Umfang im wesentlichen geschlossen sind. Hierbei.weist jeder der vorerwähnten Endabschnitte der Einzelsaugrohre 4, 5, 6 und 8, 9, 10 jeweils einen ungeteilten Anschlußflansch auf.
Die Luftansauganlage 1 kann beispielsweise durch spiegelbildliche Ergänzung zu einer Anlage für einen V-Motor weitergebildet werden ohne Beschränkung für die Herstellung im Druckgießverfahren. Die dreigeteilte Ausführung für das Druckgießverfahren ergibt relativ dünne Wände und damit eine Gewichtseinsparung. Weiter sind mit der Dreiteilung und der Herstellung im Druckgießverfahren eine kompakte Bauweise mit optimal langen Schwingrohren zu erzielen.
Schließlich kann die Luftansauganlage baulich leicht in Gruppen für mehrere Saugsysteme unterteilt werden. Dies z. B. für eine Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung, wobei mittels der steuer- oder regelbaren Klappe in der Verbindungsöffnung zwischen den Verteilergehäusen die Saugsysteme bzw. Gruppen trennbar sind.
Für eine in Fig. 3 schematisch dargestellte Brennkraftmaschine 23 mit jeweils zwei Einlaßventilen pro Zylinder ermöglicht der dreiteilige Aufbau einer Luftansauganlage 24 diese mit zwei Saugsystemen mit Einzelsaugrohren von unterschiedlichen Querschnitten auszubilden. Zu den ersten Einlaßventilen führende Einzelsaugrohre 25, 26, 27 münden in einem ersten Verteilergehäuse 28. Zu den zweiten Einlaßventilen führende Einzelsaugrohre 29, 30, 31 münden in einem zweiten Verteilergehäuse 32. Die Einzelsaugrohre 25, 26, 27 des ersten Saugsystems 33 weisen jeweils einen kleineren Querschnitt auf als die Einzelsaugrohre 29, 30, 31 des zweiten Saugsystems 34. Weiter sind die Einzelsaugrohre 25, 26, 27 des. ersten Saugsystems 33 mit Aufnahmeeinrichtungen für Kraftstoff-Einspritzdüsen 35, 36, 37 ausgebildet. Die beiden Verteilergehäuse 28 und 32 sind in lviaschinenlängsrichtung hintereinander angeordnet und stehen über eine Verbindungsöffnung 38 mit einer steuer-oder regelbaren Klappe 39 luftführend in Verbindung. Das Verteilergehäuse 28 des ersten Saugsystems 33 weist eine für beide Saugsysteme 33, 34 gemeinsame Lufteintrittsöffnung 40 auf.
Bei Betrieb der Brennkraftmaschine 23 in Teillast ist die Klappe 39 zum Verteilergehäuse 33 des zweiten Saugsystems 34 geschlossen. Die Brennkraftmaschine 23 saugt die Luft über die Einzelsaugrohre 25, 26, 27 des ersten Saugsystems 33 an, wobei über die kleineren Saugrohrquerschnitte hohe Luftgeschwindigkeiten und in Verbindung mit der Kraftstoff-Einspritzung eine gute Gemischbildung erzielt werden. Für den Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine 23 wird durch Öffnen der Klappe 39 das zweite Saugsystem 34 mit dem im Querschnitt größeren Einlaßkanälen 29, 30, 31 zugeschaltet.
Die Luftansauganlage 41 nach Fig. 4 für eine in Fig. 5 angedeutete Brennkraftmaschine 42 mit V-förmig angeordneten Zylinderkopfreihen 43 und 44 weist ein längliches Verteilergehäuse 45 auf, das zwischen den Zylinderkopfreihen 43, 44 quer zur Maschinenlängsachse etwa maschinenmittig angeordnet ist. Mit dem Verteilergehäuse 45 verbundene Einzelsaugrohre 46, 47, 48, 49 für die Zylinderkopfreihe 43 und Sinzelsaugrohre 50, 51, 52, 53 für die Zylinderkopfreihe 44 sind jeweils über die wesentliche Länge in einer Ebene 54 bzw. 55 S-förmig-verlaufend angeordnet. Die Ebenen 54 und 55- sind zugleich die Trennebenen zwischen dem Mittelteil 56 und den Außenteilen 57 und 58. Um ein einwandfreies Ausformen nach dem Druckgießen zu erreichen, weisen die vorerwähnten Einzelsaugrohre zu den beiden Zylinderkopfreihen 43 und 44 jeweils einen zur entsprechenden Trennebene 54 bzw. 55 quer gerichteten Anschlußstutzen auf. Wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht, sind die Anschlußstutzen 46 ', 47', 48', 49' für die Zylinderkopfreihe 43 am Mittelteil 56 angeordnet und die Anschlußstutzen 50', 51', 52', 53' für die Zylinderkopfreihe 44 am maschinennächsten Außenteil 57.
Leerseite

Claims

Patentansprüche: Gegossene Luftansauganlage für Brennkraftmaschinen, - mit einem Verteilergehäuse und angeschlossenen Einzelsaugrohren zu den Einlaßkanälen, - wobei die Einzelsaugrohre teilweise aneinander gren-Zend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, - daß das Verteilergehäuse (11, 12; 28, 32; 45) ,und die Einzelsaugrohre (4, 5, 6 bzw. 8, 9, 10; 25, 26, 27 bzw. 29, 30, 31; 46, 47, 48, 49 bzw. 50, 51, 52, 53) wenigstens abschnittsweise mehrteilig aus einem Mittelteil (16; 56) und den Außenteilen (17, 18; 57, 58) gebildet sind, - wobei das Mittelteil Anteile der aneinander grenzenden Einzelsaugrohre sowie einen Anteil des Verteilergehäuses umfaßt.
2. Luftansauganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß die Außenteile (17, 18; 57, 58) jeweilige Anteile der Einzelsaugrohre und des Verteilergehäuses aufweisen und - mit dem Mittelteil (16; 56) jeweils über längs zu den Achsen der Einzelsaugrohre angeordnete Trennflächen verbunden sind.
3. Luftansauganlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, - daß das Mittelteil (16) Trennflächen in zueinander parallelen Trennebenen (21, 22) aufweist in einem solchen gegenseitigen Abstand (x), - daß die maschinenseitigen Endabschnitte (4", 5", 6", bzw. 8", 9", 10") der Einzelsaugrohre (4, 5, 6 bzw.

8, 9, 10) zwischen den Trennebenen in etwa ausgemittelt angeordnet und im Umfang im wesentlichen ge schlossen sind, - wobei jeder Endabschnitt einen ungeteilten Anschlußflansch aufweist.
4. Luftansauganlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, - daß erste und zweite S-förmig gestaltete Einzelsaugrohre (4, 5, 6 und 8, 9, 10) jeweils eine Gruppe (3, 7) bilden, und - daß die Gruppen sich gegenläufig kreuzend angeordnet sind und jeweils mit einem Verteilergehäuse (11, 12) in Verbindung stehen.
5. Luftansauganlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, - daß die Verteilergehäuse (11, 12) mindestens teilweise sich überdeckend angeordnet und im Bereich der überdeckung luftführend verbunden sind, - wobei wenigstens ein Verteilergehäuse (11) eine Lufteintrittsöffnung (14) aufweist.
6. Luftansauganlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, - daß die Verteilergehäuse (11, 12) zwischen den Enden maschinenabgewandter Bögen (4', 5', 6' bzw. 8', 9', 10') der Einzelsaugrohre beider Gruppen (3, 7) angeordnet sind und sich im mittleren Bereich zwischen den Enden überdecken, - wobei in der im Mittelteil (16) ausgebildeten gemeinsamen Begrenzung (19) eine Verbindungsöffnung (13) angeordnet ist.
7. Luftansauganlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsöffnung (13) eine verstellbare Klappe (20) zugeordnet ist.
8. Luftansauganlage nach den Ansprüchen 1 und 2, - für eine Brennkraftmaschine mit jeweils zwei Einlaßventilen pro Zylinder, dadurch gekennzeichnet, - daß die Einzelsaugrohre (25, 26, 27) zu den ersten Einlaßventilen in einem ersten Verteilergehäuse (28) münden, - daß die Einzelsaugrohre (29, 30, 31) zu den zweiten Einlaßventilen in einem zweiten Verteilergehäuse (32) münden und - daß beide Verteilergehäuse (28, 32) in Maschinenlängsrichtung hintereinander angeordnet und über eine Verbindungsöffnung (38) mit einer verstellbaren Klappe (39) luftführend in Verbindung stehen, - wobei das erste Verteilergehäuse (28) eine Lufteintrittsöffnung (40) aufweist.
9. Luftansauganlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, - daß die Einzelsaugrohre (25, 26, 27) des ersten Verteilergehäuses (28) gegenüber den Einzelsaugrohren (29, 30, 31) des zweiten Verteilergehäuses (32) jeweils einen kleineren Querschnitt aufweisen, und - ferner mit Aufnahmeeinrichtungen für Kraftstoff-Einspritzdüsen (35, 36, 37) ausgebildet sind.
10. Luftansauganlage nach den Ansprüchen 1 und 2, - für eine V-förmige Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, - daß ein längliches Verteilergehäuse (45) zwischen den Zylinderkopfreihen (43, 44) quer zur Maschinenlängsachse etwa maschinenmittig angeordnet ist, - daß mit dem Vrteilergehäuse (45) verbundene Einzelsaugrohre (46, 47, 48, 49 bzw. 50, 51, 52, 53) zu einer Zylinderkopfreihe über die wesentliche Länge in einer Ebene (54 bzw. 55) S-förmig verlaufend angeordnet sind und quer zur Ebene ausgerichtete Anschlußstutzen aufweisen, - wobei die Anschlußstutzen (46', 47', 48', 49') für die eine Zylinderkopfreihe am Mittelteil (56) und die Anschlußstutzen (50', 51', 52', 53') für die andere Zylinderkopfreihe am maschinennächsten Außenteil (57) angeordnet sind.