DE3740403A1 - Suction pipe for a multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents

Suction pipe for a multi-cylinder internal combustion engine

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Abstract

The invention relates to a suction pipe for a multi-cylinder internal combustion engine, with an air-collecting space, around which individual suction pipes which are open to the air-collecting space are arranged, which on the one hand are connected to inlet ducts of the internal combustion engine and on the other hand, via at least one member which is displaceable in the air-collecting space, can be length-variably covered or connected to the air-collecting space. According to the invention, the member consists of at least one flexible plate which is supported on the walls of the individual suction pipes and is at one end articulated in the air-collecting space and can be lifted off the individual suction pipes to a greater or lesser extent by displacement means.

Description

Die Erfindung betrifft ein Saugrohr für eine mehrzylindrige Brennkraft­ maschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an intake manifold for a multi-cylinder internal combustion engine Machine according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Saugrohr ist beispielsweise dem japanischen Patentab­ stract 60-15 93 34 (A) entnehmbar. Dieses besteht aus einem im wesent­ lichen trommelförmigen Gehäuse, welches den Luftsammelraum umgibt, um den herum kreisförmige Einzelsaugrohre angeordnet sind. Die Einzelrohre sind durch ein rohrförmiges Verstellorgan abgedeckt, in dessen Außenum­ fang Öffnungen vorgesehen sind. Durch Verdrehen des Verstellorganes kann somit die Länge der Einzelrohre verändert und an die jeweiligen Drehzahl- und Lastverhältnisse der Brennkraftmaschine angepaßt werden, woraus ein gleichmäßigeres, höheres Drehmoment über den gesamten Dreh­ zahlbereich erzielbar ist.Such a suction pipe is for example the Japanese Patentab stract 60-15 93 34 (A) removable. This essentially consists of one Lichen drum-shaped housing which surrounds the air collection space around which are arranged around circular suction pipes. The single pipes are covered by a tubular adjusting member, in the outer periphery catch openings are provided. By turning the adjusting element can thus change the length of the individual tubes and to the respective Speed and load ratios of the internal combustion engine are adapted, resulting in a more even, higher torque over the entire rotation number range is achievable.

Derartige Saugrohre bauen jedoch relativ groß und sind deshalb nur schwer in den zumeist beengten Motorräumen von Kraftfahrzeugen unterzu­ bringen. Ferner ist die Lagerung und Abdichtung des rohrförmigen Ver­ stellorganes im Saugrohr problematisch.However, such suction pipes build relatively large and are therefore only difficult to get into the mostly cramped engine compartments of motor vehicles bring. Furthermore, the storage and sealing of the tubular Ver actuator in the intake manifold problematic.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Saugrohr der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, welches baulich günstiger, einfacher und hinsicht­ lich der Lagerung und Abdichtung des Verstellorganes weniger aufwendig ist.The object of the invention is therefore a suction pipe of the generic type Type of proposing which is structurally cheaper, easier and with regard to Lich the storage and sealing of the adjusting member less expensive is.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan­ spruches 1 gelöst. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Er­ findung sind den Patentansprüchen 2 bis 7 entnehmbar. This object is achieved with the characterizing features of the patent Proverb 1 solved. Advantageous and expedient refinements of the Er invention can be found in the claims 2 to 7.  

Erfindungsgemäß wird ein biegeelastisches Schild vorgeschlagen, welches mehr oder weniger die Einzelsaugrohre abdeckt oder zum Luftsammelraum öffnet. Der von dem Schild nicht abgedeckte Bereich der Einzelsaugrohre wird dabei funktionsmäßig Bestandteil des Luftsammelraumes, so daß sich die Länge der Einzelsaugrohre entsprechend verkürzt. Das Schild kann einenends an dem Gehäuse des Luftsammelraumes befestigt oder angelenkt werden und ausgehend von seinem entgegengesetzten Ende mehr oder weni­ ger von den Einzelsaugrohren abgehoben werden. Das Schild kann dabei entweder aus biegeelastischem Material hergestellt oder durch ent­ sprechende Gestaltung (z. B. Lamellen) biegeelastisch ausgebildet sein. Es bildet somit ein einfach anzuordnendes, gewichtsgünstiges Bauteil. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Konfiguration des Saugrohres nicht symmetrisch (z. B. rotationssymmetrisch) sein muß, sondern an bauliche Gegebenheiten anpaßbar ist. Das heißt, die Einzel­ rohre müssen nicht kreisförmig um den Luftsammelraum angeordnet sein, sondern können oval, U-förmig oder dergleichen gestaltet sein.According to the invention, a flexible shield is proposed, which more or less covers the individual intake pipes or to the air collection space opens. The area of the individual suction pipes not covered by the shield becomes functionally part of the air collection space, so that the length of the individual suction pipes is shortened accordingly. The sign can fixed at one end to the housing of the air collection space or articulated become and more or less from its opposite end be lifted off the individual intake pipes. The sign can do it either made of flexible material or by ent speaking design (e.g. slats) be designed to be flexible. It thus forms an easy-to-arrange, low-weight component. Another advantage is that the configuration of the Intake manifold need not be symmetrical (e.g. rotationally symmetrical), but is adaptable to structural conditions. That is, the individual pipes do not have to be arranged in a circle around the air collecting space, but can be oval, U-shaped or the like.

Gemäß Anspruch 2 kann das Schild durch ein dünnwandiges Federstahlblech gebildet sein. Dieses sichert eine gleichmäßige Anlage an den Wänden der abzudeckenden Einzelsaugrohre über den gesamten Verstellbereich, insbesondere wenn gemäß Anspruch 5 dieses Schild im unmontierten Zu­ stand entsprechend vorgeformt ist. Eine gute Abdichtung setzt jedoch voraus, daß die Wände der Einzelsaugrohre entsprechend genau spanab­ hebend bearbeitet und/oder Dichtungen verwendet werden. Bevorzugt kann jedoch entsprechend den Merkmalen des Anspruches 3 eine gummielastische Folie zum Verbessern der Dichtwirkung verwendet sein, welche durch Fe­ derstahlbänder ausreichend ausgesteift ist.According to claim 2, the shield by a thin-walled spring steel sheet be educated. This ensures an even contact on the walls the individual suction pipes to be covered over the entire adjustment range, especially if according to claim 5 this sign in the unassembled Zu is preformed accordingly. A good seal sets however ahead that the walls of the individual suction pipes are machined accordingly lifted and / or seals are used. Preferably can however according to the features of claim 3 a rubber elastic Foil used to improve the sealing effect, which by Fe the steel strips are sufficiently stiffened.

Das Schild kann entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 4, 6 oder 7 verstellt werden.The shield can correspond to the features of claims 4, 6 or 7 be adjusted.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele entnehmbar. Die schematische Zeichnung zeigt in: Further details and features of the invention are as follows Description of several embodiments can be removed. The schematic Drawing shows in:  

Fig. 1 ein Saugrohr der gattungsgemäßen Art für eine 5-Zylinder- Reihenbrennkraftmaschine mit einem spiralförmig gewundenen Schild als Verstellorgan, im Querschnitt; Figure 1 is an intake manifold of the generic type for a 5-cylinder internal combustion engine with a spirally wound shield as an adjusting member, in cross section.

Fig. 2 das Saugrohr in einem Längsschnitt gemäß Linie II-II der Fig. 1; Figure 2 shows the suction pipe in a longitudinal section along line II-II of Fig. 1.

Fig. 3 ein weiteres Saugrohr der gattungsgemäßen Art mit mehreren Knie­ hebeln als Verstellelemente für ein biegeelastisches Schild, im Querschnitt. Fig. 3 lever another suction tube of the generic type with several knees as adjusting elements for a flexible shield, in cross section.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Saugrohr (10) weist ein trommel­ förmiges Gehäuse mit einer Umfangswand (12) und stirnseitigen Wänden (14, 16) auf. Innerhalb des Gehäuses ist ein Luftsammelraum (18) gebil­ det, um den herum fünf Einzelsaugrohre (20, 22, 24, 26, 28) angeordnet sind. Die zum Teil in die Umfangswand (12) durch Anordnung von Stegen (30, 32, 34, 36) integrierten Einzelsaugrohre sind zum Luftsammelraum (18) hin offen und münden ausgangsseitig in einen Anschlußflansch (38), über den die Einzelsaugrohre mit nicht dargestellten Einlaßkanälen im Zylin­ derkopf einer Brennkraftmaschine korrespondieren. Über eine Einlaß­ öffnung mit einem Einlaßflansch (40) ist das Saugrohr (10) mit dem übrigen, nicht dargestellten Verbrennungsluft-Zuführsystem der Brenn­ kraftmaschine (Drosselklappenteil/Luftfilter etc.) verbunden.The suction pipe ( 10 ) shown in FIGS . 1 and 2 has a drum-shaped housing with a peripheral wall ( 12 ) and end walls ( 14, 16 ). Inside the housing, an air collection space ( 18 ) is formed, around which five individual suction pipes ( 20, 22, 24, 26, 28 ) are arranged. The individual suction pipes, which are partially integrated into the peripheral wall ( 12 ) by arranging webs ( 30, 32, 34, 36 ), are open to the air collecting space ( 18 ) and open on the output side into a connecting flange ( 38 ), via which the individual suction pipes with inlet channels (not shown) correspond in the cylinder head of an internal combustion engine. Via an inlet opening with an inlet flange ( 40 ), the intake manifold ( 10 ) is connected to the rest of the combustion air supply system, not shown, of the internal combustion engine (throttle valve part / air filter etc.).

Die offenen Bereiche der Einzelsaugrohre (20-28) können mittels eines im Luftsammelraum (18) angeordneten biegeelastischen Schildes (42) mehr oder weniger verschlossen werden, so daß wirksame Saugrohrlängen zwischen einer minimalen Saugrohrlänge (l 1) und einer maximalen Saug­ rohrlänge (l 2) einstellbar sind. Das Schild (42) besteht aus einer gummielastischen Folie (44) aus Kunststoff, in die sowohl entlang der Krümmungsebene als auch in Längsrichtung aussteifende Federstahlbänder (46, 48) integriert sind. Der eine Randbereich (50) des Schildes (42) ist an einer Zwischenwand (52) des Saugrohres (10) mittels nicht darge­ stellter Schrauben befestigt, während der gegenüberliegende Randbereich (54) an einer in den Stirnwänden (14, 16) drehbar gelagerten Welle (56) festgelegt ist. The open areas of the individual intake pipes (20-28) can be more or less closed by means of arranged in the air collection space (18) flexurally elastic plate (42) so that effective intake manifold lengths between a minimum intake pipe length (l 1) and a maximum suction pipe length (l 2 ) are adjustable. The shield ( 42 ) consists of a rubber-elastic film ( 44 ) made of plastic, into which spring steel strips ( 46, 48 ) stiffening both along the plane of curvature and in the longitudinal direction are integrated. One edge area ( 50 ) of the shield ( 42 ) is attached to an intermediate wall ( 52 ) of the suction pipe ( 10 ) by means of screws not shown, while the opposite edge area ( 54 ) is rotatably mounted on a shaft in the end walls ( 14, 16 ) ( 56 ) is set.

Das Schild (42) ist dabei spiralförmig ausgerichtet und stützt sich durch Verdrehen der Welle im Gegenuhrzeigersinn zunehmend an den Stirn­ flächen (58, 60, 62, 64) der Stege (30-36) sowie an Dichtflächen (61, 63) der Stirnwände (14, 16) ab. Dadurch werden die Einzelsaugrohre (20-28) zunehmend gegenüber dem Luftsammelraum (18) verschlossen, bzw. es nimmt deren wirksamen Länge zu (von l 1 bis maximal l 2). Bei einer umgekehrten Drehung der Welle (56) wird das spiralförmige Schild (42) eingezogen; die wirksame Einzelsaugrohrlänge nimmt dann bis zur minimalen Länge (l 1) ab.The shield ( 42 ) is aligned spirally and is increasingly supported by turning the shaft counterclockwise on the end faces ( 58, 60, 62, 64 ) of the webs ( 30-36 ) and on sealing surfaces ( 61, 63 ) of the end walls ( 14, 16 ). As a result, the individual suction pipes ( 20-28 ) are increasingly closed off from the air collection space ( 18 ) or their effective length increases (from l 1 to a maximum of l 2 ). When the shaft ( 56 ) rotates in reverse, the spiral shield ( 42 ) is drawn in; the effective length of the individual intake manifold then decreases to the minimum length (l 1 ).

Um eine ausreichende Dichtheit herzustellen, ist das Schild (42) kon­ form der Geometrie bzw. dem Krümmungsverlauf der Stirn- und Dichtflächen der Einzelsaugrohre vorgeformt und sind die besagten Stirn- und Dicht­ flächen spanabhebend nachgearbeitet.In order to produce sufficient tightness, the shield ( 42 ) is preformed in conformity with the geometry or the curvature of the end and sealing surfaces of the individual intake pipes and the said end and sealing surfaces are reworked.

Die Verstellung der Welle (56) erfolgt abhängig von der Drehzahl und der Last der Brennkraftmaschine über ein nicht dargestelltes Verstell­ system.The shaft ( 56 ) is adjusted depending on the speed and the load of the internal combustion engine via an adjustment system, not shown.

Die Fig. 3 zeigt ein im wesentlichen gleiches Saugrohr (70), bei dem die zum Luftsammelraum (72) hin offenen Einzelsaugrohre (74) wiederum mittels eines biegeelastischen Schildes (76) mehr oder minder ver­ schließbar sind. Das Schild (76) besteht aus einem dünnwandigen, ent­ sprechend vorgeformten Stahlfederblatt (78), an welchem zwei Kniehebel (80, 82) schwenkbar angreifen. Die Kniehebel sind auf einer Welle (84) befestigt, welche wie im vorstehenden Falle in dem Saugrohr (70) dreh­ bar gelagert ist. Fig. 3 shows a substantially the same suction tube ( 70 ), in which the individual air intake manifold ( 74 ) open towards the air plenum ( 72 ) in turn can be more or less closed by means of a flexible shield ( 76 ). The shield ( 76 ) consists of a thin-walled, accordingly preformed steel spring leaf ( 78 ), on which two toggle levers ( 80, 82 ) pivotally engage. The toggle levers are attached to a shaft ( 84 ) which, as in the previous case, is mounted in the suction tube ( 70 ) in a rotatable manner.

Durch Verdrehen der Welle (84) kann somit das Schild (76) an die Stirn- bzw. Dichtflächen (86) des Saugrohres (70) zunehmend in Anlage gebracht werden, wobei die wirksame Saugrohrlänge entsprechend verändert wird. Es versteht sich, daß entsprechend der Gesamterstreckung des Saugrohres (70) mehrere, an der Welle (84) befestigte Kniehebelpaare (80, 82) vor­ gesehen sind, um bei mehreren, hintereinander liegenden Einzelsaug­ rohren eine insgesamt dichte Anlage des Schildes (78) an den Stirn- oder Dichtflächen (86) sicherzustellen. By rotating the shaft ( 84 ), the shield ( 76 ) can thus increasingly be brought into contact with the end faces or sealing surfaces ( 86 ) of the suction pipe ( 70 ), the effective suction pipe length being changed accordingly. It is understood that according to the total extent of the suction pipe ( 70 ) several, to the shaft ( 84 ) attached toggle lever pairs ( 80, 82 ) are seen in front, in order to have a total tight contact of the shield ( 78 ) with several, single suction pipes the face or sealing surfaces ( 86 ).

Anstelle der gezeigten Kniehebel und der Welle (84) können an dem Schild (76) auch mehrere parallel zu Krümmungsebenen verlaufende Kanäle (90) (gestrichelte Linien) vorgesehen sein, die von außen durch eine nicht dargestellte Druckmittelquelle (P) mit Druck beaufschlagbar sind. Dabei wird durch die asymmetrische Anordnung der Kanäle (90) bei einer Druckerhebung eine Streckung des Schildes (76) bewirkt, wodurch eben­ falls die offenen Bereiche der Einzelsaugrohre mehr oder minder ver­ schließbar sind. Eine derartige Anordnung eignet sich insbesondere dann, wenn das Schild (76) aus Kunststoff hergestellt ist, weil in diesem Falle die Kanäle (90) unmittelbar angeformt sein können.Instead of the toggle lever shown and the shaft ( 84 ), a plurality of channels ( 90 ) (dashed lines) running parallel to the planes of curvature can also be provided on the shield ( 76 ), which can be pressurized from the outside by a pressure medium source (P), not shown. The asymmetrical arrangement of the channels ( 90 ) causes the shield ( 76 ) to be stretched when the pressure is raised, which means that the open areas of the individual suction pipes can be closed more or less ver. Such an arrangement is particularly suitable when the shield ( 76 ) is made of plastic, because in this case the channels ( 90 ) can be molded on directly.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele be­ schränkt. Beispielsweise können bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylinderreihen (z. B. V-Motor) zwei spiegelbildlich zueinan­ derliegende Einzelrohranordnungen und dementsprechend auch Schilde vorgesehen sein. Anstelle einer Befestigung des Schildes am Saugrohr kann auch eine gelenkige Verbindung über eine Scharnierachse oder dergleichen verwendet sein. Ferner kann die Verstellung des Schildes auch über eine oder mehrere Nockenscheiben bewerkstelligt werden, deren Nockenverlauf bei angelegtem Schild konform dem Krümmungsverlauf des Schildes bzw. der Dichtflächen der offenen Einzelsaugrohre sind.The invention is not based on the exemplary embodiments shown limits. For example, with an internal combustion engine several rows of cylinders (e.g. V-engine) two mirror images to each other the existing single pipe arrangements and accordingly also shields be provided. Instead of attaching the shield to the intake manifold can also be an articulated connection via a hinge axis or the like can be used. Furthermore, the adjustment of the shield can also be accomplished via one or more cam disks, the Cam profile with applied shield conforms to the curvature profile of the Shield or the sealing surfaces of the open individual suction pipes.

Claims (7)

1. Saugrohr für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine, mit einem Luft­ sammelraum, um den herum zum Luftsammelraum offene Einzelsaugrohre angeordnet sind, die einerseits an Einlaßkanäle der Brennkraftma­ schine angeschlossen sind und andererseits über zumindest ein im Luftsammelraum verstellbares Organ längenveränderlich abdeckbar bzw. mit dem Luftsammelraum verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ ein an den Wänden (30, 32, 34, 36) der Einzelsaugrohre (20, 28) abgestütztes, biegeelastisches Schild (42; 76) ist, welches einenends im Luftsammelraum (18) angelenkt und durch Verstellmittel (56; 84) mehr oder weniger von den Einzelsaugrohren abhebbar ist.1. Intake pipe for a multi-cylinder internal combustion engine, with an air collection space around which open individual intake pipes are arranged around the air collection space, which are connected on the one hand to inlet ducts of the internal combustion engine and, on the other hand, can be covered with variable length or connected to the air collection space via at least one adjustable organ in the air collection space , characterized in that the organ is a flexurally elastic shield ( 42; 76 ) which is supported on the walls ( 30, 32, 34, 36 ) of the individual suction pipes ( 20, 28 ) and which is articulated at one end in the air collecting space ( 18 ) and by adjusting means ( 56; 84 ) can be lifted more or less from the individual intake pipes. 2. Saugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schild (42) zumindest teilweise durch ein dünnwandiges Federstahlblech ge­ bildet ist, welches spiralförmig geformt im Luftsammelraum (18) an­ geordnet ist.2. Intake manifold according to claim 1, characterized in that the shield ( 42 ) is at least partially formed by a thin-walled spring steel sheet, which is arranged in a spiral shape in the air collecting space ( 18 ). 3. Saugrohr nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schild (42) durch eine gummielastische Folie (44) mit im Bereich der Saugrohrwände verlaufenden Federstahlbändern (46, 48) gebildet ist.3. Suction pipe according to claims 1 and 2, characterized in that the shield ( 42 ) is formed by a rubber-elastic film ( 44 ) with spring steel strips ( 46, 48 ) running in the region of the suction pipe walls. 4. Saugrohr nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das spiralförmige Schild (42) an seinem freien Ende an eine im Luft­ sammelraum (18) verdrehbar angeordneten Welle (56) als Verstell­ mittel befestigt und um diese herum angeordnet ist.4. Suction pipe according to one of claims 1-3, characterized in that the spiral shield ( 42 ) at its free end to an air collecting space ( 18 ) rotatably arranged shaft ( 56 ) is fixed as an adjusting means and is arranged around it. 5. Saugrohr nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schild (42) entsprechend dem Krümmungsverlauf der Wände (30-36) der Einzelsaugrohre (20-28) vorgeformt ist. 5. Suction pipe according to one of claims 1-4, characterized in that the shield ( 42 ) is preformed according to the curvature of the walls ( 30-36 ) of the individual suction pipes ( 20-28 ). 6. Saugrohr nach einem der Ansprüche 1-3 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Schild (76) durch mehrere auf einer Welle (84) befe­ stigte Kniehebel (80, 82) verstellbar ist.6. Suction pipe according to one of claims 1-3 or 5, characterized in that the shield ( 76 ) by several on a shaft ( 84 ) BEFE Stigt toggle lever ( 80, 82 ) is adjustable. 7. Saugrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schild (76) mit mehreren entlang definierter Krüm­ mungsebenen verlaufenden Kanälen (90) versehen ist und daß die Ka­ näle an eine Druckmittelquelle P als Verstellmittel angeschlossen sind.7. Suction pipe according to one of the preceding claims, characterized in that the shield ( 76 ) with a plurality of along curved curvature planes extending channels ( 90 ) and that the channels are connected to a pressure medium source P as adjusting means.
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