DE3820674A1

DE3820674A1 - Luftansauganlage fuer einen mehrzylinder-verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE3820674A1
Application number: DE3820674A
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Mittermeier
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1988-06-18
Filing date: 1988-06-18
Publication date: 1989-12-21

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftansauganlage für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Luftansauganlage ist aus DE-OS 34 24 433 bekannt. Sie besteht aus einem I-förmigen, zur Schwingaufladung abgestimmten Verteilerstück aus zwei Resonanzbehältern und einem Verbindungsrohr. Von den Resonanzbehältern gehen Einzelsaugrohre zu den Zylindern aus. Parallel zu dem Verbindungsrohr sind eine oder mehrere, die Resonanzbehälter verbindende Bypaßrohre verlegt, deren Luftdurchtritt durch Drosselklappen steuerbar ist. Die Drosselklappen werden so gesteuert, daß im unteren Drehzahlbereich des Motors nur das eine Bypaßrohr, im oberen Drehzahlbereich alle Bypaßrohre geöffnet sind und so der Luftbewegung zwischen den Resonanzbehältern der volle Strömungsquerschnitt zur Verfügung steht. Auf diese Weise erhält man an einzelnen Stellen des Drehzahlbereichs ein erhöhtes, resonanzbedingtes Drehmoment. Der Kostenaufwand zur Herstellung und Steuerung der Drosselklappen ist jedoch beträchtlich.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, durch Umgestaltung einer solchen Luftansauganlage sie kostengünstig herstellbar zu machen und ein erhöhtes Motordrehmoment über einen großen Drehzahlbereich zu erzielen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichnet. Da jedem Einzelsaugrohr ein zu ihm fluchtendes Verbindungsrohr zwischen den beiden Saugverteilern zugeordnet ist, läßt sich auf einfache Weise die Gesamtlänge des Ansaugweges und damit das Resonanzverhalten der Luftansauganlage verändern. Wenn hierzu in den kreisförmigen Einzelsaugrohren ebenfalls kreisförmige Rohrkrümmer teleskopartig ausgeschwenkt werden, kann stufenlos jeder Motordrehzahl die passende Saugrohrlänge zugeordnet werden und somit die Luftansauganlage über einen sehr weiten Drehzahlbereich in einem Resonanzzustand gehalten werden.

Eine durch Schwingaufladung bedingte Drehmomenterhöhung beschränkt sich nicht auf die Umgebung einzelner, diskreter Drehzahlwerte. Sie ist vielmehr über den größten Teil des Drehzahlbereichs wirksam.

Weitere die Erfindung ausgestaltende Merkmale, die insbesondere den Verstellmechanismus betreffen, enthalten die Ansprüche 4 bis 7.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Längsschnitt einer Luftansauganlage,

Fig. 2 Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 1.

Auf einen Sechs-Zylinder-Boxermotor mit zwei sich im Winkel von 180° gegenüberstehenden Zylinderreihen ist zu ihnen symmetrisch eine Luftansauganlage aufgesetzt und mit den beiden Zylinderkopfreihen 1 und 2 verschraubt. An die in einer Horizontalebene 3 liegenden Anschlußflächen 4, 5 der beiden Zylinderkopfreihen 1, 2 sind Einlaßkrümmer 6, 7 angeflanscht, in deren Flansche Einspritzventile 8 eingesetzt sind. Die anderen Enden der Einlaßkrümmer 6, 7 sind an Saugverteilern 9, 10 angeflanscht, aus denen beide Zylinderkopfreihen 1, 2 getrennt mit Ansaugluft versorgt werden. Die Saugverteiler 9, 10 verbindet eine Ansaugleitung 11. Ihr wird über einen mittigen Ansaugstutzen 12 Luft von außen zugeführt und verteilt sich gleichmäßig auf die beiden Saugverteiler 9, 10.

In den Einlaßkrümmern sind Rohrkrümmer 13, 14 geführt und in die Saugverteiler 9, 10 teleskopartig hineinschwenkbar. Zur Ausführung der Schwenkbewegung tragen die Rohrkrümmer 13, 14 an ihrer Unterseite Zahnstangen-Ringsegmente 15, 16, die mit gezahnten sich längs der Zylinderkopfreihen 1, 2 erstreckenden Wellen 17, 18 in Eingriff stehen. Mit der Welle 17 sind drei Rohrkrümmer 13 an der linken Motorseite, mit der Welle 18 sind drei Rohrkrümmer 14 an der rechten Motorseite verschwenkbar. Die Wellen 17, 18 werden von Stellmotoren 19, 20 angetrieben. Je drei Rohrkrümmer 9, 10 und drei Einlaßkrümmer 6, 7 bilden zusammen die linken Einzelsaugrohre 21 und die rechten Einzelsaugrohre 22.

Im unteren Drehzahlbereich des Motors sind die Endflächen 23, 14 an die Wände 25, 26 der Saugverteiler 9, 10 von innen so angelegt, daß die Rohrkrümmer 13, 14 zu den ihnen zugeordneten, außen an die mit Durchgangsöffnungen versehenen Wände 25, 26 angeschlossenen sechs Verbindungsrohre 27 fluchten. In diesem Falle wird über die linken Einzelsaugrohre 21 und die Verbindungsrohre 27 Luft aus dem rechten Saugverteiler 10 angesaugt. Die Ansauglänge ist also extrem lang, wie es für eine Resonanzaufladung bei untersten Motordrehzahlen erforderlich ist. Ab einer Drehzahl von ca. 3500 l/min werden die Rohrkrümmer zurückgeschwenkt, die Endflächen 23, 24 heben sich von den Wänden 25, 26 der Saugverteiler 9, 10 ab. Über die linken Einzelsaugrohre 21 wird nun aus dem linken Saugverteiler 9, über die rechten Einzelsaugrohre 22 aus dem rechten Saugverteiler 10 Luft angesaugt, wobei sich eine deutlich kürzere Ansauglänge ergibt, die bei höheren Motordrehzahlen erforderlich ist.

Durch weiteres Zurückschwenken der Rohrkrümmer 13, 14 kann die Ansauglänge entsprechend der sich erhöhenden Motordrehzahl kontinuierlich verkürzt werden, so daß sich immer optimale Resonanzbedingungen ergeben. Bei maximaler Drehzahl des Motors gelangen die Endflächen 23, 24 der Rohrkrümmer 13, 14 in den Bereich der Trennflächen 28, 29 zwischen den Einlaßkrümmern 6, 7 und den Saugverteilern 9, 10. Wenn die Endflächen 23, 24 an den Flanschen 6′ und 7′ der Einlaßkrümmer 6, 7 zur Anlage kommen, ist keine weitere Verkürzung der Ansauglänge und Anpassung an die Motordrehzahl mehr möglich. Bei weiterer Drehzahlerhöhung würde die Ansauganlage verstimmt, die Motorleistung und die Drehzahl würde abfallen. Somit hat diese Gestaltung der Ansauganlage auch die Funktion einer erwünschten Begrenzung der Motordrehzahl auf einen Maximalwert.

Claims

1. Luftansauganlage zwischen den beiden Zylinderreihen eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors, insbesondere für einen Boxermotor oder V-Motor mit großem V-Winkel, wobei jeder Zylinderreihe ein Saugverteiler zugeordnet ist, die Saugverteiler über eine sie verbindende Ansaugleitung mit Ansaugluft versorgt werden und von den Saugverteilern kreisförmig gekrümmte Einzelsaugrohre zu jedem Zylinder ausgehen, dadurch gekennzeichnet, daß fluchtend zu den Rohrenden der an den Saugverteilern (9, 10) angeschlossenen Einzelsaugrohre (21, 22) eine gleiche Anzahl von geraden Verbindungsrohren (27) zwischen den Saugverteilern (9, 10) verlegt sind.

2. Luftansauganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelsaugrohre (21, 22) aus Einlaßkrümmern (6, 7) und in ihnen schwenkbar geführten, in die Saugverteiler (9, 10) hineinragenden Rohrkrümmern (13, 14) zusammengesetzt sind, wobei die Einlaßkrümmer (6, 7) einerseits mit den Zylinderkopfreihen (1, 2), andererseits mit den Saugverteilern (9, 10) verschraubt sind.

3. Luftansauganlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrkrümmer (13, l 4) teleskopartig in die Saugverteiler (9, 10) hineinschwenkbar sind und im unteren Drehzahlbereich des Motors mit ihren Endflächen von innen an mit Durchgangsöffnungen versehene Wände (25, 26) der Saugverteiler (9, 10) dicht anlegbar sind, an denen von außen die Verbindungsrohre (27) angeschlossen sind.

4. Luftansauganlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrkrümmer (13, 14) im oberen Drehzahlbereich des Motors aus den Saugverteilern (9, 10) soweit zurückgeschwenkt sind, bis ihre Endflächen (23, 24) in den 8ereich der Trennflächen (28, 29) zwischen den Einlaßkrümmern (6, 7) und den Saugverteilern (9, 10) gelangen.

5. Luftansauganlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugverteiler (9, 10) längs der Zylinderkopfreihen (1, 2) quaderförmig gestaltet sind, quer zu den Verbindungsrohren (27) liegen und deutlich größere Querschnitte haben als die Verbindungsrohre (27) und die etwas größeren Einzelsaugrohre (21, 22).

6. Luftansauganlage nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrkrümmer (13, 14) außen mit Zahnstangen-Ringsegmenten (15, 16) versehen sind, die mit verzahnten, von Stellmotoren (19, 20) angetriebenen Wellen (17, 18) in Eingriff stehen.

7. Luftansauganlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugverteiler (9, 10), Verbindungsrohre (27), Rohrkrümmer (13, 14) und Einlaßkrümmer (6, 7) aus Kunststoff gefertigt sind.

8. Luftansauganlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gestreckten Längen und die Querschnitte der Einzelsaugrohre (21, 22) so auf das Volumen der Saugverteiler (9, 10) abgestimmt sind, daß sich über den ganzen Motordrehzahlbereich eine Schwingaufladung der Zylinder ergibt.