DE3830286A1 - Ansaugsystem fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansaugsystem für Brenn­ kraftmaschinen mit zwei verschieden langen, von einem Einlaß­ sammelrohr ausgehenden Ansaugrohren, die einzeln, vorzugs­ weise drehzahlabhängig, an den zum Einlaßventil führenden Ein­ laßkanal im Zylinderkopf anschließbar sind, wobei das Einlaß­ sammelrohr mit jedem Einlaßkanal mittels eines Stutzens verbunden ist und die verschieden langen, vom Einlaßsammel­ rohr ausgehenden Ansaugrohre in diesen Stutzen in bzw. auf gegenüberliegenden Seiten der Achse des Stutzens einmünden, und daß im Stutzen eine Regelklappe angeordnet ist, die auf einer zur Motorlängsachse parallelen Welle angebracht ist und in zwei Stellungen, ihren beiden Endstellungen, jeweils die Strömungsverbindung zwischen einem der Ansaugrohre und dem Einlaßkanal herstellt und die Strömungsverbindung zwischen dem anderen Ansaugrohr und dem Einlaßkanal unterbricht.

Ein solches System, wie es z. B in der FR-PS 13 95 660 darge­ stellt und beschrieben ist, arbeitet mit einer einseitig gela­ gerten Regelklappe (Flap-Type), durch welche in deren beiden Endstellungen je eines der beiden verschieden langen vom Ein­ laßsammelrohr ausgehenden Ansaugrohre, also insgesamt zwei, mit dem Einlaßkanal verbindbar sind. Diese Regelklappen erfor­ dern relativ hohe Verstellkräfte, welche entsprechende Ver­ stärkungseinrichtungen nötig machen, soferne an die Steuerung des Einlaßkanales höhere Anforderungen gestellt werden. Die sprunghaften Änderungen der Durchflußquerschnitte verursachen relativ hohe Durchströmverluste.

Aus der DE-OS 35 21 747 ist weiters ein Ansaugsystem bekannt, wobei der Ansaugkanal im Zylinderkopf mit einem Hauptabschnitt des Ansaugsystems verbunden ist, welches eine einseitig gela­ gerte Drosselklappe enthält. Ein Hochgeschwindigkeitsansaugka­ nal relativ kurzer Länge und ein Niedriggeschwindigkeitsan­ saugkanal relativ großer Länge sind beide mit dem an den Zy­ linderkopf anschließenden Hauptabschnitt der Ansaugleitung verbunden, wobei eine Drosselklappe in dem Hochgeschwindig­ keitskanal vorgesehen ist. Zur Auswahl zwischen den zwei An­ saugkanälen wird die Drosselklappe für Hochgeschwindigkeitsbe­ trieb der Brennkraftmaschine geöffnet und für Niedriggeschwin­ digkeitsbetrieb geschlossen. Zur Zu- und Abschaltung der bei­ den verschieden langen Ansaugkanäle werden also zwei Drossel­ klappen benötigt, was einen relativ großen Aufwand bedeutet.

Es sind auch kontinuierlich verstellbare Systeme bekannt, mit welchen bei Motoren mit großer Drehzahlspanne ein optimaler Drehmomentverlauf (Liefergradverlauf) über den gesamten Dreh­ zahlbereich verwirklicht werden kann. Diese kontinuierlich verstellbaren Systeme sind aber von ihrem Aufbau her so kom­ pliziert und störanfällig, daß eine konstruktive Verwirkli­ chung nur mit sehr großem Aufwand möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits die Nach­ teile der bekannten Systeme zu vermeiden und anderseits auf einfache Weise einen weiteren Drehzahlbereich mit optimalem Drehmomentverlauf zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Einlaßsammelrohr auch eine unmittelbare Strömungsverbindung zum Stutzen aufweist, die zwischen den Einmündungsquerschnit­ ten der Ansaugrohre im Stutzen angeordnet ist, und daß die Re­ gelklappe mittig auf der Welle angebracht ist (Butterfly-Type) und außer ihren Endstellungen auch eine Zwischenstellung ein­ nehmen kann, wobei die kürzeste Strömungsverbindung zwischen Einlaßsammelrohr und Einlaßkanal im Zylinderkopf herstellbar ist. Diese Ausführung hat den Vorteil gegenüber den bisher be­ kannten, daß sie einfach, kostengünstig und nicht störanfällig ist und mit nur einer Klappe pro Zylinder bis zu drei Saug­ rohrlängen eingestellt werden können, was den Drehmomentver­ lauf über den gesamten Verlauf der Drehzahl günstiger darstel­ len läßt. Bei diesem System können also in einfachster Weise drei verschiedene Saugrohrlängen wahlweise zugeschaltet wer­ den, wodurch ein optimaler Drehmomentverlauf erreicht werden kann.

Um eines der Saugrohre möglichst lange gestalten zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die verschieden langen An­ saugrohre das Einlaßsammelrohr umfassen, wobei mindestens ei­ ner der verschieden langen Ansaugrohre um das Einlaßsammelrohr nach einer Schraubenlinie gewickelt ist.

Schließlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß bei den um das Einlaßsammelrohr gewickelten Ansaugrohren die Innenwände der Ansaugrohre durch die Außenwände des Einlaßsammelrohres gebil­ det sind.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Be­ schreibung einiger Ausführungsbeispiele nach der Erfindung hervor. Es zeigen:

Fig. 1 bis Fig. 3 ein Ansaugsystem gemäß der Erfindung bei drei verschiedenen Stellungen der Drossel­ klappe,

Fig. 4 und 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, wobei Fig. 4 einen Axialschnitt und Fig. 5 einen Querschnitt gemäß der Linie X-X in Fig. 4 darstellt.

Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung besteht das Ansaugsystem aus dem Ansaugsam­ melrohr 1, dem Stutzen 2, der mittels des Flansches 3 am Zy­ linderkopf 4 dichtend befestigt ist. lm Stutzen 2 ist je Zy­ linder eine Regelklappe 5 untergebracht, die auf der zur Mo­ torlängsachse parallelen Welle 6 fest montiert ist. Diese Welle 6 durchsetzt bei einer Mehrzylin­ der-Reihen-Brennkraftmaschine alle Ansaugstutzen und wird von einem nicht näher zu beschreibenden Stellelement über das Mo­ tormenagement betätigt. Die Regelklappe 5 kann im Prinzip drei Stellungen einnehmen und damit jeweils eine von drei verschie­ denen Rohrlängen mit dem Einlaßkanal 7 im Zylinderkopf 4 ver­ binden. Bei der in Fig. 1 dargestellten Mittelstellung der Re­ gelklappe 5 ist die Ansaugrohrlänge L 1 bei der Klappenstellung nach Fig. 2 die Ansaugrohrlänge L 2 und bei der Klappenstellung nach Fig. 3 die Saugrohrlänge L 3 eingestellt. Die Saugrohrlän­ gen sind jeweils von der Achse 1′ des Ansaugsammelrohres 1 bis zum Sitz 12 des Ansaugventiles 13 gemessen. Die Achse des Stutzens 2 ist mit 2′ bezeichnet. In dieser liegt die Regel­ klappe 5 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung.

Bei der Ausführung nach den Fig. 4 und 5 ist das Saugrohr L 3 nach einer Schraubenlinie um das Ansaugsammelrohr 1 gewickelt, um es möglichst lange gestalten zu können, ohne das Bauvolumen zu vergrößern, wobei das dargestellte Ansaugsystem für eine Vierzylinder-Reihen-Brennkraftmaschine bestimmt ist und die Regelklappen 5 auf einer gemeinsamen Welle sitzen, deren Achse mit 6′ bezeichnet ist.

Claims (3)

1. Ansaugsystem für Brennkraftmaschinen mit zwei verschieden langen, von einem Einlaßsammelrohr (1) ausgehenden Ansaug­ rohren (L 2, L 3), die einzeln, vorzugsweise drehzahlabhän­ gig, an den zum Einlaßventil führenden Einlaßkanal (7) im Zylinderkopf anschließbar sind, wobei das Einlaßsammel­ rohr (1) mit jedem Einlaßkanal (7) mittels eines Stut­ zens (2) verbunden ist und die verschieden langen, vom Einlaßsammelrohr (1) ausgehenden Ansaugrohre (L 2, L 3) in diesen Stutzen in bzw. auf gegenüberliegenden Seiten der Achse (2′) des Stutzens (2) einmünden, und daß im Stut­ zen (2) eine Regelklappe (5) angeordnet ist, die auf einer zur Motorlängsachse parallelen Welle (6) angebracht ist und in zwei Stellungen, ihren beiden Endstellungen, je­ weils die Strömungsverbindung zwischen einem der Ansaug­ rohre (L 2, L 3) und dem Einlaßkanal (7) herstellt und die Strömungsverbindung zwischen dem anderen Ansaugrohr und dem Einlaßkanal (7) unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßsammelrohr (1) auch eine unmittelbare Strö­ mungsverbindung (L 1) zum Stutzen (2) aufweist, die zwi­ schen den Einmündungsquerschnitten der Ansaugrohre (L 2, L 3) im Stutzen (2) angeordnet ist, und daß die Regelklappe (5) mittig auf der Welle (6) angebracht ist (Butterfly- Type) und außer ihren Endstellungen auch eine Zwischen­ stellung einnehmen kann, wobei die kürzeste Strömungsver­ bindung (L 1) zwischen Einlaßsammelrohr (1) und Einlaßkanal (7) im Zylinderkopf (4) herstellbar ist.

2. Ansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschieden langen Ansaugrohre (L 2, L 3) das Einlaßsam­ melrohr (1) umfassen, wobei mindestens einer der verschie­ den langen Ansaugrohre (L 2, L 3) um das Einlaßsammelrohr (1) nach einer Schraubenlinie gewickelt ist.

3. Ansaugsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei den um das Einlaßsammelrohr (1) gewickelten Ansaugroh­ ren (L 2, L 3) die lnnenwände der Ansaugrohre (L 2, L 3) durch die Außenwände des Einlaßsammelrohres (1) gebildet sind.