DE3831085A1 - Sauganlage einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sauganlage einer Brenn­ kraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und geht aus von der gattungsbildenden DE-OS 33 14 962.

Derartige Sauganlagen nutzen das bekannte Prinzip der Impulsaufladung, wobei zur Vergrößerung des Betriebs­ bereiches der Brennkraftmaschine, innerhalb dessen die Impulsaufladung wirksam ist, die Sauganlagengeometrie veränderbar ist. Insbesondere sind hierzu verschließbare Rohrverbindungen zwischen beispielsweise zwei Saug­ rohren, welche ihrerseits auch zusammengefaßte Einzel­ saugrohre mehrerer Zylinder darstellen können, vorge­ sehen. Diese Saugrohre sind ihrerseits zumeist stromauf der Rohrverbindung zusammengeführt. Bei geschlossener Rohrverbindung wirkt für die Impulsaufladung die in der Zusammenführung mündende Saugrohrlänge, wohingegen bei geöffneter Rohrverbindung lediglich die sich bis dorthin erstreckende Saugrohrlänge wirksam ist.

Wenngleich sich derartige Sauganlagen prinzipiell bewährt haben, so sind doch Verbesserungen wünschens­ wert, da sich hiermit insbesondere im unteren bis mittleren Drehzahlbereich einer Brennkraftmaschine ein meßbarer Aufladeeffekt erzielen läßt; im oberen Dreh­ zahlbereich jedoch können derartige Sauganlagen nicht befriedigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, Maßnahmen aufzuzeigen, mit Hilfe derer eine Impulsaufladung an einer gattungsge­ mäßen Sauganlage im gesamten Betriebsbereich nutzbar gemacht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst, vorteilhafte Weiterbil­ dungen beschreiben die Unteransprüche.

Ein im Bereich der Rohrverbindung abzweigendes Zusatz­ volumen verstärkt die Reflexion einer von der Brenn­ kraftmaschine angeregten Saugwelle. Die dabei ent­ stehende, zur Nachladung nutzbare Druckwelle wird hierdurch ebenfalls deutlich verstärkt. Ist das Zu­ satzvolumen hingegen abgesperrt, so verhält sich die erfindungsgemäße Sauganlage analog der aus dem Stand der Technik bekannten Ausführung. Das Zusatzvolumen kann dabei als einfacher, beispielsweise über einen kurzen Rohrstutzen, abzweigender Behälter ausgebildet sein und kann dabei desweiteren - dies ist jedoch nicht unbe­ dingt erforderlich - als sog. Resonanzvolumen wirken. Durch geeignete Abstimmung der einzelnen Abmessungen ergeben sich mit der vorgeschlagenen Maßnahme nunmehr mehrere Betriebsbereiche, innerhalb derer eine Impuls­ aufladung nutzbar ist. In einem ersten Betriebsbereich ist die Rohrverbindung verschlossen sowie das Zusatz­ volumen abgesperrt, in einem zweiten Betriebsbereich ist die Rohrverbindung geöffnet, und in einem dritten Be­ triebsbereich sind sowohl die Rohrverbindung als auch das Zusatzvolumen offen. Daneben kann selbstverständlich bei geschlossener Rohrverbindung auch das Zusatzvolumen geöffnet sein.

Eine weitere Nutzung der Impulsaufladung in einem anderen Betriebsbereich ermöglicht eine Ausbildung nach Anspruch 2. Vorteilhafterweise dient hierbei das ohnehin vorhandene Zusatzvolumen analog oben zur Verstärkung der Reflexion innerhalb der sich bis zur Zusammenführung erstreckenden Saugrohrlänge. Um dabei die Saugrohrdyna­ mik nicht zu stören, empfiehlt es sich, die Stichleitung zwischen dem Zusatzvolumen sowie der Zusammenführung stromauf der Rohrverbindung nur dann geöffnet zu halten, wenn die Rohrverbindung verschlossen ist.

Die Merkmale des dritten Anspruchs bieten nicht nur konstruktive Vorteile, sondern vereinfachen darüber hinaus die Ansteuerung einer erfindungsgemäßen Saug­ anlage. Eine derartige Ausbildung kann in verschieden­ artigster Weise realisiert werden; so kann beispiels­ weise ein Steuerelement ähnlich einem bekannten 2-/3- Wege-Ventil ausgebildet sein, es sind jedoch auch beispielsweise walzenschieberähnliche Ausführungen denkbar.

Eine Prinzipskizze verdeutlicht nochmals näher das Wesen der Erfindung.

Eine Brennkraftmaschine 1 weist vier Zylinder 2 a bis 2 d auf, welchen die Verbrennungsluft über Saugrohre 3 a bis 3 d zugeführt wird. In den Punkten 4′ bzw. 4′′ sind jeweils zwei Saugrohre 3 b, 3 c bzw. 3 a, 3 d entsprechend dem gewählten Zündabstand der Zylinder 2 zusammenge­ führt. Desweiteren ist eine verschließbare Rohrverbin­ dung 5 vorgesehen, welche die beiden Punkte 4′, 4′′ in Form eines mit einem Steuerelement 6 versehenen Rohres miteinander verbindet. Stromauf der Rohrverbindung 5 sind die beiden sich durch eine Zusammenführung der Saugrohre 3 a mit 3 b bzw. 3 b mit 3 c ergebenden Saugrohre 11 a, 11 b zusammengeführt. Der Bereich dieser Zusammen­ führung ist mit der Ziffer 12 bezeichnet.

Bei geöffnetem Steuerelement ergibt sich die für eine Impulsaufladung relevante Saugrohrlänge somit im wesent­ lichen aus den jeweiligen Einzel-Saugrohr-Längen, während bei durch das Steuerelement 6 verschlossener Rohrverbindung 5 die Summe der jeweiligen Einzel-Saug­ rohr-Längen 3 mit den Längen der jeweiligen weiter­ führenden Saugrohe 11 den wirksamen Betriebsbereich einer Impulsaufladung bestimmt.

Von der Rohrverbindung 5 zweigt ein Zusatzvolumen 8 in Form eines über ein kurzes Rohrstück 9 angekoppelten Behälters ab. Das Rohrstück 9 mündet dabei ebenfalls in das Gehäuse des Steuerelementes 6 und ist von diesem absperrbar. Bei geöffnetem Zusatzvolumen 8 sowie geöff­ neter Rohrverbindung 5 werden von der Brennkraftmaschine ausgehende Saugwellen innerhalb der Einzel-Saugrohre 3 in verstärkter Form als Druckwellen an dem Zusatzvolumen reflektiert. Durch entsprechende Ansteuerung des Steuer­ elementes 6 ist es somit möglich, im gesamten Betriebs­ bereich eine meßbare Impulsaufladung zu erzielen.

Desweiteren zweigt von der Zusammenführung 12 eine mit einem Sperrventil 14 versehene Stichleitung 16 ab, welche ebenfalls im Zusatzvolumen 8 mündet. Vorteil­ hafterweise ist es somit möglich, das ohnehin bereits vorhandene Zusatzvolumen 8 zur abermaligen Verstärkung der Impulsaufladung der erfindungsgemäßen Sauganlage in einem weiteren Betriebsbereich der Brennkraftmaschine heranzuziehen. Ist das Sperrventil 14 geöffnet, so empfiehlt es sich, sowohl die Rohrverbindung 5 als auch den Zugang von der Rohrverbindung zum Zusatzvolumen 8 geschlossen zu halten. Die für eine Impulsaufladung nunmehr relevante Saugrohrlänge ergibt sich in diesem Fall durch Addition des jeweiligen Einzelsaugrohres 3 in Verbindung mit dem jeweiligen Saugrohr 11. Ist das Zusatzvolumen 8 ebenfalls durch Absperren des Sperrven­ tiles 14 abgekoppelt, so liegt eine aus dem Stand der Technik bekannte Sauganlage vor; ist das Zusatzvolumen hingegen geöffnet, wirkt es verstärkend auf die Re­ flexionen innerhalb dieses Saugrohr-Stranges.

Wie anhand obiger Erläuterungen ersichtlich wurde, ermöglicht das im Bereich der Rohrverbindung 5 ab­ zweigende absperrbare Zusatzvolumen 8 eine Nutzung der Impulsaufladung im gesamten Betriebsbereich der Brenn­ kraftmaschine 1. Die konstruktive Ausführung einer derartigen Sauganlage kann dabei selbstverständlich von der gezeigten Prinzipskizze abweichen. So kann bei­ spielsweise die Zusammenführung der Saugrohre 3 a und 3 d auch stromab des Punktes 4′′ erfolgen. Ebenso können anstelle eines einzigen Steuerelementes 6 zum Ver­ schließen der Rohrverbindung 5 sowie zum Absperren des Zusatzvolumens 8 auch beispielsweise zwei separate Drosselklappen vorgesehen sein. Derartige Abwandlungen sind unerheblich; wesentlich ist vielmehr der allgemeine Erfindungsgedanke.

Claims (3)

1. Sauganlage einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei über eine verschließbare Rohrverbindung miteinander verbindbaren Saugrohren, gekennzeichnet durch ein im Bereich der Rohrver­ bindung (5) abzweigendes absperrbares Zusatzvolumen (8) .

2. Sauganlage nach Anspruch 1, wobei die miteinander verbindbaren Saugrohre stromauf der Rohrverbindung zusammengeführt sind, gekennzeichnet durch eine das Zusatzvolumen (8) mit dem Bereich der Zusammenführung (12) verbindende absperrbare Stichleitung (16).

3. Sauganlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschließen der Rohrverbindung (5) sowie zum Absperren des Zusatz­ volumens (8) ein einziges Steuerelement (6) vorge­ sehen ist.