DE4014291C2 - Suction system for a multi-cylinder, mixture-compressing internal combustion engine - Google Patents
Suction system for a multi-cylinder, mixture-compressing internal combustion engineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sauganlage für eine mehrzylindrige gemischverdichtende Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a suction system for a Multi-cylinder mixture-compressing internal combustion engine according to the Preamble of claim 1.
Eine gattungsgemäße Sauganlage ist aus der US-PS 47 38 229 be kannt. Diese hat den Nachteil, daß die Drosselklappe in der Ansaugleitung entfernt ist von dem Resonanzbehälter, bzw. von der diesen in zwei Teilsammelvolumina unterteilenden Trennwand, so daß im niederen Drehzahlbereich bei Vollast, also bei maxi mal freigegebenem Ansaugleitungsquerschnitt über die mit beiden Teilsammelvolumina verbundene Ansaugleitung immer noch eine sich auf den Liefergrad negativ auswirkende Verbindung zwischen den beiden Teilsammelvolumina gegeben ist. Ferner ist durch diesen Abstand der Drosselklappe zu dem Resonanzbehälter das Volumen zwischen der Drosselklappe und den jeweiligen Zylindern relativ groß, so daß sich der Druck in diesem Raum bei einer vorgegebenen Laständerung nur relativ langsam ändert. Dies hat z. B. bei einer positiven Laständerung (Teillast → Vollast) ein schlechtes Ansprechverhalten der Brennkraftmaschine zur Folge. Im umgekehrten Fall, also bei einer negativen Lastände rung (Vollast →Teillast) verursacht die langsame Druckände rung in dem besagten Volumen auch nur einen langsamen Dreh zahlabfall, was nach einem Schaltvorgang, z. B. in eine höhere Schaltstufe beim Einkuppeln zu einem erhöhten Verschleiß der Kupplung führen kann, da die noch erhöhte Drehzahl über eine erhöhte Kupplungsreibung reduziert werden muß.A generic suction system is from US-PS 47 38 229 be knows. This has the disadvantage that the throttle valve in the Intake line is removed from the resonance tank, or from the partition dividing it into two partial collection volumes, so that in the low speed range at full load, i.e. at maxi times approved intake line cross-section over with both Partial volume connected suction line still one connection that has a negative impact on the degree of delivery the two partial collection volumes is given. Furthermore is by this distance of the throttle valve to the resonance tank Volume between the throttle valve and the respective cylinders relatively large, so that the pressure in this room at a predetermined load change changes only relatively slowly. this has e.g. B. with a positive load change (partial load → full load) a poor response of the internal combustion engine Episode. In the opposite case, i.e. with a negative load tion (full load → partial load) causes the slow pressure changes only a slow turn in the said volume decrease in what happens after a switching operation, e.g. B. in a higher one Switching stage when engaging to increased wear of the Coupling can lead because the increased speed over a increased clutch friction must be reduced.
Eine Verbindung der beiden Teilsammelvolumina im niederen Drehzahlbereich wird bei der Sauganlage nach der DE-OS 35 16 674 dadurch verhindert, daß jedes Teilsammelvolumen mit einer separaten Ansaugleitung verbunden ist, in welcher je eine Drosselklappe zur Steuerung der Brennkraftmaschinenlast vorge sehen ist. Um zu gewährleisten, daß über beide Ansaugleitungen in jedem Lastbereich immer ein gleich großer Massenstrom ange saugt wird, ist es erforderlich, die beiden Drosselklappen ab solut synchron zu betätigen, was mit einem erhöhten Steue rungsaufwand verbunden ist. Darüber hinaus ist der Bauaufwand durch die beiden Ansaugleitungen erhöht.A connection of the two partial collection volumes in the lower Speed range is in the suction system according to DE-OS 35 16 674 thereby preventing each partial collection volume from having a separate suction line is connected, in each one Throttle valve for controlling the engine load see is. To ensure that both suction lines always the same mass flow in every load range is sucked, it is necessary to remove the two throttle valves solut to operate synchronously, what with increased control expenditure is connected. In addition, the construction effort increased by the two suction lines.
Dasselbe gilt für die Sauganlage nach der US-PS 45 49 506, bei welcher ebenfalls zu den beiden Teilsammelvolumen je eine se parate Ansaugleitung geführt ist. Im übrigen ist über die Lage der die Brennkraftmaschinenlast steuernden Drosselklappen nichts ausgesagt.The same applies to the suction system according to US-PS 45 49 506, at which is also a se for each of the two partial collection volumes separate suction line is guided. For the rest, is about the location the throttle valves controlling the engine load nothing said.
Die internationale Anmeldung WO 899/03473 zeigt eine Sauganlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine, bei welcher jede Flut einer mehrflutigen Ansaugleitung in ein separtes Saugrohr übergeht, von denen jedes wiederum zu je einem Zylinder der Brennkraftmaschine führt. In dem Verzweigungsbereich ist dabei eine Ventilvorrichtung angeordnet, über welche eine Verbindungsöffnung zwischen den einzelnen Fluten steuerbar ist. Die Last der Brennkraftmaschine wird dabei über eine stromauf der Ventileinrichtung in der Trennwand der einzelnen Fluten gelagerte Drosselklappe gesteuert. Ein Resonanzsammelbehälter, in welchen die Ansaugleitung einmündet ist nicht vorgesehen. The international application WO 899/03473 shows a suction system for a multi-cylinder internal combustion engine, in which each Flood of a multi-flow suction line in a separate suction pipe passes, each of which in turn becomes a cylinder each Internal combustion engine leads. It is in the branching area a valve device is arranged, via which a connection opening is controllable between the individual floods. The Load of the internal combustion engine is upstream of the Valve device stored in the partition of the individual floods Throttle valve controlled. A resonance collector, in which the intake pipe opens into is not provided.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sauganlage der im Oberbegriff des Hauptanspruches beschriebenen Art zu schaf fen, mit welcher insbesondere bei Vollast im niederen Dreh zahlbereich ein maximaler Liefergrad erzielbar ist, mit welcher gleichzeitig das Ansprechverhalten der Brennkraftmaschinendrehzahl bei Laständerungen verbessert wird und bei welcher der Bauaufwand sowie der Aufwand für die Steuerung der Brennkraftmaschinenlast gering ist.The invention has for its object a suction system sheep described in the preamble of the main claim fen, with which in particular at full load in low rotation maximum delivery rate can be achieved with which at the same time the response behavior of the Engine speed is improved with changes in load and in which the construction effort as well as the effort for the Control of the engine load is low.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn zeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst.The object is achieved by the features of the kenn drawing part of the main claim solved.
Dadurch, daß die Ansaugleitung der erfindungsgemäßen Sauganlage bis hin zu dem Ventilelement zweiflutig ausgebildet ist und durch die Stellung des Ventilelementes in Vollast im niederen Drehzahlbereich die eine Flut mit dem ersten Teilsammelvolumen und die andere Flut mit dem zweiten Teilsammelvolumen verbunden ist, ist eine unmittelbare den Liefergrad in diesem Betriebs bereich negativ beeinflussende Verbindung zwischen den beiden Sammelvolumina im Bereich des Anschlusses der Ansaugleitung an den Resonanzbehälter verhindert. Da ferner bei der erfindungsgemäßen Sauganlage nur eine Ventileinrichtung zur Steuerung der Brennkraftmaschinenlast erforderlich ist, ist eine aufwendige Einrichtung zur absolut synchronen Betätigung mehrerer Ventilelemente nicht erforderlich.Characterized in that the suction line of the suction system according to the invention up to the valve element is double-flow and by the position of the valve element in full load in the low Speed range that a flood with the first partial collection volume and the other flood is connected to the second partial collection volume is an immediate is the degree of delivery in this company area negatively influencing connection between the two Collection volumes in the area of the connection of the intake line prevents the sound box. Since furthermore at the Suction system according to the invention only a valve device for Control of the engine load is required a complex device for absolutely synchronous actuation multiple valve elements not required.
Durch die Anordnung des als baulich einfache Drosselklappe ausgebildeten Ventilelementes unmittelbar im Bereich des Anschlusses der Ansaugleitung an den Resonanzbehälter ist das Volumen der Sauganlage im Bereich zwischen dem Ventilelement und den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine minimal, so daß bei einer Änderung der Brennkraftmaschinenlast sich der Druck in der Sauganlage stromab des Ventilelementes und damit die Brennkraftmaschinendrehzahl schnellstmöglich an die neue Lastvorgabe anpassen kann. Wird also z. B. bei einem Gangwechsel während des Auskuppelns das Fahrpedal zurückgenommen, so fällt die Brennkraftmaschinendrehzahl relativ schnell ab, so daß nach dem Wiedereinkuppeln eine übermäßige, den Kupplungsverschleiß negativ beeinflussende Drehzahldifferenz zwischen der Brennkraftmaschinen- und der Getriebeseite nicht gegeben ist.By arranging the throttle valve as structurally simple trained valve element directly in the area of the connection the suction line to the resonance tank is that Volume of the suction system in the area between the valve element and the individual cylinders of the internal combustion engine minimal, so that when the internal combustion engine load changes Pressure in the suction system downstream of the valve element and thus the engine speed to the new one as soon as possible Can adjust load specification. So is z. B. when changing gear the accelerator pedal is withdrawn while disengaging, then falls the engine speed relatively quickly, so that after excessive clutch engagement, clutch wear negative influencing speed difference between the engine and the transmission side is not given.
Die Ausgestaltung der Trenneinrichtung im Resonanzbehälter stellt eine einfache Maßnahme dar, bei welcher unmittelbar dann, wenn der Betriebszustand der Brennkraftmaschine es erfordert, der Resonanzbehälter in zwei separate Teilsammelvolumina unterteilt werden kann und umgekehrt, wobei dadurch, daß die gesamte Trennwand um eine im Bereich der Wand des Resonanzbehälters in dessen Längsrichtung verlaufende Achse schwenkbar ist, im Falle einer umgeklappten Trennwand (mittlerer und hoher Drehzahlbereich) keinerlei Beeinträchtigung der Strömung der Ansauggase im Resonanzbehälter durch Teile der Trennwand gegeben ist.The design of the separation device in the resonance container represents a simple measure, in which immediately when the operating state of the internal combustion engine requires it, the resonance tank in two separate partial collection volumes can be divided and vice versa, whereby the entire partition by one in the area of the wall of the resonance container in the longitudinal direction of the axis is pivotable, in the case of a folded partition (middle and high speed range) no impairment of the Flow of the intake gases in the resonance tank through parts of the Partition is given.
Die Ansaugleitung bis hin zum Luftfilter zweiflutig zu führen hat den Vorteil, daß insbesondere in niederen Drehzahlbereichen ein relativ hoher Liefergrad erzielbar ist. To run the suction line up to the air filter in double flow has the advantage that especially in low speed ranges a relatively high degree of delivery can be achieved.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungs beispieles dargestellt.In the drawing, the invention is based on an embodiment example shown.
Im einzelnen zeigt in Form von nicht maßstabsgerechten Prin zipdarstellungenSpecifically shows in the form of not to scale print zip representations
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sauganlage einer 8-zylindrigen Brennkraftmaschine in einer Draufsicht und Fig. 1 shows an embodiment of an intake system of an 8-cylinder internal combustion engine according to the invention in a plan view and
Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Fig. 1 längs der Linie II-II. Fig. 2 is a sectional view of FIG. 1 along the line II-II.
Fig. 1 zeigt in einer Draufsicht eine 8-zylindrige gemischverdichtende Brennkraftmaschine 9 der V-Bauart, wobei die Zylinder 1 bis 4 der Zylinderbank 10 und die Zylinder 5 bis 8 der Zylinderbank 11 zugeordnet sind. Die in der Zeichnung nicht sichtbaren, den einzelnen Zylindern 1-8 zugeordneten und im Zylinderkopf verlaufenden Einlaßkanäle sind über je einen Einlaßtrakt 11-18 mit einem Resonanzbehälter 19 verbunden. In diesem Resonanzbehälter 19 ist eine sich über seine gesamte Länge erstreckende klappenförmige Trennwand 20 angeordnet, welche um eine im Bereich des Bodens 21 des Resonanzbehälters 19 in dessen Längsrichtung verlaufende Achse 22 verschwenkbar ist (s. Fig. 2). Mit dieser Trennwand 20 läßt sich der Reso nanzbehälter 19 also in zwei separate Teilsammelvolumina 23 und 24 unterteilen. Bei aufgestellter Trennwand 20 betragen die Saugabstände aus den jeweiligen Teilsammelvolumen 23 bzw. 24 180° Kurbelwinkel, d. h., daß bei einer angenommenen Zündfolge von 1-5-4-8-6-3-7-2 jeweils der Einlaßtrakt 11, 12, 13 und 14 der Zylinder 1, 4, 6 und 7 aus dem Teilsammelvolumen 24 und der Einlaßtrakt 18, 17, 16 und 15 der Zylinder 5, 8, 3 und 2 aus dem Teilsammelvolumen 23 ansaugt. Bei umgelegter Trennwand 20 (gestrichelt dargestellte Lage 20′′ in Fig. 2) saugen natür lich alle Einlaßtrakte 11-18 bzw. Zylinder 1-8 aus einem ge meinsamen Sammelvolumen. Die Trennwand 20 wird dabei derart betätigt, daß sie in niederen Drehzahlbereichen der Brenn kraftmaschine 9 den Resonanzbehälter 19 in die zwei Teilsam melvolumen 23 und 24 aufteilt (Lage 20′ in Fig. 2) und ab dem mittleren Drehzahlbereich bis hin zur Höchstdrehzahl umgeklappt ist (gestrichelte Lage 20′′). Die Strömungsrichtung der An sauggase ist in der Zeichnung durch die Pfeile 25 beschrieben. Fig. 1 shows a top view of an 8-zylindrige mixture-compressing internal combustion engine 9, the V-type, the cylinders 1 to 4 of the cylinder bank and the cylinders 10 are associated with 5 to 8 of the cylinder bank 11. The inlet channels, not visible in the drawing, assigned to the individual cylinders 1-8 and running in the cylinder head are each connected to a resonance tank 19 via an inlet section 11-18 . Arranged in this resonance container 19 is a flap-shaped partition 20 which extends over its entire length and can be pivoted about an axis 22 running in the region of the bottom 21 of the resonance container 19 in its longitudinal direction (see FIG. 2). With this partition 20 , the resonance container 19 can thus be divided into two separate partial collection volumes 23 and 24 . When the partition 20 is set up, the suction distances from the respective partial collection volume 23 or 24 are 180 ° crank angles, that is to say that with an assumed ignition sequence of 1-5-4-8-6-3-7-2, the intake tract 11 , 12 , 13 in each case and 14 the cylinders 1 , 4 , 6 and 7 from the partial collection volume 24 and the intake tract 18 , 17 , 16 and 15 of the cylinders 5 , 8 , 3 and 2 from the partial collection volume 23 . With the partition 20 (dashed position 20 '' in Fig. 2) naturally suck all intake tracts 11-18 or cylinder 1-8 from a common ge collection volume. The partition 20 is actuated in such a way that it divides the resonance tank 19 into the two partial melvolume 23 and 24 in the low speed ranges of the internal combustion engine 9 (position 20 'in FIG. 2) and is folded down from the middle speed range up to the maximum speed ( dashed layer 20 ''). The direction of flow of the suction gases is described in the drawing by the arrows 25 .
Stromauf des Resonanzbehälters 19 ist an diesen eine Ansaug leitung 26 angeschlossen, welche bis hin zu einem Luftfilter 27 zweiflutig ausgebildet ist. Die Ansaugleitung 26 ist dabei so angeschlossen, daß die die beiden Fluten 28 und 29 voneinander trennende Wandung 30 zumindest im Anschlußbereich in einer Ebene mit der aufgestellten Trennwand 20 im Resonanzbehälter 19 liegt. Unmittelbar in diesem Anschlußbereich ist in der An saugleitung 26 noch ein als Drosselklappe ausgebildetes Ven tilelement 31 zur Steuerung der Brennkraftmaschinenlast ange ordnet und zwar derart, daß die Drosselklappe 31 in ihrer ma ximalen Öffnungsstellung (Vollaststellung) sozusagen die die beiden Fluten 28 und 29 voneinander trennende Wandung 30 ver längert und dadurch mit der Trennwand 20 in dem Resonanzbehäl ter 19 (natürlich nur, wenn diese aufgestellt ist) verbindet. Mit anderen Worten heißt dies also, daß in Vollaststellung der Drosselklappe 31 bei aufgestellter Trennwand 20 (im niederen Drehzahlbereich) die eine Flut 28 der Ansaugleitung 26 mit dem ersten Teilsammelvolumen 24 und die andere Flut 29 mit dem zweiten Teilsammelvolumen 23 verbunden ist. Die Schwenkachse 32 der Drosselklappe 31 verläuft in der gemeinsamen Ebene von Trennwand 20 und Wandung 30. Dadurch, daß die Drosselklappe 31 in Vollaststellung sowohl mit der Trennwand 20 als auch mit der die beiden Fluten 28 und 29 trennenden Wandung 30 fluchtet, ist eine Beeinträchtigung der Strömung der Ansauggase durch die Drosselklappe 31 selbst nicht gegeben. Die gestrichelte Dar stellung 31′ zeigt die Drosselklappe in einem Teillastbereich.Upstream of the resonance tank 19 , a suction line 26 is connected to this, which is formed up to an air filter 27 double flow. The suction line 26 is connected so that the wall 30 separating the two floods 28 and 29 from one another lies at least in the connection area in one plane with the partition 20 in the resonance container 19 . Immediately in this connection area in the suction line 26 a valve element 31 designed as a throttle valve for controlling the internal combustion engine load is arranged in such a way that the throttle valve 31 in its maximum opening position (full load position), so to speak, separating the two floods 28 and 29 from one another Wall 30 extends ver and thereby with the partition 20 in the resonance container 19 (of course, only if this is set up) connects. In other words, this means that in the full load position of the throttle valve 31 when the partition 20 is set up (in the low speed range), one flood 28 of the suction line 26 is connected to the first partial collection volume 24 and the other flood 29 to the second partial collection volume 23 . The pivot axis 32 of the throttle valve 31 runs in the common plane of the partition 20 and wall 30 . Characterized in that the throttle valve 31 in the fully opened and with which the two inlet passages in alignment with both the partition wall 20 28 and 29 separating wall 30, an impairment of the flow of the intake gases is not given by the throttle valve 31 itself. The dashed Dar position 31 'shows the throttle valve in a partial load range.
Überschreitet die Brennkraftmaschinendrehzahl einen vorgege benen Grenzwert im mittleren Drehzahlbereich, so wird die Trennwand 20 in die in Fig. 2 gezeigte gestrichelte Stellung 20′′ überführt, so daß nur noch aus einem einzigen Volumen an gesaugt wird.If the engine speed exceeds a predetermined limit in the medium speed range, the partition 20 is transferred into the dashed position shown in FIG. 2 20 '', so that only a single volume is sucked in.
Claims (4)
- - pro Zylinder ist ein einen Resonanzbehälter mit dem jeweiligen Zylinderkopf verbindender Einlaßtrakt vor gesehen,
- - der Resonanzbehälter ist mittels einer Trenneinrich tung bedarfsweise in zwei separate Teilsammelvolumen unterteilbar,
- - ein Teil der Einlaßtrakte ist dem einen Teilsammel volumen und der andere Teil der Einlaßtrakte dem ande ren Teilsammelvolumen zugeordnet,
- - im niederen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine ist die Trenneinrichtung in der die beiden Teilsammel volumen voneinander trennenden Stellung und ab dem mittleren Drehzahlbereich bis hin zur Höchstdrehzahl in der die beiden Teilsammelvolumen verbindenden Stellung gehalten,
- - stromauf des Resonanzbehälters ist an diesen eine Ansaugleitung angeschlossen, in welcher ein Ventilelement zur Steuerung der Brennkraftmaschinenlast angeordnet ist,
- an intake tract connecting a resonance tank with the respective cylinder head is seen before,
- the resonance container can be subdivided into two separate subcollecting volumes by means of a separating device,
- part of the intake tracts is assigned to one partial collection volume and the other part of the intake tract is assigned to the other partial collection volume,
- - In the low speed range of the internal combustion engine, the separating device is held in the position separating the two partial collection volumes and from the middle speed range up to the maximum speed in the position connecting the two partial collection volumes,
- an upstream line of the resonance container is connected to it, in which a valve element for controlling the engine load is arranged,
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4014291A DE4014291C2 (en) | 1990-05-04 | 1990-05-04 | Suction system for a multi-cylinder, mixture-compressing internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE4014291A DE4014291C2 (en) | 1990-05-04 | 1990-05-04 | Suction system for a multi-cylinder, mixture-compressing internal combustion engine |
Publications (2)
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