DE4028489B4 - Luftangsaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Luftansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, welche in einem zylindrischen Gehäuse einen nach innen hin durch einen Drehschieber begrenzten Ringraum hat, von dem aus ein Ansaugkanal zur Brennkraftmaschine führt, wobei der Drehschieber eine den Ringraum mit dem Inneren des Drehschiebers und dadurch mit einem Lufteintritt verbindenden Durchlaß hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (5) durch ein Drehschiebergehäuse (4) abgedeckt ist, welches in der Bewegungsbahn des Durchlasses (11, 12, 13) des Drehschiebers (5) in Umfangsrichtung des Drehschiebergehäuses (4) zumindest drei Ansaugöffnungen (8, 9, 10) aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Luftansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, welche in einem zylindrischen Gehäuse einen nach innen hin durch einen Drehschieber begrenzten Ringraum hat, von dem aus ein Ansaugkanal zur Brennkraftmaschine führt, wobei der Drehschieber eine den Ringraum mit dem Inneren des Drehschiebers und dadurch mit einem Lufteintritt verbindenden Durchlaß hat. Eine solche Luftansaugeinrichtung ist Gegenstand der EP 0 237 755 A1 .
• Bei der bekannten Luftansaugeinrichtung hat der Drehschieber einen einzigen, ständig freien Durchlaß. Durch stufenloses Verdrehen des Drehschiebers kann dieser Durchlaß stufenlos aus einer nahe der Mündung des Ansaugkanals in den Ringraum liegenden Stellung bis in eine maximal von ihr entfernte Stellung bewegt werden, so daß sich eine variable Saugrohrlänge erzielen läßt. Der stufenlos verstellbare Drehschieber erfordert einen aufwendigen Steuerungsmechanismus für relativ große Verdrehwinkel, um zufriedenstellend arbeiten zu können. Deshalb ist der Fertigungsaufwand für die Luftansaugeinrichtung nach der EP-A-0 237 755 sehr hoch.
• Die DE 38 30 286 A1 beschreibt auch schon eine Luftansaugeinrichtung mit ein Einlaßsammelrohr ringförmig umgebenden Luftansaugkanälen pro Zylinder. Je nach Stellung einer Steuerklappe wird Luft unmittelbar aus dem Einlaßsammelrohr über einen Teilbereich des ringförmigen Luftansaugkanals aus dem Einlaßsammelrohr oder über den gesamten Bereich des Luftan saugkanals angesaugt. Dadurch lassen sich mit weniger Aufwand als gemäß der EP 0 237 755 A1 drei verschiedene Saugrohrlängen verwirklichen. Nachteilig ist jedoch, daß keine exakten Saugrohrlängen möglich sind, weil durch Verwendung nur einer Steuerklappe stets mehrere Ansaugöffnungen offen sind. Hierdurch wird verhindert, daß bei Betrieb mit kurzer Saugrohrlänge die verbleibende tote Saugrohrlänge als für das Arbeiten der Brennkraftmaschine vorteilhaftes Resonanzvolumen wirken kann.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftansaugeinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich mit möglichst geringem Aufwand die Drehmoment- und Leistungscharakteristik der Brennkraftmaschine durch variable Saugrohrlängen optimieren läßt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Drehschieber durch ein Drehschiebergehäuse abgedeckt ist, welches in der Bewegungsbahn des Durchlasses des Drehschiebers in Umfangsrichtung des Drehschiebergehäuses zumindest drei Ansaugöffnungen aufweist.
• Es hat sich gezeigt, daß eine solche Luftansaugeinrichtung mit zumindest drei Ansaugöffnungen annähernd gleich gut arbeitet wie eine Luftansaugeinrichtung mit stufenlos veränderlichen Saugrohrlängen. Der steuerungstechnische Bauaufwand für eine dreistufige Verstellmöglichkeit ist jedoch erheblich geringer als der für eine stufenlose Verstellung. Es sind ferner extrem lange und kurze Saugarmlängen bei minimalem Bauraumaufwand möglich. Da bei der erfindungsgemäßen Luftansaugeinrichtung der jeweils tote Luftansaugbereich keine Verbindung zum Inneren des Drehschiebers hat, kann er in vorteilhafter Weise als Resonanzraum wirken.
• Der Drehschieber braucht nur um geringe Drehwinkel verstellt zu werden, um die unterschiedlichen Saugrohrlängen steuern zu können, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Er findung im Drehschieber mehrere Durchlässe vorgesehen sind, von denen bei Überdeckung eines Durchlasses mit einer Ansaugöffnung der nächstfolgende Durchlaß um zumindest die Länge einer Ansaugöffnung in Drehrichtung versetzt und jeder folgende Durchlaß um eine Länge der folgenden Ansaugöffnung zusätzlich versetzt ist. Durch diese Ausbildung ergeben sich, bedingt durch sehr kleine Verstellwinkel minimale Verstellsteuerzeiten.
• Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge arbeiten optimal, wenn insgesamt drei Durchlässe im Drehschieber und drei Ansaugöffnungen im Drehschiebergehäuse vorgesehen sind.
• Bei sechszylindrigen Brennkraftmaschinen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese bei niedrigen Drehzahlen so gesteuert werden, als würden zwei dreizylindrige Brennkraftmaschinen nebeneinander arbeiten. Für solche Brennkraftmaschinen ist die erfindungsgemäße Luftansaugeinrichtung besonders vorteilhaft, wenn für jeweils drei Drehschieber ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen ist.
• Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine erfindungsgemäß gestaltete Luftansaugeinrichtung in der Zeichnung im Schnitt dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
• Die Zeichnung zeigt strichpunktiert von der Seite einen Zylinderkopfdeckel 1, an den eine erfindungsgemäß gestaltete Luftansaugeinrichtung 2 angeflanscht ist. Diese hat ein zylindrisches Gehäuse 3, in welchem koaxial zur Längsachse dieses Gehäuses 3 ein Drehschiebergehäuse 4 mit einem Drehschieber 5 angeordnet ist. Auf diese Weise entsteht zwischen dem Drehschiebergehäuse 4 und dem Gehäuse 3 ein Ringraum 6, der über einen Ansaugkanal 7 Verbindung mit dem Zylinderkopfdeckel 1 hat. Das Innere des Drehschiebers 5 hat eine ständig freie Verbindung zur Atmosphäre.
• Im Drehschiebergehäuse 4 sind drei Ansaugöffnungen 8, 9, 10 vorgesehen, von denen die Ansaugöffnung 8 sich unmittelbar an der Mündung des Ansaugkanals 7 in den Ringraum 6, die Ansaugöffnung 10 an einer von der Mündung maximal entfernten Stelle und die Ansaugöffnung 9 dazwischen befindet. Der Drehschieber 5 hat drei Durchlässe 11, 12, 13, von denen in der dargestellten Drehschieberstellung der Durchlaß 11 mit der Ansaugöffnung 10 fluchtet. Die Verbrennungsluft muß deshalb über die gesamte Länge des Ringraumes 6 aus dem Inneren des Drehschiebers 5 angesaugt werden. Verdreht man den Drehschieber 5 um etwas mehr als die Breite eines Durchlasses 11 entgegen dem Uhrzeigersinn, dann wird die Ansaugöffnung 10 versperrt. Der Durchlaß 12 gelangt unter die Ansaugöffnung 9, so daß dort die Luft aus dem Inneren des Drehschiebers 5 in den Ringraum 6 strömen kann.
• Dreht man den Drehschieber 5 weiter entgegen dem Uhrzeigersinn, so wird auch die Ansaugöffnung 9 abgedeckt, während der Durchlaß 13 unter die Ansaugöffnung 8 gelangt und dadurch den kürzest möglichen Ansaugweg freigibt.

Claims (4)

1. Luftansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, welche in einem zylindrischen Gehäuse einen nach innen hin durch einen Drehschieber begrenzten Ringraum hat, von dem aus ein Ansaugkanal zur Brennkraftmaschine führt, wobei der Drehschieber eine den Ringraum mit dem Inneren des Drehschiebers und dadurch mit einem Lufteintritt verbindenden Durchlaß hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (5) durch ein Drehschiebergehäuse (4) abgedeckt ist, welches in der Bewegungsbahn des Durchlasses (11, 12, 13) des Drehschiebers (5) in Umfangsrichtung des Drehschiebergehäuses (4) zumindest drei Ansaugöffnungen (8, 9, 10) aufweist.
2. Luftansaugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Drehschieber (5) mehrere Durchlässe (11, 12, 13) vorgesehen sind, von denen bei Überdeckung eines Durchlasses (11) mit einer Ansaugöffnung (10) der nächstfolgende Durchlaß (12) um zumindest die Länge einer Ansaugöffnung (9) in Drehrichtung versetzt und jeder folgende Durchlaß (13) um eine Länge der folgenden Ansaugöffnung (8) zusätzlich versetzt ist.
3. Luftansaugeinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt drei Durchlässe (11, 12, 13) im Drehschieber (5) und drei Ansaugöffnungen (8, 9, 10) im Drehschiebergehäuse (4) vorgesehen sind.
4. Luftansaugeinrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für eine sechszylindrische Brennkraftmaschine für jeweils drei Drehschieber ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen ist.