DE4129356A1 - Im verbundguss hergestellte sauganlage fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine im Verbundguß herge­ stellte Sauganlage für Brennkraftmaschinen nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Sauganlage ist aus der DE-A-27 19 615 bekannt. Die dort beschriebene Sauganlage besteht aus einem Sammlergehäuse aus Gußmetall, an dem Saugrohre aus gezogenem Metall durch Eingießen befestigt sind. Der Rohrflansch, um die Saugrohre am Zylinderkopf zu befesti­ gen, besteht ebenfalls wieder aus Gußmetall.

Die hier beschriebene Sauganlage kann nur mit verlorenen Kernen hergestellt werden, da das Sammlergehäuse einstückig aufgebaut ist. Da die Saugrohre als gezogene Eisenmetallrohre ausgebildet sind und die übrigen Teile aus Aluminium sein sollen, besteht weiterhin das Problem, daß aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der einzelnen Metalle Undichtigkeiten auftreten können. Derartige Undichtigkeiten können in einer Sauganlage jedoch in keinem Fall geduldet werden, da sie das Lauf­ verhalten und auch das Abgasverhalten der Brennkraft­ maschine negativ beeinflussen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Sauganlage der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß sie einfach und preisgünstig hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 7 beschreibt ein geeignetes Herstellungsverfahren.

Der Vorteil der Lösung ist darin zu sehen, daß aufgrund der Ausbildung des Sammlergehäuses mit einem Deckel Schieber eingesetzt werden können zur Herstellung des Sammlergehäuses. Damit ist es möglich, das Sammlergehäuse und auch die Befestigungsflansche im Dauerformverfahren (Kokillenguß, Druckguß) herzustellen. Dies ist eine preiswerte und einfache Möglichkeit der Herstellung von Sauganlagen. Da die Sauganlage komplett aus Aluminium hergestellt werden kann, zeichnet sie sich durch geringes Gewicht, niedrige Entwicklungskosten, gutes Wärmeleit­ vermögen sowie des Fehlens von Recyclingproblemen aus. Auch können alle Einzelteile der Sauganlage optimal auf Geräuschabsorption ausgestaltet werden, wobei keinerlei Einschränkungen innerhalb der Gestaltungsfreiheit vorlie­ gen. Daneben werden keine Sandkerne mehr benötigt, die nach dem Guß entsorgt werden müssen.

Die Weiterbildung nach Anspruch 2 schafft mit einfachen Mitteln eine gute Verbindung zwischen den Saugrohren und dem Sammlergehäuse bzw. dem Befestigungsflansch.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, daß auch der funktionsnotwendige Deckel des Sammlergehäuses aus gleichem Material wie das Sammlergehäuse hergestellt werden kann.

Werden andere Bauteile der Sauganlage, beispielsweise Drosselklappenstutzen, der üblicherweise im Druckgußver­ fahren hergestellt wird, in den Deckel integriert, so verringert sich die Anzahl der Bauteile.

Ebenso einfach wie die Verbindung der einzelnen Bauteile können auch die Öffnungen für die Einspritzdüsen bei einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine integriert werden.

Eine Vergrößerung der Stabilität der gesamten Sauganlage wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 erreicht.

Die Ansprüche 7 bis 9 beschreiben vorteilhafte Verfahrensschritte zur Herstellung der Sauganlage. Hier­ durch werden Sandkerne vollkommen gespart, da diese vollständig durch Schieber ersetzt werden können.

Durch Anspruch 10 wird die Möglichkeit geschaffen, die Saugrohre vor dem Verbinden mit dem Sammlergehäuse entsprechend den strömungsseitigen Forderungen vom Motor her optimal zu gestalten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines ausgewählten Beispiels näher dargestellt.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäß aufge­ bauten Sauganlage;

Fig. 2 einen Querschnitt durch das sammlerseitige Ende der Sauganlage;

Fig. 3 einen Querschnitt durch das befestigungs­ flanschseitige Ende der Sauganlage;

Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung des Formkonzep­ tes einer zur Herstellung der Sauganlage geeigneten Druckgußanlage.

In Fig. 1 ist eine Sauganlage 1 für eine luftverdichtende Brennkraftmaschine dargestellt. Diese Sauganlage besteht aus dem Sammlergehäuse 2, den Saugrohren 3 und dem Befestigungsflansch 4 sowie dem Deckel 5. Das Sammlerge­ häuse 2 ist auf seiner der Anschlußseite der Saugrohre 3 gegenüberliegenden Seite offen ausgebildet. Zum Verschließen dieser Längsseite des Sammlergehäuses dient der Deckel 5; der entweder fest, d. h. unlösbar oder lösbar befestigt ist. In den Deckel 5 können - hier nicht dargestellt - weitere Bauteile der Sauganlage, z. B. Drosselklappenstutze, integriert sein.

Die Anzahl der Saugrohre 3 richtet sich nach der Anzahl der Zylinder und danach, ob es sich um eine 2- oder 4-Ventil-Brennkraftmaschine handelt. Auch können die einzelnen Saugrohre untereinander über Rippen oder sonstige geeignete Verbindungselemente verbunden werden, um die Stabilität der Gesamtanlage zu erhöhen.

Der Befestigungsflansch 4 kann ein für alle Saugrohre gemeinsamer Flansch sein oder es können Einzelflansche für jedes Saugrohr oder ein Flansch für zwei oder drei Saugrohre vorgesehen werden.

Wird die Sauganlage an einer fremdgezündeten Brennkraft­ maschine verwendet, so können an den Befestigungs­ flansch 4 Öffnungen zur Aufnahme der Einspritzdüsen ange­ formt werden.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das sammlergehäuse­ seitige Ende der Sauganlage dargestellt. Hier sieht man die trichterförmige Aufweitung der Saugrohre 3, damit eine bessere Verbindung zwischen dem Sammlergehäuse 2 und jedem Saugrohr 3 erzielt werden kann. Aufgrund dieser Ausbildung ist es möglich, daß die Enden 6 der Saug­ rohre 3 vollständig im Material des Sammlergehäuses inte­ griert sind. Auch werden damit strömungstechnische Verbesserungen für die Verbrennungsluft im späteren Motorbetrieb erzielt.

Fig. 3 zeigt das andere Ende der Saugrohre 3, nämlich die Anordnung des Befestigungsflansches 4 an dem Saugrohr 3. Auch hier ist das saugrohrseitige Ende 7 trichterförmig aufgewölbt, um vollständig vom Material des Befestigungs­ flansches umschlossen zu werden.

In Fig. 4 ist schematisch die Anordnung der Schieber 8, 9, 10 und 11 gezeigt, die notwendig sind, um die erfin­ dungsgemäße Sauganlage im Druckgußverfahren herzustellen. Der Schieber 8 dient zur Formung des Hohlraumes des Sammlergehäuses 2. Hierzu weist er Aufnahmebutzen 12 zur Aufnahme der Saugrohre auf. Die vorgeformten Saugrohre 3 werden auf die einzelnen Butzen aufgeschoben und so gegen Eindringen des Materials verschlossen. Die gleiche Aufgabe hat der Schieber 9 für das befestigungsflansch­ seitige Ende der Saugrohre 3. Die Schieber 10 und 11 dienen dazu, Öffnungen im Befestigungsflansch vorzusehen, wobei der Schieber 11 insbesondere die Aufgabe hat, die Öffnungen für die Einspritzdüsen frei zuhalten.

Die Saugrohre 3 sind aus Aluminium hergestellt und werden bevorzugt nach der Strangpreßtechnik hergestellt. Jedoch auch das Pilgerschrittverfahren oder geschweißte Ausführungen können zur Anwendung gelangen. Sollte aus Gründen der Motorabstimmung ein sich verjüngender Saug­ querschnitt erforderlich sein, so kann jedes Saugrohr vor dem Angießen des Sammlergehäuses und des Befestigungs­ flansches hydrostatisch aufgeweitet werden. Als Material für die beschriebenen Bauteile der Sauganlagen wird bevorzugt Aluminium verwendet. Dann entstehen keine Recyclingprobleme, da die gesamte Anlage aus einheitli­ chem Material gefertigt ist. Weiterhin werden dann Undichtigkeiten aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungs-Koeffizienten vermieden.

Claims (10)

1. Im Verbundguß hergestellte Sauganlage (1) für Brennkraftmaschinen, mit einem Sammlergehäuse (2), von dem in Aluminium ausgeführte Saugrohre (3) zu Einlaßkanälen im Zylinderkopf führen und mit an den zylinderkopfseitigen Saugrohrenden angeordneten Befestigungsflanschen (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Sammlergehäuse (2) auf der der Anschlußseite der Saugrohre (3) gegenüberliegenden Seite mit einem Deckel (5) verschlossen ist und sowohl das Sammlergehäuse (2) als auch die Befestigungsflansche (4) im Dauerformverfahren hergestellt sind.

2. Im Verbundguß hergestellte Sauganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Ende jedes Saugrohres (3) trichterförmig aufgeweitet ist.

3. Im Verbundguß hergestellte Sauganlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der am Sammlergehäuse (2) befestigte Deckel (5) im Dauerformverfahren hergestellt ist.

4. Im Verbundguß hergestellte Sauganlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5) des Sammlergehäuses (2) weitere Bauteile der Sauganlage beinhaltet.

5. Im Verbundguß hergestellte Sauganlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Befesti­ gungsflansche (4) Aufnahmeöffnungen für Einspritzdüsen vorgesehen sind.

6. Im Verbundguß hergestellte Sauganlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Saugrohre (3) über Versteifungsrippen miteinander verbunden sind.

7. Verfahren zur Herstellung einer im Verbundguß herge­ stellten Sauganlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die Saugrohre hergestellt und in die erforderliche Form geformt werden, daß in einem zweiten Schritt die so vorgeformten Saugrohre an Schiebern einer Dauer­ form befestigt werden und daß in einem dritten Schritt das Sammlergehäuse und die Befestigungsflan­ sche im Dauerformverfahren hergestellt und mit den Saugrohren verbunden werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugrohre im Strang­ preßverfahren hergestellt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sammlergehäuse sowie die Befestigungsflansche im Druckguß hergestellt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugrohre mechanisch oder hydrostatisch aufgeweitet sind.