DE4326160A1 - Combustion air feed system for multi-cylinder internal combustion engines - Google Patents

Combustion air feed system for multi-cylinder internal combustion engines

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DE4326160A1
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Artur Dipl Ing Bauer
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Abstract

The invention relates to a combustion air feed system for multi-cylinder internal combustion engines with cylinder banks arranged in a V-shape to one another, which system is arranged in the space defined by the opening angle of the cylinder banks and comprises an air distributor with a manifold, which is situated in a plane running through the highest points of the cylinder banks and extends in the direction of the engine's longitudinal axis and which has two groups of pipes with air feed pipes of approximately equal length for feeding combustion air to the individual cylinders. In order to design a combustion air feed system of the generic type so that it is of as simple and compact a construction as possible compared to the known prior art, it is proposed according to the invention that the air distributor comprise an air collecting chamber situated in the central area of the space between the cylinder banks, from which chamber the air feed pipes project in the direction of the inlet openings of the cylinder banks, the air feed pipes of the group of pipes assigned to each cylinder bank respectively also opening out at a chamber wall of the air collecting chamber facing that cylinder bank.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungsluftzuführungs­ anlage für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.The invention relates to a combustion air supply System for internal combustion engines according to the preamble of the patent claim 1.

Aus der DE-PS 29 30 697 ist bereits eine Verbrennungsluftzufüh­ rungsanlage für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen der gattungs­ gemäßen Art bekannt. Zwischen V-förmig zueinander angeordneten Zylinderreihen befindet sich ein U-förmiger Luftverteiler, von dem aus zwei Rohrgruppen mit annähernd gleich langen Luftansaug­ rohren zu den einzelnen Zylindern führen.From DE-PS 29 30 697 is a combustion air supply tion system for multi-cylinder internal combustion engines of the genus known type. Arranged between each other in a V-shape There is a U-shaped air distributor, from that of two tube groups with air intake of approximately the same length pipes to the individual cylinders.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Verbrennungsluftzuführungsanlage so auszubilden, daß diese im Vergleich zum bisher bekannten Stand der Technik möglichst ein­ fach und kompakt aufgebaut ist.The invention has for its object a generic Combustion air supply system to be trained so that in Comparison as far as possible with the prior art known to date is compact and compact.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches gegebenen Merkmale gelöst.The object of the invention is characterized by the Main claim given characteristics solved.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt darin, daß durch die zentral angeordnete Luftsammelkammer die Luftzufüh­ rungsrohre wesentlich kürzer sind als bei bekannten Verbren­ nungsluftzuführungsanlagen. Ferner wird durch die kompaktere Bauweise eine Gewichtsreduzierung erzielt.An advantage of the arrangement according to the invention is that the air supply through the centrally arranged air collection chamber pipes are much shorter than with known cremations air supply systems. Furthermore, the more compact Construction achieved a weight reduction.

Durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 wird bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen der Raum zwischen den V-förmig zueinander angeordneten Zylinderreihen besonders optimal ge­ nutzt, da der vom Abgasturbolader zum Ladeluftkühler führende Teil der Ladeluftleitung direkt an der Unterseite der Luftsam­ melkammer angeformt ist.By the embodiment of the invention according to claim 2 is in supercharged internal combustion engines the space between the V-shaped mutually arranged rows of cylinders particularly optimal ge  uses, since the leading from the exhaust gas turbocharger to the intercooler Part of the charge air duct directly on the underside of the Luftsam Melkammer is molded.

Die erfindungsgemäßen Streben nach Anspruch 3 verringern die Auswölbung der Luftsammelkammer durch den Ladeluftdruck, insbe­ sondere wenn diese aus relativ dünnem Kunststoffmaterial herge­ stellt ist.The struts according to claim 3 reduce the Bulging of the air collection chamber by the charge air pressure, esp especially if this is made of relatively thin plastic material represents is.

Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 bietet im Ver­ gleich zum bisher bekannten Stand der Technik eine wesentliche Verringerung der zur Befestigung des Luftverteilers am Motor­ block benötigten Teile, da hierfür lediglich vier Ankerschrauben benötigt werden, die in geeignete, an der Luftsammelkammer ange­ formte Löchern steckbar sind. Durch die Befestigung der Anker­ schrauben am Motorblock werden die den Zylinderreihen zugewand­ ten Enden der Luftzuführungsrohre auf die Dichtungen der Einlaß­ öffnungen der einzelnen Zylinder gepreßt. Durch die Verringerung der Anzahl der Befestigungsschrauben des Luftverteilers und durch die in Motorhochachsenrichtung ausgerichteten Ankerschrau­ ben ist eine wesentlich einfachere Montage des Luftverteilers im Vergleich zum bekannten Stand der Technik erzielbar.The embodiment of the invention according to claim 4 offers in Ver an essential part of the prior art known to date Reduction in the attachment of the air distributor to the engine block required parts, since only four anchor bolts are required are needed in the appropriate, attached to the air collection chamber shaped holes are pluggable. By fastening the anchors screws on the engine block face the rows of cylinders ends of the air supply pipes on the seals of the inlet openings of the individual cylinders pressed. By reducing the number of fixing screws of the air distributor and due to the anchor bolt aligned in the vertical direction of the motor ben is a much easier installation of the air distributor in the Comparable to the known prior art.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung hervor.Further configurations and advantages of the invention go out the description.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungs­ beispiele näher erläutert. Es zeigen:In the drawing, the invention is based on several embodiments examples explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Schemazeichnung eines V-Motors mit zwei Zylinder­ reihen mit der Anordnung des erfindungsgemäßen Luft­ verteilers in dem Raum zwischen den beiden Zylinderrei­ hen, Fig. 1 is a schematic drawing of a V-type engine with two cylinder rows with the arrangement according to the invention the air manifold in the space between the two Zylinderrei hen,

Fig. 2 eine Draufsicht eines ersten erfindungsgemäßen Luft­ verteilers einer Verbrennungsluftzuführungsanlage für einen Achtzylinder-V-Saugmotor, wobei der Luftvertei­ ler eine Luftsammelkammer und acht Luftzuführungsrohre umfaßt, die von dieser in Richtung auf die Einlaßöff­ nungen der Zylinderreihen abragen, Fig. 2 is a plan view of a first air according to the invention the manifold of a combustion air supply system for an eight-cylinder V-aspirated engine, the Luftvertei comprises ler an air collection chamber and eight air supply pipes, which protrude from this in the direction of the Einlaßöff voltages of the cylinder banks,

Fig. 3 eine Seitenansicht von Fig. 2, Fig. 3 is a side view of Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt IV-IV von Fig. 2, Fig. 4 shows a section IV-IV of Fig. 2,

Fig. 5 eine Draufsicht eines zweiten erfindungsgemäßen Luft­ verteilers für einen Sechszylinder-V-Turbomotor, wobei unterhalb der Luftsammelkammer ein Teil der Ladeluft­ leitung angeformt ist, Fig. 5 is a plan view of a second air distributor according to the invention for a six-cylinder V-turbo engine, below the air collection chamber a part of the charge air is formed line,

Fig. 6 eine Seitenansicht von Fig. 5, Fig. 6 is a side view of Fig. 5,

Fig. 7 eine Rückansicht von Fig. 5, Fig. 7 is a rear view of Fig. 5,

Fig. 8 einen Schnitt VIII-VIII von Fig. 5, Fig. 8 is a section VIII-VIII of Fig. 5,

Fig. 9 eine Prinzipzeichnung einer Draufsicht der erfindungs­ gemäßen Befestigung des Luftverteilers mittels Anker­ schrauben und Fig. 9 is a schematic drawing of a top view of the fastening of the air distributor according to the invention by means of anchors and screws

Fig. 10 eine Vorderansicht von Fig. 9. Fig. 10 is a front view of Fig. 9.

In Fig. 1 ist eine Schemazeichnung eines V-Motors 1 mit zwei Zy­ linderreihen 2 und 3 dargestellt, wobei ein in den Fig. 2 bis 9 näher dargestellter Luftverteiler 4 in einem durch den Öffnungswinkel der beiden Zylinderreihen 2 und 3 begrenzten Raum 5 an­ geordnet ist. Der Luftverteiler 4 liegt in einer durch die höch­ sten Punkte 6 und 7 der Zylinderreihen 2 und 3 verlaufenden Ebene.In Fig. 1 is a schematic drawing of a V-engine 1 with two cylinder rows 2 and 3 Zy, wherein an air distributor 4 shown in FIGS . 2 to 9 in an area limited by the opening angle of the two rows of cylinders 2 and 3 to 5 arranged is. The air distributor 4 lies in a plane running through the highest points 6 and 7 of the cylinder banks 2 and 3 .

Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen einen erfindungsgemäßen Luftverteiler 8 einer nicht näher dargestellten Verbrennungsluftzuführungsan­ lage eines Achtzylinder-V-Saugmotors. Figs. 2, 3 and 4 show an air distributor 8 according to the invention a Verbrennungsluftzuführungsan not shown position of an eight-cylinder V-suction motor.

Der Luftverteiler 8 umfaßt eine im Zentralbereich des Raumes 5 angeordnete, parallel zur Motorlängsachse verlaufende Luftsam­ melkammer 9, die normal zur Motorlängsachse einen im wesentli­ chen trapezförmigen Querschnitt besitzt und im Verhältnis zu ih­ rer Länge und Breite eine relativ geringe Höhe aufweist. Der Luftverteiler 8 ist vorzugsweise einstückig aus Kunststoff oder Metall gegossen.The air distributor 8 comprises an arranged in the central region of the room 5 , parallel to the longitudinal axis of the engine Luftsam melkammer 9 , which has a trapezoidal cross-section perpendicular to the longitudinal axis of the engine and has a relatively small height in relation to their length and width. The air distributor 8 is preferably cast in one piece from plastic or metal.

Auf der Vorderseite des Luftverteilers 8 mündet ein Luftsammel­ rohr 10 in die Luftsammelkammer 9. Diese besitzt parallel zur Motorlängsachse verlaufende, schräge Seitenwände 11 und 12 mit jeweils acht Öffnungen, aus denen jeweils eines von insgesamt acht Luftzuführungsrohren 13 bis 20 ausmündet, die in Richtung der Einlaßöffnungen der Zylinderreihen 2 und 3 gebogen sind. Die Luftzuführungsrohre 13 bis 16 bilden eine erste Rohrgruppe R1 und die Luftzuführungsrohre 17 bis 20 eine zweite Rohrgruppe R2.On the front of the air distributor 8 , an air collection tube 10 opens into the air collection chamber 9 . This has parallel to the longitudinal axis of the engine, inclined side walls 11 and 12 , each with eight openings, each of which opens out from a total of eight air supply pipes 13 to 20 , which are bent in the direction of the inlet openings of the rows of cylinders 2 and 3 . The air supply pipes 13 to 16 form a first pipe group R1 and the air supply pipes 17 to 20 form a second pipe group R2.

Die Unterseite 21 der Luftsammelkammer 9 besitzt aus Steifig­ keitsgründen eine in Längsrichtung der Luftsammelkammer 9 ver­ laufende Einbuchtung 22.The underside 21 of the air collection chamber 9 has, for reasons of stiffness, a recess 22 running in the longitudinal direction of the air collection chamber 9 .

Die Fig. 5 bis 8 zeigen einen erfindungsgemäßen Luftverteiler 23 einer nicht dargestellten Verbrennungsluftzuführungsanlage eines Sechszylinder-V-Turbomotors. Figs. 5 to 8 show an air manifold 23 according to the invention a combustion air supply system of a six-cylinder V-turbo engine, not shown.

Der Luftverteiler 23 umfaßt analog zu dem in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Luftsammelkammer 24, auf de­ ren Vorderseite ein von einem nicht dargestellten Ladeluftkühler kommendes Luftsammelrohr 25 einmündet. Aus den Seitenwänden 26 und 27 der Luftsammelkammer 24 münden sechs Luftzuführungsrohre 28 bis 33 aus, die in Richtung der Einlaßöffnungen der Zylinder­ reihen 2 und 3 gebogen sind. Die Luftzuführungsrohre 28 bis 30 bilden eine Rohrgruppe R3 und die Luftzuführungsrohre 31 bis 33 eine Rohrgruppe R4. The air distributor 23 comprises, analogously to the exemplary embodiment shown in FIGS. 2 to 4, an air collecting chamber 24 , on which an air collecting pipe 25 coming from a charge air cooler (not shown) opens out on the front side. From the side walls 26 and 27 of the air collection chamber 24 open six air supply pipes 28 to 33 , the rows 2 and 3 are bent in the direction of the inlet openings of the cylinders. The air supply pipes 28 to 30 form a pipe group R3 and the air supply pipes 31 to 33 form a pipe group R4.

An der Unterseite 52 der Luftsammelkammer 24 ist ein Teil 34 der Ladeluftleitung mittig und in Motorlängsachsenrichtung separat angeformt und einstückig mit dieser verbunden, wobei an einem rückwärtigen Stutzen 35 ein vom nicht dargestellten Abgasturbo­ lader kommendes erstes Ladeluftleitungsteil und an einem vorwär­ tigen Stutzen 36 ein zum Ladeluftkühler führendes zweites Lade­ luftleitungsteil ansteckbar ist.On the underside 52 of the air collection chamber 24 , a part 34 of the charge air line is formed in the center and in the longitudinal direction of the engine separately and integrally connected to it, with a charge pipe line coming from the exhaust-gas turbo charger (not shown) coming from a rear pipe 35 and a pipe 36 to the charge air cooler at a preheater pipe leading second charging air duct part is plugged.

Wegen des im Vergleich zu Saugmotoren wesentlich höheren Druckes der Ladeluft in der Luftsammelkammer 24 sind in dieser Streben 37 bis 43 angeordnet, die ihre Auswölbung begrenzen.Because of the much higher pressure of the charge air in the air collection chamber 24 compared to naturally aspirated engines, struts 37 to 43 are arranged in this strut, which limit their bulging.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Prinzipzeichnung einer erfindungs­ gemäßen Befestigung des Luftverteilers 8 bzw. 23 mittels in Mo­ torhochachsenrichtung verlaufenden Ankerschrauben 44 bis 47, die in an der Luftsammelkammer 9 bzw. 24 angeformten Löchern 48 bis 51 steckbar und im Motorblock befestigbar sind. Beim Anziehen der Ankerschrauben 44 bis 47 werden die Luftzuführungsrohre 13 bis 20 bzw. 28 bis 33 der Luftverteiler 8 bzw. 23 auf die jewei­ lige Dichtung der jedem Luftzuführungsrohr zugeordneten Einlaß­ öffnung der Zylinder der Zylinderreihen 2 und 3 gepreßt. FIGS. 9 and 10 show a schematic drawing of a fiction, modern attachment of the air distributor 8 and 23 torhochachsenrichtung means in Mo extending anchor bolts 44 to 47, the molded-in in the air collection chamber 9 and 24, holes 48 are to 51 pluggable and in the engine block fastened. When the anchor bolts 44 to 47 are tightened, the air supply pipes 13 to 20 or 28 to 33 of the air distributors 8 or 23 are pressed onto the respective seal of the inlet opening of the cylinders of the cylinder banks 2 and 3 assigned to each air supply pipe.

Claims (4)

1. Verbrennungsluftzuführungsanlage für mehrzylindrige Brenn­ kraftmaschinen mit V-förmig zueinander angeordneten Zylinderrei­ hen, die in dem durch den Öffnungswinkel der Zylinderreihen be­ grenzten Raum angeordnet ist und einen Luftverteiler mit einem Sammelrohr umfaßt, der in einer durch die höchsten Punkte der Zylinderreihen verlaufenden Ebene liegt und sich in Richtung der Motorlängsachse erstreckt und der zwei Rohrgruppen mit annähernd gleich landen Luftzuführungsrohren zur Zuführung von Verbren­ nungsluft zu den einzelnen Zylindern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftverteiler (8, 23) eine im Zentralbereich des Raumes (5) zwischen den Zylinderreihen (2, 3) liegende Luftsammelkammer (9, 24) umfaßt, von der die Luftzuführungsrohre (13-20, 28-33) in Richtung auf die Einlaßöffnungen der Zylinder der Zylinderreihen (2, 3) abragen, wobei an einer jeweils der Zylinderreihe (2, 3) zugewandten Kammerwand (11, 12) der Luftsammelkammer (9, 23) auch die dieser Zylinderreihe (2, 3) zugeordneten Luftzuführungsrohre (13-20, 28-33) der Rohrgruppen (R1-R2, R3-R4) ausmünden.1. Combustion air supply system for multi-cylinder internal combustion engines with V-shaped mutually arranged hen rows, which is arranged in the space delimited by the opening angle of the rows of cylinders and comprises an air distributor with a manifold which lies in a plane running through the highest points of the rows of cylinders and extends in the direction of the longitudinal axis of the engine and the two tube groups with approximately the same land air supply tubes for supplying combustion air to the individual cylinders, characterized in that the air distributor ( 8 , 23 ) one in the central region of the space ( 5 ) between the rows of cylinders ( 2 , 3 ) lying air collection chamber ( 9 , 24 ), from which the air supply pipes ( 13-20 , 28-33 ) project in the direction of the inlet openings of the cylinders of the cylinder rows ( 2 , 3 ), one of each of the cylinder row ( 2 , 3 ) facing chamber wall ( 11 , 12 ) of the air collection chamber ( 9 , 23 ) The air supply pipes ( 13-20 , 28-33 ) of the pipe groups (R1-R2, R3-R4) assigned to this row of cylinders ( 2 , 3 ) also open out. 2. Verbrennungsluftzuführungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen an der Unterseite (21) der Luftsammelkammer (24) ein zu dieser mittig angeordnetes und in Richtung der Motorlängsachse verlaufendes Ladeluftleitungs­ teil (34) separat angeformt ist, wobei an deren beiden Enden Stutzen (35, 36) zum Anschluß einer Ladeluftleitung angeordnet sind. 2. Combustion air supply system according to claim 1, characterized in that in the case of supercharged internal combustion engines on the underside ( 21 ) of the air collection chamber ( 24 ) a charge air line part ( 34 ) which is arranged centrally and runs in the direction of the longitudinal axis of the engine is formed separately, both ends of which Stubs ( 35 , 36 ) are arranged for connecting a charge air line. 3. Verbrennungsluftzuführungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen im Inneren der Luftsam­ melkammer (24) zur Verringerung ihrer Auswölbung deren Kammer­ wände durch Streben (37-43) verbunden sind, die in Richtung der Motorhochachse verlaufen.3. Combustion air supply system according to claim 1 or 2, characterized in that with supercharged internal combustion engines inside the Luftsam melkammer ( 24 ) to reduce their bulge whose chamber walls are connected by struts ( 37-43 ) which run in the direction of the motor vertical axis. 4. Verbrennungsluftzuführungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Luftsammelkammer (9, 24) Löcher (48-51) zur Aufnahme von in Motorhochachsenrichtung verlaufenden Ankerschrauben (44- 47) angeformt sind und der Luftverteiler (8, 23) mit diesen am Kurbelgehäuse befestigbar ist, so daß die einzelnen Enden der Luftzuführungsrohre (13-20, 28-33) auf die einzelnen Einlaßöff­ nungen der Zylinder gepreßt werden.4. Combustion air supply system according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the air collection chamber ( 9 , 24 ) holes ( 48-51 ) for receiving anchor bolts extending in the vertical direction of the motor ( 44 - 47 ) are formed and the air distributor ( 8 , 23 ) can be attached to the crankcase so that the individual ends of the air supply pipes ( 13-20 , 28-33 ) are pressed onto the individual inlet openings of the cylinders.
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