DE4403219A1 - Als Baueinheit vorfertigbares Saugmodul für eine Mehrzylnder-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Saugmodul für eine Mehrzylin­ der-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 40 35 219 A1 ist bereits ein gattungsgemäßes Saugmo­ dul mit integrierten Einspritzventilen einer Treibstoff-Ein­ spritz-Anordnung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine be­ kannt. Das Saugmodul umfaßt ein geteiltes Gehäuse mit einem Lufteinlaß und einer Vielzahl von Luftauslässen und ist an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeflanscht. In dem Gehäuse ist ein Einsatz mit mehreren spiralförmigen Luftrohren einge­ setzt, die in die Auslaßöffnungen des Gehäuses steckbar sind. Zur Kraftstoffeinspritzung in den Luftstrom sind die Einspritz­ ventile innerhalb des Gehäuses benachbart zu den Auslaßöffnungen des Gehäuses angeordnet.

Zum allgemeinen Hintergrund wird noch auf die Druckschriften DE 37 30 817 C2, DE 34 29 633 C2 und DE 20 55 902 A verwiesen.

Ein Nachteil von Saugmodulen der gattungsgemäßen Art liegt darin, daß sie zusammen mit einem externen Ansaugluftfilter ei­ nen relativ großen Bauraum benötigen. Ferner besitzen gattungs­ gemäße Saugmodule verhältnismäßig viele Einzelteile und sind für die Herstellung in Serienstückzahlen teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Saugmodul so aus­ zubilden, daß dieses im Vergleich zum gattungsgemäßen Stand der Technik möglichst einfach und kompakt aufgebaut ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merk­ male des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Saugmoduls liegt darin, daß durch die Integration des Ansaugluftfilters in das Saugmodul und durch die Einformung des Ansaugkanales, des Luftsammelkanales und der Luftrohre direkt in das Gehäuse des Saugmoduls dieses in sehr kompakter Bauweise herstellbar ist.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Saugmoduls ergibt sich dadurch, daß eine komplette Funktionsprüfung des Saugmoduls vor dessen Einbau möglich ist.

Durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist das Oberteil des Gehäuses als Spritzgußteil mit zwei Schalen her­ stellbar. Beide Schalen werden separat gespritzt und anschlie­ ßend abdichtend verklebt oder verschweißt. Eine derartige Her­ stellung bringt gegenüber einer mit Kernschmelztechnik herge­ stellten einteiligen Ausführung des Oberteils einen weiteren Ko­ stenvorteil.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist eine ein­ fache und bevorzugte Bauausführung der Anordnung des Ansaugluft­ filters nebst Trennung zwischen Rohluftseite und Reinluftseite im Inneren des Gehäuses.

Ein Vorteil der Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 4 und 5 ist darin zu sehen, daß durch das in dem Saugmodul inte­ grierte elektronische Steuergerät nebst dessen Verbindungen mit den Einspritzventilen und den Druck -und Temperatursensoren in­ nerhalb des Saugmoduls ein hoher Integrationsgrad erreicht wird, wodurch nur noch wenige Verbindungen zum Motor bzw. Kraftfahr­ zeug notwendig sind.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.

In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispieles dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen, vorgefertigten Saugmoduls für eine Mehrzylinder-Brenn­ kraftmaschine, das ein geteiltes Gehäuse mit einem Unter­ teil nebst Lufteinlaß und einem Oberteil mit einem An­ saugkanal, einem Luftsammelkanal und mit Luftrohren um­ faßt,

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des Saugmoduls, wobei das Oberteil durch zwei Schalen gebildet ist, in denen je­ weils die Konturen der längs einer Meridianfläche geteil­ ten Luftrohre ausgebildet sind und wobei im Unterteil die in diesem angeordneten Teile der Luftrohre sowie Ein­ spritzventile benachbart zu den Auslaßöffnungen der Luft­ rohre sowie ein teilweise dargestellter Ansaugluftfilter gezeigt sind und

Fig. 3 in einer Querschnitt-Darstellung das an einen Zylinder­ kopf angeflanschte Saugmodul mit einstückig gegossenem Oberteil.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungs­ gemäßen, vorfertigbaren Saugmoduls 1 für eine Mehrzylinder- Brennkraftmaschine.

Das Saugmodul 1 umfaßt ein geteiltes Gehäuse 2 mit einem Unter­ teil 3 und einem abdichtend mit diesem verbundenen Oberteil 4, wobei ein als Ansaugstutzen 5 ausgebildeter Lufteinlaß mit dem Unterteil 3 einstückig verbunden ist. Das Oberteil 4 umfaßt ei­ nen Ansaugkanal 6, der in einen Luftsammelkanal 7 mündet, von dem Rohrabschnitte 8-11 von Luftrohren 12-15 wegführen, wobei die Rohrabschnitte 8-11 jeweils aus einem Geradstück 8′-11′ und einem Bogenstück 8′′-11′′ zusammengesetzt sind.

In einer Seitenwand 16 des Unterteiles 3 ist ein unten näher be­ schriebenes elektronisches Steuergerät 17 eingesteckt.

In dem Ansaugkanal 6 des Oberteiles 4 befindet sich in der Nähe des Luftsammelkanales 7 eine Aufnahmehalterung 18 für eine Dros­ selklappe 19 (siehe Fig. 3) nebst mechanischem Steller 20, an den ein nicht dargestellter Bowdenzug angelenkt ist. Selbstver­ ständlich ist in einer entsprechend gestalteten Aufnahmehalte­ rung 18 auch ein elektronischer Stellmotor für die Drosselklappe 19 integrierbar.

In Fig. 2 ist eine Explosionsdarstellung des Saugmoduls 1 ge­ zeigt. Das Oberteil 3 umfaßt eine Schale 21 mit dem oberen Teil des Ansaugkanales 6 mit Kontur 27, dem oberen Teil des Luftsam­ melkanales 7 mit Kontur 28 und dem oberen Teil der Rohrabschnit­ te 8-11 mit Konturen 23-26 und eine Schale 22 mit dem unteren Teil des Ansaugkanales 6 mit Kontur 33, dem unteren Teil des Luftsammelkanales 7 mit Kontur 34 und dem unteren Teil der Rohr­ abschnitte 8-11 mit Konturen 29-32.

Die Konturen 23-27 bzw. 29 bis 33 sind im wesentlichen Rohrman­ telflächen, deren Mantellinie jeweils durch zwei Halbkreise und durch die beiden Schnittlinien des Schnittes einer jeweils zuge­ hörigen Meridianfläche der Rohrabschnitte 8-11 bzw. des Ansaug­ kanales 6 gebildet ist.

Die Konturen 28 und 34 des Luftsammelkanals 7 sind jeweils durch ein Teil eines parallel zur Grundfläche geteilten fünfseitigen Prismas gebildet, in dessen dem Ansaugkanal 6 und den Luftrohren 8-11 zugewandten Mantelfläche zu den Halbkreisen der Konturen 23-27 und 29-33 kongruente Halbkreise ausgespart sind.

Durch die Teilung der Konturen 23-27 bzw. 29-33 mit Meridian­ flächen sind hinterschneidungsfreie Gußformen der Schalen 21 und 22 möglich, wodurch diese einfach und billig beispielsweise im Spritzgußverfahren herstellbar sind.

Im Unterteil 3 sind gerade Rohrabschnitte 35-38 mit jeweils ei­ ner Auslaßöffnung 39 angeordnet, wobei die Rohrabschnitte 35-38 der Luftrohre 12-15 die Verlängerung der Rohrabschnitte 8-11 des Oberteiles 4 bilden. Das Gehäuse 2 ist auf der Seite der Aus­ strömöffnungen 39 an einem Zylinderkopf 40 (siehe Fig. 3) der Brennkraftmaschine so angeflanscht, daß die Auslaßöffnungen 39 zugeordneten Einlaßöffnungen 41 im Zylinderkopf 40 der Brenn­ kraftmaschine exakt fluchtend gegenüberstehen.

Zur Einspritzung von Kraftstoff in den durch die Luftrohre 12-15 gesaugten Luftstrom ist an jeder Auslaßöffnung 39 der Luftrohre 12-15 innerhalb des Gehäuses 2 benachbart zu den Auslaßöffnungen 39 ein Einspritzventil 42 in einem im Unterteil 3 des Gehäuses 2 integrierten Ventilsitz 43 eingepaßt. Die einzelnen Ventilsitze 43 sind durch eine im Unterteil 3 des Gehäuses 2 eingeformte Kraftstoffleitung 44 (siehe Fig. 3) verbunden, durch die der Kraftstoff zu den Einspritzventilen 42 gefördert wird.

In das Unterteil 3 ist ein Ansaugluftfilter 45 eingesetzt, das den Innenraum des zusammengebauten Gehäuses 2 in eine Rohluft­ seite 46 und eine Reinluftseite 47 teilt. Das Ansaugluftfilter 45 erstreckt sich über die gesamte Länge des Gehäuses 2 und ist in der Darstellung gemäß Fig. 2 nur teilweise gezeigt.

In Fig. 3 ist eine Querschnitt-Darstellung des an einen Zylin­ derkopf 40 der Brennkraftmaschine angeflanschten Saugmoduls 1 gezeigt, wobei im Gegensatz zu Fig. 2 das Oberteil 4 des Saugmo­ duls 1 in einem Stück gegossen ist. Gleiche Bauteile aus den Fig. 1 und 2 sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Zwischen Oberteil 4 und Unterteil 3 ist eine Trägerplatte 48 für das Ansaugluftfilter 45 angeordnet und ist zwischen Oberteil 4 und Unterteil 3 mit Dichtungen 49 abdichtend eingeklemmt. Das Ansaugluftfilter 45 ist in die Trägerplatte 48 eingesetzt.

Von dem im Unterteil 3 des Gehäuses 2 befindlichen elektrischen Steuergerät 17 führen nicht dargestellte Verbindungsleitungen zu den Einspritzventilen 42 und weitere Leitungen zu Druck- und Temperatursensoren, die sich auf der Reinluftseite 47 befinden. Diese ebenfalls nicht dargestellten Leitungen werden durch eine Öffnung 50 in der Trägerplatte 48 gesteckt.

Im Unterteil 3 des Gehäuses 2 befindet sich ein Anschluß 51 für eine Kurbelgehäuseentlüftung (siehe Fig. 2) sowie am tiefsten Punkt des Unterteils 3 ein Wasserablauf 52.

Das Gehäuse 2 ist mit Schrauben 53 am Zylinderkopf 40 ange­ flanscht und ist über einer separat vom Gehäuse 2 ausgebildeten Zylinderkopfhaube 54 der Brennkraftmaschine angeordnet.

Der Strömung der angesaugten Luft im Saugmodul 1 verläuft wie folgt: Die Brennkraftmaschine saugt die Luft über den Ansaug­ stutzen 5 zur Rohluftseite 46 im Unterteil 3 des Gehäuses 2 an, wird im Ansaugluftfilter 45 gefiltert und strömt über den An­ saugkanal 6 nebst Drosselklappe 19 in den Luftsammler 7, von dem die Luft über die einzelnen Luftrohre 12-15 den zugeordneten Einlaßöffnungen 41 im Zylinderkopf 40 der Brennkraftmaschine zu­ geführt wird.

Die Anordnung des Ansaugstutzens am Unterteil des Gehäuses ist je nach vorhandenen Einbauverhältnissen für das Saugmodul sehr variabel. Es ist lediglich darauf zu achten, daß in Einbaulage des Saugmoduls das Ansaugluftfilter die Rohluftseite geodätisch nach oben hin begrenzt, damit angesaugte Schmutzpartikel, die sich zunächst am Ansaugfilter ablagern, auf den Boden des Unter­ teiles des Gehäuses fallen können. Die am Boden abgelagerten Schmutzpartikel können dann bei einem Wechsel des Ansaugluftfil­ ters entsorgt werden.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das Gehäuseunter­ teil des Saugmoduls mit der Zylinderkopfhaube der Brennkraftma­ schine einstückig verbunden.

Claims (8)

1. Als Baueinheit vorfertigbares Saugmodul für eine Mehrzylin­ der-Brennkraftmaschine, in dem Einspritzventile integriert sind, das an einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine anflanschbar ist und das ein geteiltes Gehäuse mit einem Unterteil, einem ab­ dichtend mit diesem verbundenen Oberteil und mindestens einem Lufteinlaß aufweist, der über einen Ansaugkanal mit mehreren Luftrohren mit Auslaßöffnungen verbunden ist, wobei zur Kraft­ stoffeinspritzung in den Luftstrom die Einspritzventile inner­ halb des Gehäuses benachbart zu den Auslaßöffnungen der Luft­ rohre angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (2) ein Ansaugluftfilter (45) zwischen einer Rohluftseite (46) und einer Reinluftseite (47) angeordnet ist und der reinluftseitige Teil des Ansaugkanales (6) nebst Luft­ sammelkanal (7) und mindestens von diesem wegführende Rohrab­ schnitte (8-11) der Luftrohre (12-15) im Oberteil (4) des Gehäu­ ses (2) eingeformt sind.

2. Saugmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (4) zwei abdichtend und unlösbar miteinander verbindbare Schalen (21, 22) aufweist, durch die der Luftsam­ melkanal (6), ein in diesen mündender Teil des Ansaugkanales (7) und mindestens die vom Luftsammelkanal (6) wegführenden Rohrab­ schnitte (8-11) der Luftrohre (12-15) gebildet sind, wobei die in den beiden Schalen (21, 22) eingeprägten Konturen (23-27) und (29-33) des Ansaugkanales (6) und der Rohrabschnitte (8-11) Rohrmantelflächen sind, deren jeweilige Mantellinie mindestens zwei Schnittlinien eines zugehörigen Meridianflächenschnittes aufweist.

3. Saugmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Oberteil (4) und Unterteil (3) eine Trägerplatte (48) für das Ansaugluftfilter (45) angeordnet ist, wobei die Trägerplatte (48) zwischen Oberteil (4) und Unterteil (3) des Gehäuses (2) abdichtend eingeklemmt ist.

4. Saugmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Unterteil (3) des Gehäuses (2) ein elektronisches Steuer­ gerät (17) einsteckbar ist und daß von diesem Verbindungsleitun­ gen zu den Einspritzventilen (42) geführt sind.

5. Saugmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (48) eine Öffnung (50) aufweist, durch die Leitungen von Druck -und Temperatursensoren auf der Reinluft­ seite (47) zum rohluftseitig angeordneten Steuergerät (17) steckbar sind.

6. Saugmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ansaugkanal (6) eine Aufnahmehalterung (18) für eine Drosselklappe (19) nebst elektronischem oder mechanischem Stel­ ler (20) integriert ist.

7. Saugmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (3) des Gehäuses (2) mit einer Zylinderkopf­ haube (54) der Brennkraftmaschine einstückig verbunden ist.

8. Saugmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Unterteil (3) des Gehäuses (2) ein Wasserablauf (52) und ein Anschluß (51) einer Kurbelgehäuseentlüftung angeordnet ist.