EP0764240B1 - Brennkraftmaschine mit einer ansauganlage - Google Patents

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EP0764240B1
EP0764240B1 EP92917598A EP92917598A EP0764240B1 EP 0764240 B1 EP0764240 B1 EP 0764240B1 EP 92917598 A EP92917598 A EP 92917598A EP 92917598 A EP92917598 A EP 92917598A EP 0764240 B1 EP0764240 B1 EP 0764240B1
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Norbert Kleinehakenkamp
Dietmar KRÜGER
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Rudolf Natanovitch Starobinskij
Jurij Petrovitch Lasarev
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Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine with an intake system the preamble of claim 1.
  • Air flow rate to the individual cylinders in the cylinder head be forwarded to the outside via the system container and other components and represent an acoustic deterioration in comfort.
  • From DE-C-37 42 057 is an intake system for an internal combustion engine with a Container, intake manifold and several individual intake pipes and one Air purification system known.
  • GB-A-162 934 it is used for exhaust silencers for noise reduction known to the inlet port with a guide tube inside the silencer extend.
  • EP 0 382 596 A1 describes an internal combustion engine with an intake system known, which includes an intake manifold and individual intake pipes and the intake manifold is extended by a free-standing ventilation pipe leading into the container, which runs across runs to the individual intake pipes and its mouth opening in a central plane is arranged between the individual suction pipes and the mouth opening Divides individual suction pipes into two groups.
  • the object of the invention is to provide an internal combustion engine which includes an intake system in which a reduction of Airborne noise is caused.
  • the Intake system provided an air duct, which on the input side Intake of the container is attached and exposed in the Container protrudes.
  • This container ensures a distributed Charging of the cylinders due to the essential separation of the Connections by the volume of the container.
  • the mutual independence of the wave effect in the individual intake pipes the cylinder to a sharper development of the Gas resonance vibrations in every single intake manifold.
  • the mouth opening of the air guide tube provided in the container is in a plane that is perpendicular to the side wall of the container is arranged and the approximately the same distance from the center axes of the individual intake pipes of the second and third cylinders.
  • the free end of the air duct is partially perforated and has radial flow openings.
  • Air duct causes the acoustic load on the Cylinder working in an opposite phase, is symmetrical and eliminates asymmetrical excitation at the lowest frequencies.
  • the mouth of the air duct is in the Proximity of a node (zero crossing) of a first natural gas oscillation of the Of the intake system. This will also with a Resonance excitation prevents transmission of the acoustic Energy through the air duct towards the inlet mouth and thereby to the environment.
  • the internal combustion engine comprises an intake system with a container 1, whose interior A via individual suction pipes 2, 3, 4 and 5 to one Cylinder head Z is connected. With an intake 6 of the Container 1 is an exposed one projecting into the container Air guide tube 7 connected to an air supply system 8 (Throttle valve) or an air cleaning system 9 (filter) connected is.
  • the air duct 7 is on the inlet side with the intake 6 of the Container 1 firmly connected, between the free end of the neck 6 and the subsequent pipeline 10, the throttle valve 8 is arranged is.
  • a filter 9 is provided downstream of the pipeline 10.
  • the tube 7 is arranged coaxially with the container 1, i.e. the central axis 11 of the container 1 corresponds to the center axis of the air guide tube 7.
  • the mouth opening 12 of the tube 7 extends approximately in a plane X-X, which is perpendicular to a side wall 13 of the container 1 runs.
  • This plane X-X is between the middle individual intake pipes 3 and 4 and the orifice 12 is in the same Distance a to the center axes 14, 15 of the individual suction pipes 3 and 4 for the second and third cylinders provided.
  • the opening 12 of the air guide tube 7 is preferably in the Area of a node 16 (zero crossing) of a first natural gas oscillation arranged in the container 1, which in Fig. 3 in connection with Fig. 2 in more detail can be seen.
  • the plane X-X in turn runs through this node 16.
  • the free end of the air guide tube 7 is, as in Fig. 2 closer shown, perforated and in addition to the mouth opening 14th radial flow openings 26 in different configurations on. These openings 26 can be distributed over the pipe circumference or also arranged to extend only over certain circumferential areas be.

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Abstract

Eine Brennkraftmaschine mit einer Ansauganlage umfasst einen Behälter (1) mit einem Ansaugstutzen (6) und Einzelsaugrohren (2-5), die mit einem Zylinderkopf (Z) verbunden sind und die in die einzelnen Zylinder unter Zwischenschaltung von Ventilen einmünden. Mit dem Ansaugstutzen ist ein Luftzuführungs- und Luftreinigungssystem (9) verbunden. Mit dem Ansaugstutzen des Behälters ist ein Luftführungsrohr (7) verbunden, das freistehend in den Behälter hineinragt und koaxial zu diesem angeordnet ist. Die Mündungsöffnung des Luftführungsrohres (7) verläuft in einer Ebene rechtwinklig zur Seitenwand des Behälters und weist einen gleichen Abstand zu den Mittenachsen der Einzelsaugrohre eines zweiten und dritten Zylinders der Brennkraftmaschine auf.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einer Ansauganlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In einer Ansauganlage einer Brennkraftmaschine entstehen aufgrund eines variablen Luftdurchsatzes zu den einzelnen Zylindern im Zylinderkopf Luftschallgeräusche, die über den Behälter der Anlage und sonstige Bauteile nach außen weitergeleitet werden und eine akustische Komfortverschlechterung darstellen.
Aus der DE-C-37 42 057 ist eine Ansauganlage für eine Brennkraftmaschine mit einem Behälter, Ansaugstutzen und mehreren Einzelsaugrohren sowie einem Luftreinigungssystem bekannt.
Aus der GB-A-162 934 ist es bei Auspuffschalldämpfern zur Schallverminderung bekannt, den Einlaßstutzen mit einem Führungsrohr ins Innere des Schalldämpfers zu verlängern.
Aus der EP 0 382 596 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit einer Ansauganlage bekannt, die einen Ansaugstutzen und Einzelsaugrohre umfaßt und der Ansaugstutzen durch ein freistehend in den Behälter führendes Lüftungsrohr verlängert ist, das quer zu den Einzelsaugrohren verläuft und seine Mündungsöffnung in einer Mittelebene zwischen den Einzelsaugrohren angeordnet ist und die Mündungsöffnung die Einzelsaugrohre in zwei Gruppen aufteilt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die eine Ansauganlage umfasst, in der eine Reduzierung von Luftschallgeräuschen bewirkt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Zur Reduzierung von Luftschallgeräuschen ist im Behälter der Ansauganlage ein Luftführungsrohr vorgesehen, das eingangsseitig am Ansaugstutzen des Behälters befestigt ist und freiliegend in den Behälter hineinragt. Dieser Behälter gewährleistet eine verteilte Aufladung der Zylinder infolge der wesentlichen Trennung der Verbindungen durch das Volumen des Behälters. Andererseits führt die gegenseitige Unabhängigkeit des Welleneffekts in den Einzelsaugrohren der Zylinder zu einer schärferen Entwicklung der Gas-Resonanz-Schwingungen in jedem einzelnen Saugrohr.
Infolge der Asymmetrie der akustischen, vom Behälter erzeugten Belastungen, sind die Belastungen auf die Einzelsaugrohre der einzelnen Zylinder verschieden und es führt zu einer kleineren Nichtübereinstimmung der Resonanzfrequenz in den einzelnen Einzelsaugrohren. Deshalb werden die Resonanzschwingungen (auf ihrer Resonanzfrequenz), die in einem der Zylinder entstehen, nicht durch die Schwingungen gedämpft, die im Behälter durch die Einzelsaugrohre entstehen und sogar wenn die Anfangsimpulse von den Zylindern kompensiert sind; denn sie laufen in Gegenphase. Die zweite ungünstige Erscheinung ist mit der Erregung der ersten asymmetrischen Form der Gasschwingungen im Behälter verbunden. Regelmäßig liegt ihre Frequenz nahe zu einer Eigenfrequenz der Gasschwingung im Einzelsaugrohr, was zu einer intensiven Schallausstrahlung aus dem System führt, besonders auf den Frequenzen, die mit den ungeraden harmonischen der Hauptfrequenz des Ansaugprozesses übereinstimmen.
Zur Beseitigung dieser nachteiligen Erscheinung wird in den Behälter ein Luftführungsrohr eingesetzt, das koaxial zu einer Mittenachse mit der Mittenachse des Behälterraumes angeordnet und eingangsseitig im Ansaugstutzen des Behälters befestigt wird. Dieser verbindet den Behälter mit dem Luftzuführungs- und Luftreinigungssystem.
Die im Behälter vorgesehene Mündungsöffnung des Luftführungsrohres befindet sich in einer Ebene, die senkrecht zur Seitenwand des Behälters angeordnet ist und die einen etwa gleichen Abstand von den Mittenachsen der Einzelsaugrohre des zweiten und dritten Zylinders haben.
Das freie Ende des Luftführungsrohres ist teilweise perforiert und weist radiale Durchströmöffnungen auf.
Dieses Vorhandensein eines auf eine bestimmte Weise angeordneten Luftführungsrohres bewirkt, daß die akustische Belastung auf die Zylinder, die in einer Gegenphase arbeiten, symmetrisch ist und beseitigt die asymmetrische Erregung in den niedrigsten Frequenzen.
Außerdem befindet sich die Mündungsöffnung des Luftführungsrohres in der Nähe eines Knotens (Nulldurchgang) einer ersten Gaseigenschwingung des Behälters der Ansauganlage. Hierdurch wird auch bei einer Resonanzerregung verhindert, daß eine Übertragung der akustischen Energie durch das Luftführungsrohr in Richtung Einlaßmündung und dadurch an die Umgebung erfolgt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1
eine schematische Darstellung eines Behälters einer Ansauganlage mit abgehenden Einzelsaugrohren und eingesetztem Luftführungsrohr,
Fig. 2
eine Ausführung des Luftführungsrohres mit erfindungsgemäßen radialen Durchströmöffnungen,
Fig. 3
ein Diagramm mit Darstellung einer ersten Gaseigenschwingung mit Knoten (Nulldurchgang),
Fig. 4
eine Schnittdarstellung des Behälters der Ansauganlage mit Einzelsaugrohren, Luftführungsrohr und Luftführungs- und Luftreinigungssystem, und
Fig. 5
eine Ansicht auf den Behälter der Ansauganlage in Pfeilrichtung X gesehen.
Die Brennkraftmaschine umfasst eine Ansauganlage mit einem Behälter 1, dessen Innenraum A über Einzelsaugrohre 2, 3, 4 und 5 an einen Zylinderkopf Z angeschlossen ist. Mit einem Ansaugstutzen 6 des Behälters 1 ist ein freiliegend in den Behälter hineinragendes Luftführungsrohr 7 verbunden, welches an eine Luftzuführanlage 8 (Drosselklappe) oder eine Luftreinigungsanlage 9 (Filter) angeschlossen ist.
Das Luftführungsrohr 7 ist eingangsseitig mit dem Ansaugstutzen 6 des Behälters 1 fest verbunden, wobei zwischen dem freien Ende des Stutzens 6 und der anschließenden Rohrleitung 10 die Drosselklappe 8 angeordnet ist. Stromab der Rohrleitung 10 ist ein Filter 9 vorgesehen.
Das Rohr 7 ist koaxial zum Behälter 1 angeordnet, d.h., die Mittenachse 11 des Behälters 1 entspricht der Mittenachse des Luftführungsrohres 7. Insbesondere erstreckt sich die Mündungsöffnung 12 des Rohres 7 etwa in einer Ebene X-X, welche senkrecht zu einer Seitenwand 13 des Behälters 1 verläuft. Diese Ebene X-X ist zwischen den mittleren Einzelsaugrohren 3 und 4 angeordnet und die Mündungsöffnung 12 ist in einem gleichen Abstand a zu den Mittenachsen 14, 15 der Einzelsaugrohre 3 und 4 für den zweiten und dritten Zylinder vorgesehen.
Vorzugsweise ist die Mündungsöffnung 12 des Luftführungsrohres 7 im Bereich eines Knotens 16 (Nulldurchgang) einer ersten Gaseigenschwingung im Behälter 1 angeordnet, was in Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 2 näher zu erkennen ist. Durch diesen Knoten 16 verläuft wiederum die Ebene X-X.
Das freie Ende des Luftführungsrohres 7 ist, wie in Fig. 2 näher dargestellt, perforiert und weist zusätzlich zur Mündungsöffnung 14 radiale Durchströmöffnungen 26 in verschiedenen Konfigurationen auf. Diese Öffnungen 26 können über den Rohrumfang verteilt bzw. auch nur über bestimmte Umfangsbereiche sich erstreckend angeordnet sein.

Claims (2)

  1. Brennkraftmaschine mit einer Ansauganlage, bestehend aus einem Behälter (1) mit einem Ansaugstutzen (6) und Einzelsaugrohren (2, 3, 4, 5), die mit einem Zylinderkopf (Z) verbunden sind und welche in die einzelnen Zylinder unter Zwischenschaltung von Ventilen einmünden, wobei mit dem Ansaugstutzen (6) ein Luftzuführungs- und Luftreinigungssystem (8, 9) verbunden ist, wobei der Ansaugstutzen (6) durch ein freistehend in den Behälter (1) führendes Luftführungsrohr (7) verlängert ist, das quer zu den Einzelsaugrohren (2, 3, 4, 5) verläuft und seine Mündungsöffnung (12) in einer Mittelebene (X-X) zwischen den Einzelsaugrohren (3 und 4) angeordnet ist und die Mündungsöffnung (12) die Einzelsaugrohre (3, 4) in zwei Gruppen aufteilt, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (25) des Luftführungsrohres (7) mit wenigstens einer radialen Durchströmöffnung (26) versehen ist.
  2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsöffnung (12) des Luftführungsrohres (7) im Bereich eines Knotens (16) (Nulldurchgang) einer ersten Gaseigenschwingung in dem Behälter (1) angeordnet ist, wobei dieser Knoten (16) in der Ebene (X-X) liegt.
EP92917598A 1992-08-22 1992-08-22 Brennkraftmaschine mit einer ansauganlage Expired - Lifetime EP0764240B1 (de)

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EP0764240A1 EP0764240A1 (de) 1997-03-26
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