EP0780566A1 - Vorrichtung zur Befestigung eines Saugmoduls an einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zur Befestigung eines Saugmoduls an einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0780566A1
EP0780566A1 EP96117270A EP96117270A EP0780566A1 EP 0780566 A1 EP0780566 A1 EP 0780566A1 EP 96117270 A EP96117270 A EP 96117270A EP 96117270 A EP96117270 A EP 96117270A EP 0780566 A1 EP0780566 A1 EP 0780566A1
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Angela Breymayer
Manfred Wamser
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Mercedes Benz Group AG
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DaimlerChrysler AG
Daimler Benz AG
Mercedes Benz AG
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    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/08Thermoplastics

Definitions

  • the invention relates to a device for fastening a suction module to an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
  • DE 40 17 074 A1 discloses a generic device for fastening a suction module to an internal combustion engine.
  • the suction module together with the air filter is flange-mounted on the side of the cylinder head of the internal combustion engine via suction pipes, a unit being arranged on the cylinder head, opposite the suction module, which comprises a pressure control valve, an oil filler neck and an oil dipstick.
  • suction module is exposed to high vibrations during operation of the internal combustion engine, since such suction modules are usually flanged to the internal combustion engine only at their lower end and protrude with a free length into a space above the internal combustion engine, which in operation Internal combustion engine results in strong vibrations of the suction module.
  • a major advantage of the invention is that the support device prevents strong vibrations of the suction module flanged to the cylinder head. At the same time, a further function is integrated into the support device by the oil filler pipe with only slightly more installation space.
  • the support device can for example be made of a temperature-resistant plastic that is suitable for the inlet-side temperatures of the internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a device 1 according to the invention for fastening a suction module 2 to an internal combustion engine (not shown in more detail), which has a cylinder head 3, which is indicated here in an inlet-side cutout is, includes a cylinder head cover 4 and a cylinder crankcase, not shown.
  • the suction module 2 is formed in one piece and comprises a plurality of suction tubes 6 arranged next to one another and connected to one another via an integrally formed web 5, at the upper ends 7 of which an air collector 8 is attached.
  • the suction module 2 is flanged over the lower ends 9 of the suction pipes 6 to an inlet side 10 of the cylinder head 3 and fastened to the cylinder head cover 4 via a support device 11.
  • the suction module 2 extends in the longitudinal direction 12 of the engine essentially over the entire length of the cylinder head 3 and approximately parallel to the direction of an engine vertical axis 13, the suction module 2 in its upper region 14a being slightly curved in the direction of the cylinder head cover 4.
  • the cylinder head cover 4 and the intake module 2 with the air collector 8 and intake manifolds 6 form a partial delimitation of a free space 15 for installing an air filter and an exhaust gas turbocharger together with the charge air compressor.
  • the motor not shown, is installed in an inclined position.
  • the center of gravity of the suction module 2 is approximately laterally above the cylinder head cover 4. Due to the inclined installation position, a moment acts on the suction module 2, which the support device 11 counteracts.
  • the support device 11 for supporting the suction module 2 on the cylinder head cover 4 is designed as a one-piece multifunctional part, which comprises an oil filler pipe 16, an oil filler neck 17, an oil separator 18, a first fastening means 19 assigned to the cylinder head cover 4 and a second fastening means 20 assigned to the suction module 2.
  • the first fastening means 19 has a fastening flange 21 and the second fastening means 20 comprises two fastening lugs 22a, 22b.
  • the fastening tabs 22a, 22b are integrally formed on the oil fill line 16.
  • the multifunctional part is produced by injection molding, which allows simple production of even complicated parts.
  • a temperature-resistant plastic is used as the material.
  • the oil filler line 16 and the oil separator 18 arranged on a side 23 of the oil filler line 16 facing the suction module 2 are via the fastening flange 21 by means of screws 24 on an upper side 25 of the cylinder head cover 4 in an end face 26 of the cylinder head cover 4 and from a lower region 14b of the Suction module 2 spaced area 27 attached.
  • the oil filling line 16 which is designed as part of the support device 11, is used to fill lubricating oil into the lubricating oil circuit of the internal combustion engine.
  • the oil filler pipe 16 has at its free end 28a the oil filler neck 17, which can be closed with a cover 29, which projects beyond an upper side 30 of the air collector 8.
  • the oil filler line 16 has a kink 31 in order to create an installation space for a part of a charge air line (not shown) from the air filter to the charge air compressor of the exhaust gas turbocharger.
  • the two opposite fastening tabs 22a, 22b are located at the upper end 28a of the oil filling line 16, via which the suction module 2 is connected to the oil filling line 16 on its end face 32.
  • a calming volume (not shown) is arranged in the cylinder head cover 4, which is designed as a channel and is connected to the cylinder head 3 through an opening.
  • the oil-containing blow-by gases present in the cylinder crankcase reach the cylinder head 3 via a timing chain shaft (not shown) and oil return lines (also not shown) of the internal combustion engine and through said opening into the calming volume in the cylinder head cover 4.
  • the oil separator 18 is provided with an oil extraction line 33 which opens into the calming volume in the cylinder head cover 4.
  • the oil separator 18 removes the oil-containing blow-by gases from the calming volume through the oil removal line 33 and separates the oil from the gases.
  • the return of the oil collected in the oil separator 18 into the oil circuit of the internal combustion engine takes place via an oil return line 34 which opens out from the oil separator 18 and is connected to an inlet connection (not shown) in the cylinder head cover 4. The oil separated by the oil separator 18 is thus returned to the oil circuit of the internal combustion engine.
  • a connecting piece 36 which can be connected to the suction module 2 via a line (not shown here) and designed as a hose connection.
  • the blow-by gases present in the cylinder crankcase and de-oiled by the oil separator 18 are fed via this hose connection to the suction module 2 and thus to the combustion process again.
  • the oil separator 18 can also be provided as a separate component.
  • the suction module 2 can also consist of several components.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Befestigung eines Saugmoduls (2) an einer Brennkraftmaschine, die einen Zylinderkopf und eine Zylinderkopfhaube (4) umfaßt, wobei das Saugmodul (2) einen Luftsammler (8) und Saugrohre (6) aufweist, die an dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt sind und wobei eine Öleinfülleitung (16) und ein Ölabscheider (18) an der Brennkraftmaschine angeordnet sind. Um eine Vorrichtung zur Befestigung eines Saugmoduls (2) an einer Brennkraftmaschine so auszubilden, daß starke Schwingungsausschläge des Saugmoduls vermieden werden und gleichzeitig eine möglichst kompakte und konstruktiv variable Bauweise der Vorrichtung zur Befestigung des Saugmoduls (2) gewährleistet ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Saugmodul (2) über eine Abstützeinrichtung (11) an der Zylinderkopfhaube (4) befestigbar ist, wobei die Abstützeinrichtung (11) mindestens teilweise durch die Öleinfülleitung (16) gebildet ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Befestigung eines Saugmoduls an einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der DE 40 17 074 A1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Befestigung eines Saugmoduls an einer Brennkraftmaschine bekannt. Das Saugmodul nebst Luftfilter ist über Saugrohre seitlich am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeflanscht, wobei am Zylinderkopf, dem Saugmodul gegenüberliegend, eine Baueinheit angeordnet ist, die ein Druckregelventil, einen Öleinfüllstutzen und einen Ölpeilstab umfaßt.
  • Zum allgemeinen technischen Hintergrund wird auf die DE 27 02 621 A1 und EP 0 471 886 B1 verwiesen.
  • Ein Nachteil gattungsgemäßer Vorrichtungen liegt darin, daß das Saugmodul im Betrieb der Brennkraftmaschine hohen Schwingungsbelastungen ausgesetzt ist, da derartige Saugmodule üblicherweise nur an deren unterem Ende an der Brennkraftmaschine angeflanscht werden und mit einer freien Länge in einen Raum oberhalb der Brennkraftmaschine abragen, was im Betrieb der Brennkraftmaschine starke Schwingungsausschläge des Saugmoduls zur Folge hat.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß starke Schwingungsausschläge des Saugmoduls vermieden werden und gleichzeitig eine möglichst kompakte und konstruktiv variable Bauweise der Vorrichtung zur Befestigung des Saugmoduls gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gegebenen Merkmale gelöst.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Abstützvorrichtung starke Schwingungsausschläge des am Zylinderkopf angeflanschten Saugmoduls verhindert. Gleichzeitig wird durch die Öleinfülleitung mit lediglich geringfügig mehr Bauraum eine weitere Funktion in die Abstützeinrichtung integriert.
  • Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist, daß durch das einteilige Multifunktionsteil separate Bauteile eingespart werden, wodurch eine Gewichtsreduzierung und eine Senkung der Herstellungskosten erreichbar ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 besteht zusätzlich die Möglichkeit, den Ölabscheider ebenfalls in die als Multifunktionsteil ausgebildete Abstützvorrichtung zu integrieren, so daß die Herstellung und Befestigung eines separaten Ölabscheiders überflüssig wird.
  • Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 5 ist die Herstellung der Abstützeinrichtung mittels Spritzguß, da das Verfahren eine einfache Herstellung selbst komplizierter Teile erlaubt. Die Abstützvorrichtung kann beispielsweise aus einem temperaturbeständigen Kunststoff hergestellt werden, der für die einlaßseitigen Temperaturen der Brennkraftmaschine geeignet ist.
  • Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.
  • In der einzigen Figur ist im folgenden ein Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Sie zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Befestigung eines Saugmoduls 2 an einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine, die einen Zylinderkopf 3, der hier in einem einlaßseitigen Ausbruch angedeutet ist, eine Zylinderkopfhaube 4 und ein nicht dargestelltes Zylinderkurbelgehäuse umfaßt.
  • Das Saugmodul 2 ist einteilig ausgebildet und umfaßt mehrere nebeneinander angeordnete und über einen angeformten Steg 5 miteinander verbundene Saugrohre 6, an deren oberen Enden 7 ein Luftsammler 8 angebracht ist. Das Saugmodul 2 ist über die unteren Enden 9 der Saugrohre 6 an einer Einlaßseite 10 des Zylinderkopfes 3 angeflanscht und über eine Abstützeinrichtung 11 an der Zylinderkopfhaube 4 befestigt.
  • Das Saugmodul 2 erstreckt sich in Motorlängsrichtung 12 im wesentlichen über die gesamte Länge des Zylinderkopfes 3 und in etwa parallel zur Richtung einer Motorhochachse 13, wobei das Saugmodul 2 in dessen oberem Bereich 14a in Richtung auf die Zylinderkopfhaube 4 hin leicht gekrümmt ist. Die Zylinderkopfhaube 4 sowie das Saugmodul 2 mit Luftsammler 8 und Saugrohren 6 bilden eine Teilbegrenzung eines Freiraums 15 zum Einbau eines Luftfilters und eines Abgasturboladers nebst Ladeluftverdichter.
  • Der nicht näher dargestellte Motor wird in schräger Lage eingebaut. Der Schwerpunkt des Saugmoduls 2 liegt in Richtung der Motorhochachse 13 betrachtet, in etwa seitlich über der Zylinderkopfhaube 4. Durch die schräge Einbaulage wirkt auf das Saugmodul 2 ein Moment, dem die Abstützeinrichtung 11 entgegenwirkt.
  • Die Abstützeinrichtung 11 zur Abstützung des Saugmoduls 2 an der Zylinderkopfhaube 4 ist als einteiliges Multifunktionsteil ausgebildet, das eine Öleinfülleitung 16, einen Öleinfüllstutzen 17, einen Ölabscheider 18, ein der Zylinderkopfhaube 4 zugeordnetes erstes Befestigungsmittel 19 und ein dem Saugmodul 2 Zugeordnetes zweites Befestigungsmittel 20 umfaßt. Das erste Befestigungsmittel 19 weist einen Befestigungsflansch 21 auf und das zweite Befestigungsmittel 20 umfaßt zwei Befestigungslaschen 22a, 22b. Die Befestigungslaschen 22a, 22b sind an der Öleinfülleitung 16 einstückig angeformt.
  • In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung wird das Multifunktionsteil im Spritzgußverfahren hergestellt, das eine einfache Herstellung selbst komplizierter Teile erlaubt. Als Werkstoff dient ein temperaturbeständiger Kunststoff.
  • Die Öleinfülleitung 16 und der an einer dem Saugmodul 2 zugewandten Seite 23 der Öleinfülleitung 16 angeordnete Ölabscheider 18 sind über den Befestigungsflansch 21 mittels Schrauben 24 an einer Oberseite 25 der Zylinderkopfhaube 4 in einem einer Stirnseite 26 der Zylinderkopfhaube 4 zugewandten und von einem unteren Bereich 14b des Saugmoduls 2 beabstandeten Bereich 27 befestigt.
  • Die Öleinfülleitung 16, die als Teil der Abstützeinrichtung 11 ausgebildet ist, dient zum Einfüllen von Schmieröl in den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine. Die Öleinfülleitung 16 weist an ihrem freien Ende 28a den Öleinfüllstutzen 17 auf, der mit einem Deckel 29 verschließbar ist, welcher über eine Oberseite 30 des Luftsammlers 8 hinausragt. Die Öleinfülleitung 16 weist eine Knickstelle 31 auf, um einen Einbauraum für einen nicht dargestellten Teil einer Ladeluftleitung vom Luftfilter zum Ladeluftverdichter des Abgasturboladers zu schaffen. Um starke Schwingungsausschläge des Saugmoduls 2 zu vermeiden, befinden sich am oberen Ende 28a der Öleinfülleitung 16 die zwei einander gegenüberliegenden Befestigungslaschen 22a, 22b über die das Saugmodul 2 an seiner Stirnseite 32 mit der Öleinfülleitung 16 verbunden ist.
  • In der Zylinderkopfhaube 4 ist ein nicht dargestelltes Beruhigungsvolumen angeordnet, das als Kanal ausgebildet und durch eine Öffnung mit dem Zylinderkopf 3 verbunden ist. Die im Zylinderkurbelgehäuse vorhandenen, ölhaltigen Durchblasgase gelangen über einen nicht dargestellten Steuerkettenschacht und ebenfalls nicht dargestellte Ölrücklaufleitungen der Brennkraftmaschine in den Zylinderkopf 3 und durch besagte Öffnung in das Beruhigungsvolumen in der Zylinderkopfhaube 4.
  • Der Ölabscheider 18 ist mit einer Ölentnahmeleitung 33 versehen, die in das Beruhigungsvolumen in der Zylinderkopfhaube 4 mündet. Der Ölabscheider 18 entnimmt durch die Ölentnahmeleitung 33 die ölhaltigen Durchblasgase aus dem Beruhigungsvolumen und trennt das Öl von den Gasen ab. Die Rückführung des in dem Ölabscheider 18 gesammelten Öls in den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine erfolgt über eine vom Ölabscheider 18 ausmündende Ölrücklaufleitung 34, die mit einem nicht dargestellten Einlaßstutzen in der Zylinderkopfhaube 4 verbunden ist. Somit wird das vom Ölabscheider 18 abgeschiedene Öl wieder dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine zugeführt.
  • Im oberen Bereich des Ölabscheiders 18 befindet sich an seiner Ausströmseite 35, die der Öleinfülleitung 16 zugewandt ist, ein Anschlußstutzen 36, der über eine hier nicht dargestellte und als Schlauchverbindung ausgebildete Leitung mit dem Saugmodul 2 verbindbar ist. Die im Zylinderkurbelgehäuse vorhandenen und vom Ölabscheider 18 entölten Durchblasgase werden über diese Schlauchverbindung dem Saugmodul 2 und damit wieder dem Verbrennungsprozeß zugeführt.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Ölabscheider 18 auch als separates Bauteil vorgesehen werden. Ferner kann das Saugmodul 2 auch aus mehreren Bauteilen bestehen.

Claims (5)

  1. Vorrichtung zur Befestigung eines Saugmoduls an einer Brennkraftmaschine, die einen Zylinderkopf und eine Zylinderkopfhaube umfaßt, wobei das Saugmodul einen Luftsammler und Saugrohre aufweist, die an dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt sind und wobei eine Öleinfülleitung und ein Ölabscheider an der Brennkraftmaschine angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Saugmodul (2) über eine Abstützeinrichtung (11) an der Zylinderkopfhaube (4) befestigbar ist, wobei die Abstützeinrichtung (11) mindestens teilweise durch die Öleinfülleitung (16) gebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abstützeinrichtung (11) als einteiliges Multifunktionsteil ausgebildet ist, das die Öleinfülleitung (16), einen Öleinfüllstutzen (17), mindestens ein der Zylinderkopfhaube (4) zugeordnetes erstes Befestigungsmittel (19) und ein dem Saugmodul (2) zugeordnetes zweites Befestigungsmittel (20) umfaßt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abstützeinrichtung (11) und der Ölabscheider (18) zu einem einteiligen Bauteil verbunden sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Ausströmseite (35) des Ölabscheiders (18) über eine Leitung mit dem Saugmodul (2) verbunden ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abstützeinrichtung (11) und/oder der Ölabscheider (18) durch ein Spritzgußteil gebildet sind.
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