JP2002537511A - 内燃機関のための吸気システム - Google Patents

内燃機関のための吸気システム

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、内燃機関、特に直接噴射装置を有するオットー機関のための吸気システムであって、少なくとも１つのシリンダを制限するシリンダヘッド（１４）と、吸入管（１０）とを有し、この吸入管が、少なくとも１つの空気路（２０）をシリンダ毎に備え、またシリンダ毎に、付設されたシリンダ内へと開口する吸入口（２４）を有する、シリンダヘッド（１４）内に設けられた少なくとも１つの吸入路（２２）を備え、その際吸入管（１０）とシリンダヘッド（１４）とが、シリンダヘッドフランジ（１２）を介して、吸入管（１０）のそれぞれ１つの空気路（２０）が、シリンダヘッド（１４）内の相応の吸入路（２２）と流体伝導的な結合をしているように互いに結合されており、その際吸入管（１０）の空気路（２０）内で、選択的に空気路（２０）の横断面を狭める切替えフラップ（３２）が設けられている吸気システムに関する。この場合、吸入路（２２）内に隔壁（２６）が設けられており、この隔壁が、吸入路（２２）を、シリンダヘッドフランジ（１２）と吸入口（２４）との間の所定の部分にわたって分割し、また、切替えフラップ（３２）が、空気路（２０）の横断面を狭める位置において隔壁（２６）に作用するように形成されており、またシリンダヘッドフランジ（１２）を超えて突出するように設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念により、内燃機関、特に直接噴射装置を有する
オットー機関のための吸気システムであって、少なくとも１つのシリンダを制限
するシリンダヘッドと、吸入管とを有し、この吸入管が、少なくとも１つの空気
路をシリンダ毎に備え、またシリンダ毎に、付設されたシリンダ内へと開口する
吸入口を有する、シリンダヘッド内に設けられた少なくとも１つの吸入路を備え
、その際吸入管とシリンダヘッドとが、シリンダヘッドフランジを介して、吸入
管のそれぞれ１つの空気路が、シリンダヘッド内の相応の吸入路と流体伝導的な
結合をしているように互いに結合されており、その際吸入管の空気路内で、選択
的に空気路の横断面を狭める切替えフラップが設けられている吸気システムに関
する。
【０００２】 独国特許発明明細書第３８ ３６ ５５０号より、シリンダヘッド内に設けら
れた２つの吸入路をシリンダ毎に有する内燃機関のための吸入路システムが公知
である。吸入路システムの吸入管内にはフラップが設けられており、このフラッ
プは、内燃機関の運転状態に依存して、２つの吸入路の一方を完全に閉鎖する。
しかしながらこのシステムは、２つの吸入路の一方の相応に完全な閉鎖が得られ
るように、シリンダヘッド側の吸入路の形成、特に隔壁の形成が、僅かな許容差
をフラップに適合させなければならず、また同時にフラップ装置を、僅かな許容
差で製造しなければならないという欠点を有する。更にこのシステムでは、一方
の通路しか、完全に接続又は遮断することができない。一方の通路内の空気流に
影響を与えることは可能でない。更に製造許容差によって条件付けられて、フラ
ップの一部しか、不利な場合には１つのフラップしか、吸入路を完全に閉鎖せず
、一方残りのフラップは、いまだ間隙を開放したままにするという望まぬ状態と
なる。
【０００３】 独国特許出願公開明細書第３５ ２２ ９９１号は、吸入路を有する内燃機関
を記載し、その際吸入路の長方形の部分内にスワールフラップが設けられており
、このスワールフラップは、設定された運転状況において、全負荷を除いて、ス
ワールフラップがスワール流を機関シリンダ内へと生じさせるように折りたたま
れている。しかしながらこの装置は費用がかかる。何故ならそれぞれのスワール
フラップを個々に駆動しなければならないからである。説明された選択において
は、空気流自身がフラップを多少低く押圧する。しかしながらこれは、空気流が
作業を行なわなければならず、これにより空気流自身のためのエネルギが失われ
るという著しい欠点を有する。
【０００４】 従って本発明の基本である課題は、上述の欠点を克服し、吸入路の一部を遮断
することにより、チャージ運動が内燃機関の燃焼室内で影響可能であるように、
上述の様式の吸気システムを使用可能にすることにある。
【０００５】 この課題は、本発明により、請求項１において特徴付けられた特徴を有する上
述の様式の吸気システムによって解決される。本発明の有利な形態は、従属する
請求項において述べられている。
【０００６】 このため本発明によれば、吸入路内に隔壁が設けられており、この隔壁が、吸
入路を、シリンダヘッドフランジと吸入口との間の所定の部分にわたって分割す
ること、また、切替えフラップが、空気路の横断面を狭める位置において隔壁に
作用するように形成されており、またシリンダヘッドフランジを超えて突出する
ように設けられていることが行なわれている。
【０００７】 これは、吸入路を完全に遮断する代わりに、空気路及び付加的に付設された吸
入路が、その横断面内に揺動板を含める下に狭められ、従って一定の数の活動性
の吸入路においては、チャージ運動が内燃機関の燃焼室内で望んだように影響可
能である。
【０００８】 全ての切替えフラップの共通の操作は、吸入管の壁部内に切替えフラップ軸が
設けられており、この切替えフラップ軸と、全てのシリンダの切替えフラップが
結合されていること、特に溶接されていることによって得られる。
【０００９】 製造及び組立に関して簡単で安価な燃料噴射システムは、それぞれのシリンダ
に対して燃料噴射装置が設けられており、その際吸入管内に、それぞれの燃料噴
射装置並びに燃料路を少なくとも部分的に収容するためのそれぞれの収容部が形
成されており、この燃料路が、燃料噴射装置のための全ての収容部と結合してい
ることによって得られる。
【００１０】 それぞれの切替えフラップが、弾性板として形成されていることによって、こ
れらの切替えフラップは、作用により隔壁に対して、全ての切替えフラップがそ
れぞれの隔壁に作用するまで弾性作用をし、従って別のシリンダの複数の切替え
フラップに関する角度許容差に依存せず、常時全ての切替えフラップが、吸入路
の一部を十分密に閉鎖する。
【００１１】 切替えフラップによる空気路及び吸入路内の空気流の妨害は、空気路の壁部内
及び／又は吸入路の壁部内で、切欠き部が、切替えフラップが空気路及び吸入路
の一方において完全に解放された状態で存在する場合に、この切欠き部が切替え
フラップを少なくとも部分的に収容するように形成されていることによって回避
されている。
【００１２】 大きな許容差領域内で隔壁の一方の側を良好にシールすることは、切替えフラ
ップが、隔壁に作用するその自由な端部において所定の角度だけ折り曲げられて
いることによって得られる。
【００１３】 本発明の別の特徴、利点及び有利な形態は、従属する請求項により、並びに貼
付した図面による本発明の以下の説明により明らかとなる。
【００１４】 図１による概略図より明らかなように、本発明による吸気システムは、吸入管
もしくは分割吸入管１０を有し、この吸入管は、シリンダヘッドフランジ１２を
介してシリンダヘッド１４にフランジ留めされている。シリンダヘッド１４は、
図示されてないシリンダの燃焼室１６を制限し、図示されてない点火プラグのた
めの収容部１８を備える。分割吸入管１０は空気路２０を形成し、この空気路は
、シリンダヘッド１４内の吸入路２２と流体伝導的な結合をしている。吸入路２
２は、付設されたシリンダの燃焼室１６への吸入口２４内へと開口する。シリン
ダヘッド１４の吸入路２２内には、隔壁２６が設けられており、この隔壁は、吸
入路２２を、シリンダヘッドフランジ１２と吸入口２４との間の所定の区間にわ
たって２つの通路２８及び３０に分離する。
【００１５】 分割吸入管１０内には、切替えフラップ３２が、切替えフラップ軸３４上に、
この切替えフラップが選択的に一点鎖線で示唆されたような開放状態、又は実線
で図示されたような閉鎖された状態へと旋回可能であるように、回転可能に設け
られている。開放状態においては、空気路２０及び吸入路２２の横断面が完全に
解放されており、従って例えば吸気システムに付設された内燃機関の全負荷の際
に、１つもしくは複数のシリンダの最大チャージが保証されている。これに対し
て内燃機関の部分負荷又はアイドリングにおいては、切替えフラップ３２が閉鎖
位置に存在し、この位置において切替えフラップが、自由な端部３６でもって隔
壁２６に作用し、これにより部分通路３０を閉鎖する。これにより空気路２０の
、即ちまた吸入路２２の有効横断面は、これが吸入口において、内燃機関の部分
駆動においても又はアイドリングにおいても、シリンダ内の十分なチャージ運動
を生じさせる所定の流れとなるように狭められている。
【００１６】 切替えフラップ３２は、シリンダヘッドフランジ１２を超えて吸入路２２内へ
と突出し、切替えフラップの自由な端部３６は、簡単に折り曲げられている。こ
れにより、切替えフラップが、切替えフラップ軸３４のトルクの下に、切替えフ
ラップ軸３４と結合された別のシリンダの全ての切替えフラップ３２が隔壁に作
用するまで、弾性作用をして撓む。このようにして、本発明による構造は、切替
えフラップ軸３４上の別の切替えフラップ３２の異なる角度位置に関する製造許
容差に対して鈍感である。換言すれば、閉鎖位置において、切替えフラップ軸３
４の全ての切替えフラップ３２が、隔壁２６において空気路２０もしくは吸入路
２２の横断面の一部を密に閉鎖する。何故なら切替えフラップ軸３４が、最後の
切替えフラップ３２が隔壁に作用するまで十分に回転するからである。
【００１７】 吸入路２２は、開放状態の切替えフラップ３２の設備領域において切欠き部３
８を備えており、この収容部内へと折り曲げられた端部３６が係合する。このよ
うにして吸入路２２内の空気流４０の最小の侵害が与えられている。また切替え
フラップ軸３４も、分割吸入管１０の壁部内へと少なくとも部分的に埋め込まれ
ており、従ってこの切替えフラップ軸も、吸入路２２内の空気流４０を最小にし
か影響を与えない。
【００１８】 図２は、本発明により形成された吸気システムの優れた実施形を示し、その際
同じ部分は同じ符号で指示されており、従ってその説明は、先行する図１の記載
を参照のこと。図２においては、付加的に高温の排ガスのための排出路４４を有
する排出口４２と、図示されてない燃料噴射弁のための収容部４６とが認められ
る。それぞれのシリンダのために適当な燃料噴射弁が設けられており、分割吸入
管１０においては、全ての燃料噴射弁のために共通の燃料路４８が形成されてお
り、この燃料路は、燃料噴射弁のための全ての収容部と流体伝導的な結合をして
いる。従って分割吸入管１０は、構造部分における吸気装置及び燃料噴射装置の
ための装置を一体化する。
【００１９】 既に先に説明したように、その他は図示されてない内燃機関のそれぞれのシリ
ンダのそれぞれの空気路２０もしくはそれぞれの吸入路２２内には、切替えフラ
ップ３２が設けられており、この切替えフラップの全ては、共通で切替えフラッ
プ軸３４と結合されている。図３〜６は、別の図で４つのシリンダのための分割
吸入管１０の優れた実施形を示し、即ちシリンダ数に応じて４つの空気路２０が
設けられている。図３からはフランジ１２が明らかであり、このフランジによっ
て、分割吸入管１０がシリンダヘッド１４と結合される。図４〜６からは、切替
えフラップ軸３４及び燃料路４８のための開口部５０がわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による吸気システムの原理図を断面図で示す。
【図２】 本発明による吸気システムの優れた実施形を断面図で示す。
【図３】 本発明による吸気システムの分割吸入管を下面図で示す。
【図４】 図３の線Ｈ−Ｈに沿った断面図を示す。
【図５】 図３の線Ｄ−Ｄに沿った断面図を示す。
【図６】 図４の線Ｋ−Ｋに沿った断面図を示す。
【符号の説明】
１０ 吸入管もしくは分割吸入管 １２ シリンダヘッドフランジ １４ シリンダヘッド １６ 燃焼室 １８ 収容部 ２０ 空気路 ２２ 吸入路 ２４ 吸入口 ２６ 隔壁 ２８ 通路 ３０ 部分通路 ３２ 切替えフラップ ３４ 切替えフラップ軸 ３６ 端部 ３８ 切欠き部 ４０ 空気流 ４２ 排出口 ４４ 排出路 ４６ 収容部 ４８ 燃料路 ５０ 開口部
───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ラップ（３２）が、空気路（２０）の横断面を狭める位 置において隔壁（２６）に作用するように形成されてお り、またシリンダヘッドフランジ（１２）を超えて突出 するように設けられている。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関、特に直接噴射装置を有するオットー機関のための
    吸気システムであって、少なくとも１つのシリンダを制限するシリンダヘッド（
    １４）と、吸入管（１０）とを有し、この吸入管が、少なくとも１つの空気路（
    ２０）をシリンダ毎に備え、またシリンダ毎に、付設されたシリンダ内へと開口
    する吸入口（２４）を有する、シリンダヘッド（１４）内に設けられた少なくと
    も１つの吸入路（２２）を備え、その際吸入管（１０）とシリンダヘッド（１４
    ）とが、シリンダヘッドフランジ（１２）を介して、吸入管（１０）のそれぞれ
    １つの空気路（２０）が、シリンダヘッド（１４）内の相応の吸入路（２２）と
    流体伝導的な結合をしているように互いに結合されており、その際吸入管（１０
    ）の空気路（２０）内で、選択的に空気路（２０）の横断面を狭める切替えフラ
    ップ（３２）が設けられている吸気システムにおいて、 吸入路（２２）内に隔壁（２６）が設けられており、この隔壁が、吸入路（２
    ２）を、シリンダヘッドフランジ（１２）と吸入口（２４）との間の所定の部分
    にわたって分割すること、また、切替えフラップ（３２）が、空気路（２０）の
    横断面を狭める位置において隔壁（２６）に作用するように形成されており、ま
    たシリンダヘッドフランジ（１２）を超えて突出するように設けられていること
    を特徴とする吸気システム。
  2. 【請求項２】 吸入管（１０）の壁部内に切替えフラップ軸（３４）が設け
    られており、この切替えフラップ軸と、全てのシリンダの切替えフラップ（３２
    ）が結合されていること、特に溶接されていることを特徴とする請求項１に記載
    の吸気システム。
  3. 【請求項３】 それぞれのシリンダに対して燃料噴射装置が設けられており
    、その際吸入管（１０）内に、それぞれの燃料噴射装置並びに燃料路（４８）を
    少なくとも部分的に収容するためのそれぞれの収容部（４６）が形成されており
    、この燃料路が、燃料噴射装置のための全ての収容部（４６）と結合しているこ
    とを特徴とする請求項１又は２に記載の吸気システム。
  4. 【請求項４】 それぞれの切替えフラップ（３２）が、弾性板として形成さ
    れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の吸気システム。
  5. 【請求項５】 空気路（２０）の壁部内及び／又は吸入路（２２）の壁部内
    で、切欠き部（３８）が、切替えフラップが空気路（２０）及び吸入路（２２）
    の一方において完全に解放された状態で存在する場合に、この切欠き部（３８）
    が切替えフラップ（３２）を少なくとも部分的に収容するように形成されている
    ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の吸気システム。
  6. 【請求項６】 切替えフラップ（３２）が、隔壁（２６）に作用するその自
    由な端部（３６）において所定の角度だけ折り曲げられていることを特徴とする
    請求項１〜５のいずれか１つに記載の吸気システム。
JP2000599990A 1999-02-20 2000-01-26 内燃機関のための吸気システム Pending JP2002537511A (ja)

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