JP2653396B2 - 統合された吸気装置 - Google Patents

統合された吸気装置

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JP2653396B2 JP7007443A JP744395A JP2653396B2 JP 2653396 B2 JP2653396 B2 JP 2653396B2 JP 7007443 A JP7007443 A JP 7007443A JP 744395 A JP744395 A JP 744395A JP 2653396 B2 JP2653396 B2 JP 2653396B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ケーシング、空気吸込
み管、空気フィルタ及び電気的及び又は機械的な構成部
分から成っている、内燃機関の燃焼空気のための統合さ
れた吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特に内燃機関の吸込み空気を調整するた
め、吸気装置を空気フィルタから噴射弁までのあらゆる
重要な構成部分と一緒に完全に製造するという形式は公
知である。このような吸気装置は、例へば吸込み管、絞
りフラップ、アイドリング調節器、燃料分配装置、噴射
弁、温度センサ等のような多数の構成部分を包含してい
る。
【０００３】例へばジーメンズ社によれば、プラスチッ
ク支持体に種々の構成部分がフランジ付け乃至は配置さ
れている装置が公知である。プラスチック支持体は吸込
み管として構成されている。
【０００４】この公知の装置の欠点は、多くの構成部分
を１つの装置に合体させているという点にある。そして
この装置は、多数の構成部分によって極めて複雑にかつ
高価に製造されている。更にこの装置は、機械的かつ電
気的な形式の、非常に多くの接続部材を備えていなけれ
ばならない。
【０００５】更に、プラスチック吸込み管を所謂コア溶
出法で製造することも公知である。
【０００６】このコア溶出技術の特徴は、溶融点がプラ
スチックの溶融点より低い金属コアを射出成形するとい
う点にある。
【０００７】コアを溶出させることにより、充分に自由
な形状を備えた吸込み管が高い寸法安定性と良好な表面
形状とを備えて鋳造によって製造可能である。
【０００８】付加的な構造部分の統合又は機械的乃至電
気的な構成部分を統合することは、コア溶出法の場合に
はコストを増加させることなしに又は僅かのコスト増加
だけで可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特に
内燃機関の燃料空気のための吸気装置を改良して、吸気
装置が簡単に製造可能でありかつ多数の構成部分を包含
することができるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明ではケーシングが
多殻状に構成されていて、少くとも１つの上方部分と下
方部分とから成っており、上方部分と下方部分との間の
分離面が吸込み管に沿って延び、上方部分内には空気フ
ィルタが配置されており、かつ上方部分上でカバーが生
空気側の空気室を閉ぢかつ空気フィルタを固定している
ことによって、上記課題を解決することができた。
【００１１】
【発明の効果】本発明の利点は、多殻技術を利用すると
いう点にある。該技術にあっては多数の個々の部分が射
出成形され、該部分は、溶接により相互に結合されて完
成された製品が達成できるようになっている。
【００１２】この吸気装置の場合には製品が下方部分と
上方部分とから成っており、下方部分と上方部分との間
の分離面は吸込み管に沿って延びている。これによって
複雑な構造体も射出成形技術で簡単に製造することがで
き、かつ−これが本発明の重要な利点であるが−組立の
際乃至は個々の部分乃至シェルを組み込む際機械的な構
成部分又は電気的乃至電子的な構成部分を差し込むこと
ができるようになっている。
【００１３】本発明の構成にあっては、ケーシングの上
方部分に別の中間ケーシングが設けられており、この両
部分の結合が溶接によって行われている。溶接結合法と
しては振動溶接法が選択されている。中間ケーシングの
配置によって空気案内通路を形成することができ又は別
の構成部分を吸気装置に結び付けることができる。
【００１４】本発明の別の構成によれば、ケーシングの
下方部分にはクランクケーシング換気装置の油分離器が
組み込まれている。従来は油分離器を別個のプラスチッ
ク構造部分としてエンジンに配置するのが普通であった
が、今や油分離器をプラスチックケーシング内に閉ぢ込
めることができる。
【００１５】本発明の別の構成によれば、簡単な形式で
吸気装置内に共振装置を形成することができる。このた
めには、１つの共振フラップによって結合又は分離可能
な２つの空気案内系が必要である。
【００１６】同じ様に本発明の吸気装置によって、吸込
み管の長さが対応するフラップ又は弁によってエンジン
の回転数に適合しうるように、切換え吸込み管を製造す
ることができるようになっている。
【００１７】吸気装置のプラスチック技術は、空気を案
内している部分と相俊って装置の最適化を簡単に実現し
ている。
【００１８】つまり例へば６気筒エンジンの場合には共
振フラップによって低い回転数領域でシリンダ列を分割
することができる。それによって２つの分離された吸込
み式３気筒が形成されるようになり、この形式は、回転
数の低い領域において特に良好なトルク特性を有してい
る。高い回転数領域においては、共振フラップが開放さ
れて６気筒エンジンの出力を最適に利用することができ
る。
【００１９】トルク特性の別の最適化は、渦流装置を備
えた吸気装置の構成によって達成可能である。この渦流
装置は自動作動式の渦流ヘッダ及び渦流通路から成って
いる。該渦流装置は、吸込み通路に対して平行に延びか
つ吸込み通路と同様にケーシングの上方シェルと下方シ
ェルとから形成されている。渦流装置はエンジンの回転
数が低い場合に有効である。つまりエンジン回転数の低
い領域ではエンジンの吸込み空気が専ら渦流装置を介し
て供給されており、該渦流装置は小さな横断面によって
吸気に良好な渦流運動を発生させ、ひいては良好な混合
作用を発生させている。
【００２０】本発明の別の構成によれば、吸気装備の装
備には例へば加熱膜空気量測定器、噴射弁並びに燃料分
配条片のような多くの構成部分が設けられている。同じ
様に絞りフラップが装置内に組み込まれている。装置を
統合することによって、総ての接続導管しかも燃料のた
めの電気的かつ機械的な接続導管も総て、夫々個々の差
込み接触乃至は差込み結合によって周辺のエンジン構成
部分に接続可能であるという利点が達成されている。
【００２１】本発明の有利な構成の上述の特徴及び更な
る特徴は、請求項及び次の説明並びに図面から推測する
ことができ、更に個々の特徴は、夫々単独でか又は複数
が組み合わされて、本発明の構成例においてまた別の領
域において実現可能であり、かつ有利で保護を要求する
ことのできる、保護可能な構成である。
【００２２】
【実施例】本発明の実施例を図面に図示し、次にこれを
詳しく説明する。
【００２３】図１に図示の統合された吸気装置は、吸込
み空気の供給部から内燃機関の入口弁までの、燃料混合
体の準備及び調整のために必要な総ての構成部分を含有
している。吸気装置は基板１１を有するケーシング１０
から成り、該基板１１上にカバー１２が解離可能に固定
されている。ケーシング１０の内部には次の構成部分が
含まれている。先づ油分離器１３があり、該油分離器１
３には内燃機関を吹き抜けたガスが矢印１４に基いて供
給されている。この吹抜けガスは油分離器１３内でフィ
ルタ部材１５によって清浄化される。油は矢印１６の方
向で油槽に戻る一方で、清浄化されたガスは矢印１７に
沿って吸込み空気に混合される。
【００２４】更に空気量測定装置１８並びに絞り装置１
９が設けられている。更には共振フラップ及び方形濾過
器の形状を成したフィルタ部材２１が基板１１内に配置
されている。基板１１には電気的な接続条片２２が位置
しており、該接続条片２２によって個々の構成部分が制
御されかつ該接続条片２２を介してセンサ信号が取り出
されている。基板１１には吸込み管２３が接続されてい
る。この吸込み管２３には噴射弁２４が装備されてい
る。噴射弁２４への燃料の供給は燃料分配条片２５によ
って行われる。吸込み空気は吸込み導管接続部２６を介
し矢印２７に沿ってケーシング１０内に流入し、その位
置で生空気室に到達しかつ矢印２８に沿ってフィルタ部
材２１を貫流する。清浄化された空気は濾過器２９を貫
流しかつ空気量測定器１８を介して絞り装置１９に到達
する。絞りフラップが開放されると、空気は空気案内通
路３０を貫流しかつその位置から横方向分配器３１に到
達する。矢印３２及び３３に基いて空気は両共振室３
４，３５内に流入する。この共振室３４，３５は共振フ
ラップ３６を介して分離されている。共振フラップ３６
は、回転数が高い場合には開放されて、トルク特性を改
善するため両室３４，３５を結合させる。空気は共振室
３４，３５から出発し、吸込み管２３を貫通してここに
は図示されていないエンジンの入口弁に流れる。
【００２５】図２には、ケーシングの構造が断面図で図
示されている。ケーシング１０の基板１１は、吸込み管
２３の下方の半シェルを形成している下方部分３７から
成っている。この下方部分３７は上方部分３８に溶接さ
れている。上方部分３８は吸込み管２３の上方半シェル
及び共振室３４，３５を形成している。共振室内には図
示のように共振フラップ３６が配置されており、該共振
フラップ３６はここには図示されていない調節機構によ
って９０°だけ旋回可能である。上方部分３８には空気
案内通路３０がねじ結合３９によって固定されている。
この空気案内通路３０にはカバー４０が設けられてい
る。このカバー４０は有利には溶接結合によって通路３
０に固定されている。空気案内通路３０には、絞り装置
１９並びにここには概略だけが示唆されている空気量測
定器１８が組み込まれている。フィルタ部材２１がカバ
ー１２とケーシング１０の上方部分３８との間に位置し
て、清浄空気室４２に対しフィルタ作用を行い乍ら生空
気室４１をシールしている。吸込み管２３には固定部材
４３が配置されている。この固定部材４３は、噴射弁２
４に燃料を供給する燃料分配条片２５を支持している。
【００２６】図３には、組み込まれた渦流装置を備えて
いる吸気装置の概略図が図示されている。特に内燃機関
の回転数の低い場合には、燃焼プロセスを最適化するた
め供給される吸込み空気と燃料とを充分に渦巻きさせな
ければならない。このことは空気速度が高いことによっ
て最良に行われる。この高い空気速度を達成するため所
謂渦流装置が吸気装置内に組み込まれている。この渦流
装置は、基本的には機械形式上吸気装置に一致する小型
化された吸気装置であるが、より小さな通路横断面によ
って空気速度を高めている。図３には空気量測定器１８
と空気案内通路３０とを備えた吸込み導管接続部２６が
図示されており、該空気案内通路３０の後方に両共振室
３４，３５及び吸気管２３が接続されている。
【００２７】吸込み導管接続部２６から必要な空気が、
空気案内通路４４，４５を介して渦流ヘッダ４６に案内
される。この渦流ヘッダ４６から６つの渦流通路（その
内の通路４７，４８，４９，５０だけが目視可能であ
る）が分岐している。この渦流通路は吸込み管２３に対
し平行に延びていて、内燃機関のシリンダヘッドの吸込
み通路内の入口弁の領域に開口している。この装置の場
合ここでは目視不能の絞りフラップがダンパ絞りフラッ
プ５１として構成されており、該フラップ５１は、回転
数が低い場合先づ渦流装置を開放し、回転数が高くなっ
た場合に初めて主装置を開放する。勿論渦流通路は２つ
のシェルで構成されている。つまり渦流通路の下方の半
シェルは、吸込み管の下方の半シェルに接続されてお
り、一方上方の半シェルは吸込み管の上方の半シェルに
接続されており、これらは半シェルの共通な溶接によっ
て行われている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の統合された吸気装置の図である。
【図２】本発明の吸気装置の断面図である。
【図３】本発明の吸気装置の概略図である。
【符号の説明】
１０ ケーシング １１ 基板 １２ カバー １３ 油分離器 １４ 矢印 １５ フィルタ部材 １６，１７ 矢印 １８ 空気量測定器 １９ 絞り装置 ２１ フィルタ部材 ２２ 電気的な接続条片 ２３ 吸込み管 ２４ 噴射弁 ２５ 燃料分配条片 ２６ 吸込み導管接続部 ２７，２８ 矢印 ２９ 濾過器 ３０ 空気案内通路 ３１ 横方向分配器 ３２，３３ 矢印 ３４，３５ 共振室 ３６ 共振フラップ ３７ 下方部分 ３８ 上方部分 ３９ ねじ結合 ４０ カバー ４１ 生空気室 ４２ 清浄空気室 ４３ 固定部材 ４４，４５ 空気案内通路 ４６ 渦流ヘッダ ４７，４８，４９，５０ 渦流通路 ５１ ダンパ絞りフラップ ５２ 中間ケーシング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 35/04 Ｆ０２Ｍ 35/04 Ｃ 55/02 ３４０ 55/02 ３４０Ｃ 35/10 ３０１Ｓ ３０１Ｔ ３０１Ｇ (72)発明者 エドゥアルト コペック ドイツ連邦共和国 ビーティヒハイム− ビッシンゲン ヴァインシュトラーセ ４ (56)参考文献 特開 平７−133725（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−81735（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ケーシング、空気吸込み管、空気フィル
    タ及び電気的及び又は機械的な構成部分から成ってい
    る、内燃機関の燃焼空気のための統合された吸気装置に
    おいて、 ケーシング（１０）が多殻状に構成されていて、少くと
    も１つの上方部分（３８）と下方部分（３７）とから成
    っており、上方部分（３８）と下方部分（３７）との間
    の分離面が吸込み管（２３）に沿って延び、上方部分
    （３８）内には空気フィルタ（２１）が配置されてお
    り、かつ上方部分（３８）上でカバー（１２）が生空気
    側の空気室を閉ぢかつ空気フィルタ（２１）を固定して
    いることを特徴とする、統合された吸気装置。
  2. 【請求項２】 別の中間ケーシング（５２）がケーシン
    グの上方部分（３８）と共に２殻状の統合系を成して配
    置されていて、空気案内通路の１部分を形成しているこ
    とを特徴とする、請求項１記載の統合された吸気装置。
  3. 【請求項３】 ケーシングの下方部分（３７）にはクラ
    ンクケーシング換気装置の油分離器（１３）が組み込ま
    れていることを特徴とする、請求項１又は２記載の統合
    された吸気装置。
  4. 【請求項４】 ケーシング（１０）内には１つの共振フ
    ラップ（３６）と２つの空気案内装置（３４，３５）と
    から成る共振装置が配置されており、該共振フラップ
    （３６）は両空気案内系（３４，３５）を結合している
    ことを特徴とする、請求項１から３までのいづれか１項
    記載の統合された吸気装置。
  5. 【請求項５】 １つの渦流ヘッダ（４６）と、内燃機関
    の夫々の入口弁に通じる渦流通路（４７−５０）とから
    成っている渦流装置が設けられており、該渦流通路（４
    ７−５０）は吸込み通路に対しほぼ平行に延び、かつケ
    ーシングの上方及び下方部分（３８，３７）によって形
    成されていることを特徴とする、請求項１から４までの
    いづれか１項記載の統合された吸気装置。
  6. 【請求項６】 加熱膜空気量測定器（１８）が清浄空気
    側でケーシング（１０）内に組み込まれており、吸込み
    管フランジの領域には噴射弁（２４）及び燃料分配条片
    （２５）が組み込まれていることを特徴とする、請求項
    １から５までのいづれか１項記載の統合された吸気装
    置。
  7. 【請求項７】 絞りフラップが、装置内に配置されてい
    て、装置内に配置されたすべての構成部分が唯一の差込
    み条片（２２）を介して電気的に制御可能であり、かつ
    この差込み条片（２２）を介してセンサ信号を取り出し
    得ることを特徴とする、請求項１から６までのいづれか
    １項記載の統合された吸気装置。
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