WO2004063551A1 - Einlasssammler für eine brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2004063551A1
WO2004063551A1 PCT/AT2004/000007 AT2004000007W WO2004063551A1 WO 2004063551 A1 WO2004063551 A1 WO 2004063551A1 AT 2004000007 W AT2004000007 W AT 2004000007W WO 2004063551 A1 WO2004063551 A1 WO 2004063551A1
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inlet
housing
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duct sections
inlet manifold
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Johannes Rieger
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Avl List Gmbh
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to an intake manifold for an internal combustion engine with at least two cylinders, with a housing which forms a common collecting space, from which inlet duct sections leading to the cylinders extend, at least one group of intake duct sections being designed to be switchable by means of flaps, and the intake manifold being in one piece Component is executed.
  • JP 08-270517 A an intake manifold is known, the housing of which is made in one piece with a connecting flange for the cylinders. Arc-shaped inlet pipes are provided between the inlet header and the flange. The inlet header is not switchable.
  • US 5,016,578 A describes an intake manifold made of aluminum with a housing and a number of intake manifolds. The inlet header is not switchable. No. 4,829,944 A also treats a non-switchable intake manifold made of aluminum.
  • US 5,823,156 A shows a one-piece intake manifold for two intake ports with an integrated double throttle body. Switching between two groups of inlet channels is not possible.
  • an intake manifold system for a multi-cylinder internal combustion engine which has a tubular intake manifold, from which the first individual intake manifolds extend, which extend in an arc around the intake manifold and lead to the individual cylinders of the two rows of cylinders.
  • Second, shorter individual intake pipes also originate from the intake manifold and open into associated individual intake pipes.
  • the intake manifold and the first and second individual intake pipes are formed from a one-piece component which has a longitudinal bore intersecting the second individual intake pipes for the cylinders of both rows of cylinders.
  • a shift drum is inserted into the longitudinal bore, which has an opening for every second individual suction pipe, which can be brought into or out of alignment with the relevant second single suction pipe by rotating the shift drum.
  • this intake manifold system is relatively voluminous and expensive to manufacture. Since the diameter of the longitudinal bore essentially has to correspond to the diameter of the shift drum, correspondingly large dimensions of the housing of the intake manifold system are required. Sealing the shift drum in the area of the inlet duct walls is problematic.
  • the object of the invention is to develop a compact and switchable inlet manifold which is as simple to manufacture as possible.
  • this is achieved in that the group of inlet duct sections starts from a first long side of the housing of the inlet header, and in that the housing has processing openings in the region of a second long side opposite the first long side for reworking the inlet duct sections.
  • the valve sealing seats in the housing can be machined through the machining opening.
  • the machining openings can be closed by a sealing cover, the sealing covers preferably being made flat with the inner surface of the housing. The airflow inside the intake manifold is not affected by the cover.
  • the machining openings have circular cross sections, the diameter of each machining opening corresponding at least to the diameter of the corresponding inlet duct section in the region of the corresponding flap.
  • the housing of the inlet header has at least one longitudinal bore which crosses the group of inlet duct sections for receiving a flap shaft, on which the flaps are fastened.
  • the flaps can be fastened through the machining openings on the flap shaft inserted into the longitudinal bore.
  • the inlet header advantageously consists of light metal, preferably aluminum or an aluminum alloy.
  • Fig. 1 shows the inlet header according to the invention in a longitudinal section
  • Fig. 2 shows the inlet header in an exploded view.
  • a one-piece switchable intake manifold 1 is shown with a housing 2 for an internal combustion engine with a plurality of cylinders.
  • the housing 2 encloses a common collecting space 3 for all cylinders, from which inlet duct sections 4, 5 leading to the cylinders extend.
  • the inlet duct sections 4, 5 are made in one piece with an inlet header 1.
  • At least one group of inlet duct sections 4 is designed to be switchable, a flap 6 being arranged in each case directly in the collecting space 3 in the inlet duct sections 4.
  • the flaps 6 are on a ner common valve shaft 7 attached, which is rotatably mounted in a longitudinal bore 8 of the housing 2.
  • Reference number 9 denotes an axial bearing of the valve shaft 7.
  • the switchable inlet duct sections 4 start from a first longitudinal side 13 of the housing 2.
  • the housing 2 On the second longitudinal side 14 opposite the first longitudinal side 13, the housing 2 has machining openings 10 which can be closed with sealing covers 11.
  • the diameters of the machining openings 10 are at least as large as the diameters of the flaps 6. This makes it possible, on the one hand, to process the flap sealing surfaces 12 at the beginning of the inlet duct sections 4 through the machining openings 10 and, on the other hand, the flaps 6 through the machining openings 10 into the inlet duct sections 4 insert and mount on the inserted valve shaft 7 with the fastening screws 12.
  • the sealing covers 11 are designed on the inside 11a with the inner surface 2a of the housing 2 so that the air flow in the collecting space 3 is not impaired.
  • the inlet header 1 can be made very compact.
  • the one-piece production in one casting process enables very simple production.
  • the inlet header 1 can be made of aluminum or an aluminum alloy, for example.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Einlasssammler (1) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Zylindern, mit einem Gehäuse (2), welches einen gemeinsamen Sammelraum (3) ausbildet, von welchem zu den Zylindern führende Einlasskanalteilstücke (4, 5) ausgehen, wobei zumindest eine Gruppe von Einlasskanalteilstücken (4) durch Klappen (6) schaltbar ausgeführt ist, und wobei der Einlasssammler (1) als einstückiger Bauteil ausgeführt ist. Um den Einlasssammler sehr kompakt auszubilden und eine sehr einfache Vorstellung zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Gruppe von Einlasskanalteilstücken (4) von einer ersten Längsseite (13) des Gehäuses (2) des Einlasssammlers (1) ausgeht, und dass das Gehäuse (2) im Bereich einer, der ersten Längsseite (13) gegenüberliegenden zweiten Längsseite (14) Bearbeitungsöffnungen (10) zur Nachbearbeitung der Einlasskanalteilstücke (4) aufweist.

Description

Einlasssammler für eine Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft einen Einlasssammler für eine Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Zylindern, mit einem Gehäuse, welches einen gemeinsamen Sammelraum ausbildet, von welchem zu den Zylindern führende Einlasskanalteilstucke ausgehen, wobei zumindest eine Gruppe von Einlasskanalteilstucken durch Klappen schaltbar ausgeführt ist, und wobei der Einlasssammler als einstückiger Bauteil ausgeführt ist.
Aus der JP 08-270517 A ist ein Einlasssammler bekannt, dessen Gehäuse einteilig mit einem Anschlussflansch für die Zylinder ausgeführt ist. Zwischen dem Einlasssammler und dem Flansch sind bogenförmige Einlassrohre vorgesehen. Der Einlasssammler ist nicht schaltbar ausgeführt.
Die US 5,016,578 A beschreibt einen Einlasssammler aus Aluminium mit einem Gehäuse und einer Anzahl von Einlasskrümmern. Der Einlasssammler ist nicht schaltbar ausgeführt. Auch die US 4,829,944 A behandelt einen nicht schaltbaren Einlasssammler aus Aluminium.
Die US 5,823,156 A zeigt einen einstückigen Einlasssammler für zwei Einlasskanäle mit einem integrierten Doppel-Drosselklappengehäuse. Ein Umschalten zwischen zwei Gruppen von Einlasskanälen ist nicht möglich.
Aus der WO 95/18295 AI ist eine Saugrohranlage für eine Mehrzylinder-Brenn- kraftmaschine bekannt, welche einen rohrförmigen Ansaugverteiler aufweist, von dem erste Einzelsaugrohre ausgehen, die sich in einem Bogen um den Ansaugverteiler erstrecken und zu den einzelnen Zylindern der beiden Zylinderreihen führen. Zweite, kürzere Einzelsaugrohre gehen ebenfalls von dem Ansaugverteiler aus und münden in zugehörige Einzelsaugrohre. Der Ansaugverteiler und die ersten und zweiten Einzelsaugrohre sind von einem einstückigen Bauteil gebildet, das eine die zweiten Einzelsaugrohre für die Zylinder beider Zylinderreihen schneidende Längsbohrung aufweist. In die Längsbohrung ist eine Schaltwalze eingesetzt, die für jedes zweite Einzelsaugrohr einen Durchbruch aufweist, der durch Drehen der Schaltwalze in oder außer Fluchtung mit dem betreffenden zweiten Einzelsaugrohr gebracht werden kann. Diese Saugrohranlage ist allerdings relativ voluminös und fertigungsaufwändig. Da der Durchmesser der Längsbohrung im Wesentlichen dem Durchmesser der Schaltwalze entsprechen muss, sind entsprechende große Abmessungen des Gehäuses der Saugrohranlage erforderlich. Problematisch ist die Abdichtung der Schaltwalze im Bereich der Einlasskanalwände. Aufgabe der Erfindung ist es, einen kompakten und möglichst einfach herstellbaren, schaltbaren Einlasssammler zu entwickeln.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Gruppe von Einlasskanalteilstucken von einer ersten Längsseite des Gehäuses des Einlasssammlers ausgeht, und dass das Gehäuse im Bereich einer, der ersten Längsseite gegenüberliegenden zweiten Längsseite Bearbeitungsöffnungen zur Nachbearbeitung der Einlasskanalteilstucke aufweist. Durch die Bearbeitungsöffnung können die Klappendichtsitze im Gehäuse hindurch bearbeitet werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bearbeitungsöffnungen durch einen Verschlussdeckel verschließbar sind, wobei vorzugsweise die Verschlussdeckel plan mit der Innenfläche des Gehäuses ausgeführt sind. Die Luftströmung innerhalb des Einlasssammlers wird durch die Verschlussdeckel nicht beeinträchtigt.
Um eine einfache Montage der Klappenelemente zu ermöglichen ist in weiterer Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass die Bearbeitungsöffnungen Kreisquerschnitte aufweisen, wobei der Durchmesser jeder Bearbeitungsöffnung mindestens dem Durchmesser des entsprechenden Einlasskanalteilstückes im Bereich der entsprechenden Klappe entspricht.
Im Rahmen der Erfindung ist weiters vorgesehen, dass das Gehäuse des Einlasssammlers zumindest eine die Gruppe von Einlasskanalteilstucken querende Längsbohrung zur Aufnahme einer Klappenwelle aufweist, auf welcher die Klappen befestigt sind. Die Klappen können durch die Bearbeitungsöffnungen hindurch auf der in die Längsbohrung eingesetzte Klappenwelle befestigt werden.
Der Einlasssammler besteht vorteilhafter Weise aus Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 den erfindungsgemäßen Einlasssammler in einem Längsschnitt und
Fig. 2 den Einlasssammler in einer Explosionsdarstellung.
In den Figuren 1 und 2 ist ein einteiliger schaltbarer Einlasssammler 1 mit einem Gehäuse 2 für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern dargestellt. Das Gehäuse 2 umschließt einen für alle Zylinder gemeinsamen Sammelraum 3, von welchen zu den Zylindern führenden Einlasskanalteilstucke 4, 5 ausgehen. Die Einlasskanalteilstucke 4, 5 sind einstückig mit einem Einlasssammler 1 ausgeführt. Zumindest eine Gruppe von Einlasskanalteilstucken 4 ist schaltbar ausgeführt, wobei unmittelbar an den Sammelraum 3 anschließend in den Einlasskanalteilstucken 4 jeweils eine Klappe 6 angeordnet ist. Die Klappen 6 sind auf ei- ner gemeinsamen Klappenwelle 7 befestigt, welche drehbar in einer Längsbohrung 8 des Gehäuses 2 gelagert ist. Mit Bezugszeichen 9 ist ein Axiallager der Klappenwelle 7 bezeichnet.
Die schaltbaren Einlasskanalteilstucke 4 gehen von einer ersten Längsseite 13 des Gehäuses 2 aus. Auf der der ersten Längsseite 13 gegenüberliegenden zweiten Längsseite 14 weist das Gehäuse 2 Bearbeitungsöffnungen 10 auf, welche mit Verschlussdeckeln 11 verschlossen werden können. Die Durchmesser der Bearbeitungsöffnungen 10 sind mindestens so groß, wie die Durchmesser der Klappen 6. Dies ermöglicht es einerseits die Klappendichtflächen 12 am Beginn der Einlasskanalteilstucke 4 durch die Bearbeitungsöffnungen 10 hindurch zu bearbeiten und andererseits die Klappen 6 durch die Bearbeitungsöffnungen 10 hindurch in die Einlasskanalteilstucke 4 einzusetzen und auf der eingeschobenen Klappenwelle 7 mit den Befestigungsschrauben 12 zu montieren. Die Verschlussdeckel 11 sind auf der Innenseite 11a eben mit der Innenfläche 2a des Gehäuses 2 ausgeführt, so dass die Luftströmung im Sammelraum 3 nicht beeinträchtigt wird.
Der Einlasssammler 1 kann sehr kompakt ausgeführt werden. Die einstückige Herstellung in einem Gussvorgang ermöglicht eine sehr einfache Fertigung. Der Einlasssammler 1 kann beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Einlasssammler (1) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Zylindern, mit einem Gehäuse (2), welches einen gemeinsamen Sammelraum (3) ausbildet, von welchem zu den Zylindern führende Einlasskanalteilstucke (4, 5) ausgehen, wobei zumindest eine Gruppe von Einlasskanalteilstucken (4) durch Klappen (6) schaltbar ausgeführt ist, und wobei der Einlasssammler (1) als einstückiger Bauteil ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe von Einlasskanalteilstucken (4) von einer ersten Längsseite (13) des Gehäuses (2) des Einlasssammlers (1) ausgeht, und dass das Gehäuse (2) im Bereich einer, der ersten Längsseite (13) gegenüberliegenden zweiten Längsseite (14) Bearbeitungsöffnungen (10) zur Nachbearbeitung der Einlasskanalteilstucke (4) aufweist.
2. Einlasssammler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsöffnungen (10) durch einen Verschlussdeckel (11) verschließbar sind, wobei vorzugsweise die Innenseite (11a) der Verschlussdeckel (11) plan mit der Innenfläche (2a) des Gehäuses (2) ausgeführt sind.
3. Einlasssammler (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsöffnungen (10) Kreisquerschnitte aufweisen, wobei der Durchmesser jeder Bearbeitungsöffnung (10) mindestens dem Durchmesser des entsprechenden Einlasskanalteilstückes (4) im Bereich der entsprechenden Klappe (6) entspricht.
4. Einlasssammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) des Einlasssammlers (1) zumindest eine die Gruppe von Einlasskanalteilstucken (4) querende Längsbohrung (8) zur Aufnahme einer Klappenwelle (7) aufweist, auf welcher die Klappen (6) befestigt sind.
5. Einlasssammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieser aus Leichtmetall, besonders vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.
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