DE19609305A1 - Luftansauganlage für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftansauganlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-Z MTZ "Motortechnische Zeitschrift" 53 (1992), Nr. 5, Seite 207 und Nr. 7/8, Seite 310, ist eine gattungsgemäße Luftansauganlage bekannt, welche ein mit einem Luft­ eintritt versehenes Gehäuse mit einem darin angeordneten Sammlervolumen aufweist. In diesem Gehäuse sind Saugrohre angeordnet, welche den Lufteintritt mit Einlaßkanälen der Brennkraftmaschine verbinden. Diese Luftansauganlage wird für zwei im wesentlichen identische Brennkraftmaschinen mit unterschiedlichen Hubvolumen benutzt, wobei die Strömungsführung identisch ist, jedoch die Saugrohrquerschnitte an das jeweilige Hubvo­ lumen angepaßt sind. Des weiteren weist die Brennkraftmaschine mit dem geringeren Hub­ volumen einen in das Sammlervolumen eingefügten Verdrängungskörper auf, welcher das dynamische Verhalten optimieren soll.

Nachteilig bei der Montage dieses Standes der Technik ist das Einlegen dieses Verdrän­ gungskörpers in das Sammlervolumen, da die gesamte Sauganlage einstückig ausgelegt ist. Der Verdrängungskörper kann daher nur unter Anpassung seiner Außenkontur durch eine vergleichsweise klein dimensionierte, stirnseitige Öffnung eingeschoben werden. Eine den mechanischen und aerodynamischen Schwingungen angemessene Befestigung er­ scheint problematisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftansauganlage für Brennkraftmaschinen zu schafften, welche in einfacher und kostengünstiger Weise unter Beibehaltung der we­ sentlichen, identischen Bauteile an verschiedene Brennkraftmaschinen einer Baureihe an­ paßbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen benannt.

Wenn bei einer Luftansauganlage mit einem in dem Sammlervolumen angeordneten Ver­ drängungskörper das Gehäuse entlang einer Trennebene geteilt ist und das Totvolumen des Verdrängungskörpers gegenüber dem Sammlervolumen abgeschlossen ist, so ist ei­ nerseits unter kostengünstiger Beibehaltung des Gehäuses durch das Einlegen von Ver­ drängungskörpern unterschiedlicher Volumina eine einfache Anpaßbarkeit an verschiedene Brennkraftmaschinen einer Baureihe gegeben. Andererseits ist eine gute strömungstechni­ sche Anpassung dadurch erzielt, daß das vom Verdrängungskörper umschlossene Totvo­ lumen vom Sammlervolumen getrennt ausgebildet ist.

Vorteilhafterweise kann also durch das Einlegen des Verdrängungskörpers das für eine günstige Frischluftversorgung der Brennkraftmaschine erforderliche, durchströmte Volumen des Sammlers an verschiedene Hubvolumina der Brennkraftmaschinen angepaßt werden. Da die Luftansauganlage im übrigen identisch verwendet werden kann, fallen dementspre­ chende Entwicklungs-, Erprobungs- und Werkzeugkosten nur einmalig und für eine größere Stückzahl an.

In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann das Totvolumen zur besseren strömungstechnischen Anpassung derart im Sammlervolumen angeordnet sein, daß seine Oberfläche allseitig von der durchströmenden Luft umspült ist, wobei sich zwecks günstiger Umströmung dieses Totvolumen beiderseits der Trennebene erstreckt.

Zur Vermeidung von geräuschabstrahlenden Schwingungen und um einen zentralen Luft­ eintritt in das Sammlervolumen zu ermöglichen, kann der Verdrängungskörper bevorzugt aus mehreren Teilkörpern gebildet sein, welche sich untereinander nicht berühren und ent­ lang einer Längsrichtung des Gehäuses angeordnet sind.

In einer Ausführung der Erfindung können diese Teilkörper als topfförmige Totvolumen ausgebildet in Öffnungen an seitlichen Wandungen des Gehäuses angeordnet sein. Vor­ teilhafterweise benötigt diese Art der Befestigung keinerlei Abstützung innerhalb des Sammlervolumens, da sich die Teilkörper mit einem Flansch an der Außenwandung abstüt­ zen.

Sofern beispielsweise die vorgenannten Außenwandungen für die Aufnahme einer solchen Öffnung nicht zur Verfügung stehen, können die Teilkörper mit einem abragenden Flansch versehen zwischen den beiden Gehäuseteilen verspannt angeordnet sein.

In kostengünstiger und strömungstechnisch günstiger Weise können die Teilkörper bevor­ zugt rotationssymmetrisch zur Längsrichtung des Gehäuses ausgebildet sein.

In kostengünstiger Weise kann der ein- oder mehrteilige Verdrängungskörper durch Reib­ schweißen mit den Gehäuseteilen verbunden sein.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand einer Zeichnung.

Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführung der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Verdrängungskörper,

Fig. 4 eine Draufsicht vergleichbar Fig. 1 einer zweiten Ausführung,

Fig. 5 eine Seitenansicht gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine Ansicht in Pfeilrichtung X gemäß Fig. 4 auf einen Verdrängungskörper und

Fig. 7 eine Draufsicht auf den Verdrängungskörper gemäß Fig. 6.

Eine Luftansauganlage einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine besteht im wesentlichen aus einem mit einem der Frischluftzufuhr dienenden Lufteintritt 1 versehenen Gehäuse 2, welches aus zwei Gehäuseteilen 3, 4 gebildet ist. Dabei grenzen Gehäuseoberteil 3 und Gehäuseunterteil 4 in einer gemeinsamen Trennebene T-T aneinander.

Innerhalb des Gehäuses 2 sind Saugrohre 5 angeordnet, welche den Lufteintritt 1 mit nicht gezeigten Einlaßkanälen der Brennkraftmaschine verbinden.

Desweiteren ist in dem Gehäuse 2 ein von den Gehäuseteilen 3 und 4 umschlossenes Sammlervolumen ausgebildet, in welchem ein Verdrängungskörper 6 angeordnet ist, der ein gegenüber diesem Sammlervolumen abgeschlossenes Totvolumen V aufweist.

Der Verdrängungskörper 6 ist dabei derartig in das Sammlervolumen ragend angeordnet, daß seine Oberfläche allseitig von Luft umspült ist, wobei sich das Totvolumen V beider­ seits der Trennebene T-T erstreckt.

Wie aus den Fig. 1 und 4 eindeutig entnehmbar ist, handelt es sich bei der hier gezeig­ ten Luftansauganlage um eine Ausführung für eine vierzylindrige Reihenbrennkraftma­ schine mit insgesamt vier Saugrohren 5 und einem etwa mittig in das Sammlervolumen ein­ gesetzten Lufteintritt 1 zwischen einem zweiten und einem dritten Saugrohr 5. Der Ver­ drängungskörper 6 ist hierbei aus zwei Teilkörpern 7 gebildet, welche untereinander berüh­ rungsfrei entlang einer Längsrichtung L des Gehäuses 2 angeordnet sind.

In einer ersten Ausführung der Erfindung gemäß der Fig. 1 bis 3 sind die Teilkörper 7 topfartig ausgebildet und weisen an einer Stirnseite 8 einen umlaufenden Flansch 9 auf.

Das Gehäuse 2 weist in quer zur Längsrichtung L liegenden, endseitigen Wandungen 10 Öffnungen 11 zur Aufnahme der Teilkörper 7 auf.

Das Gehäuseoberteil 3 und das Gehäuseunterteil 4 sind jeweils aus Kunststoff gefertigt und sind entlang der Trennebene T-T durch Reibschweißen miteinander verbunden. In die verbleibenden Öffnungen 11 wird jeweils ein Teilkörper 7 soweit eingesetzt, bis deren Flansch 9 zur Anlage mit einem korrespondierenden, die Öffnung 11 umgebenden Flansch gelangt. Anschließend wird der Flansch 9 ebenfalls durch Reibschweißen mit den Wandun­ gen 10 verbunden.

In einer zweiten Ausführung der Erfindung gemäß Fig. 4 bis 7 weisen die Teilkörper 7 einen einseitig abragenden Flansch 12 auf, mit welchem sie zunächst mit einem der Ge­ häuseteile 3 oder 4 entlang einer Wandung 10 durch Reibschweißen verbunden sind. An­ schließend wird das andere Gehäuseteil 4 oder 3 durch Reibschweißen entlang der Trenn­ ebene T-T aufgebracht.

Für günstige Strömungsverhältnisse und eine einfache Fertigung sind alle Teilkörper 7 rota­ tionssymmetrisch zur Längsrichtung L ausgebildet.

Die vorbeschriebene Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie ist ebenso vorteilhaft bei zum Beispiel zweireihigen Brennkraftmaschinen anwendbar. Deswei­ teren kann der Verdrängungskörper je nach geometrischen Verhältnissen und Größe des Sammlervolumens aus einem oder auch aus mehr als zwei Teilkörpern gebildet sein. Eben­ so kann der Verdrängungskörper an anderen Stellen und auf andere Weise im Sammlervolumen befestigt sein.

In jedem Fall ist die Erfindung verwendbar für eine Baureihe von gleichartigen Brennkraft­ maschinen, welche beispielsweise bei unterschiedlichen Hubvolumina identische Gehäuse 2 verwenden können, wobei zur strömungsdynamischen Anpassung mit abnehmendem Hubvolumen das Totvolumen V des Verdrängungskörpers 6 zunimmt, wobei das Sammler­ volumen gleich bleibt.

Claims (10)

1. Luftansauganlage für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem mit einem Lufteintritt (1) versehenen Gehäuse (2), in welchem ein Sammlervolumen ausgebildet ist, welches mittels im Gehäuse (2) angeordneter Saugrohre (5) den Lufteintritt (1) mit Einlaßkanä­ len der Brennkraftmaschine verbindet, und mit einem in dem Sammlervolumen ange­ ordneten Verdrängungskörper (6), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) im wesentlichen aus zwei Gehäusetei­ len (3, 4) gebildet ist, welche in einer gemeinsamen Trennebene (T-T) aneinandergren­ zen und der Verdrängungskörper (6) als gegenüber dem Sammlervolumen abge­ schlossenes Totvolumen (V) ausgebildet ist.

2. Luftansauganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Totvolu­ men (V) beiderseits der Trennebene (T-T) erstreckt.

3. Luftansauganlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungs­ körper (6) derartig im Sammlervolumen angeordnet ist, daß seine Oberfläche allseitig von Luft umspült ist.

4. Luftansauganlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit mindestens einer Zy­ linderreihe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver­ drängungskörper (6) aus mehreren Teilkörpern (7) gebildet ist, welche untereinander berührungsfrei entlang einer Längsrichtung (L) des Gehäuses angeordnet sind.

5. Luftansauganlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) in quer zur Längsrichtung (L) liegenden Wandungen (10) Öffnungen (11) zur Aufnahme der Teilkörper (7) aufweist.

6. Luftansauganlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkörper (7) topfartig ausgebildet sind und an einer Stirnseite (8) einen umlaufenden Flansch (9) zur Anlage an der Öffnung (11) tragen.

7. Luftansauganlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkörper (7) einen abragenden Flansch (12) aufweisen, welcher in der Trennebene (T-T) zwischen den Gehäuseteilen (3, 4) verspannt ist.

8. Luftansauganlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (12) einseitig abragt und in quer zur Längsrichtung (L) liegenden Wandungen (10) ver­ spannt ist.

9. Luftansauganlage nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkör­ per (7) rotationssymmetrisch zur Längsrichtung (L) ausgebildet sind.

10. Verwendung einer Luftansauganlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9 für eine Baureihe von gleichartigen Brennkraftmaschinen mit zumin­ dest unterschiedlichem Hubvolumen, wobei mit abnehmendem Hubvolumen unter Bei­ behaltung des identischen Gehäuses (2) und des identischen Sammlervolumens das Totvolumen (V) zunimmt.