DE19728600A1

DE19728600A1 - Suction installation for multi-cylinder internal combustion engine

Info

Publication number: DE19728600A1
Application number: DE19728600A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schellenberg; Eberhard Wizgall
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 1999-01-07
Anticipated expiration: 2017-07-05
Also published as: ITMI981498A1; FR2765631A1; DE19728600C2; FR2765631B1; IT1301843B1

Abstract

Inside the air collector are arranged tube manifolds for an inlet manifold, and the tube manifolds are pivotable and operable by a switch component fed with vacuum. The switch component is connected with a vacuum accumulator. The air collector (11) and the inlet manifold (12) have housing parts, which enclose a chamber (40), which forms the vacuum accumulator. A first housing part forms an inner wall (17) for the air collector, which is formed from the inner housing wall of the inlet manifold. The first housing part is U-shaped and extends into the air collector. The first housing part and the further housing part (28) have at least one connecting device (42) for a snap connection.

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft eine Sauganlage für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention relates to a suction system for a Internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Die zum Betrieb von Verbrennungsmotoren erforderliche Luftzuführung erfolgt über Saugrohrsysteme, die die gereinigte Luft vom Luftfilter bzw. der Drosselklappe über Saugrohrkanäle, die auch als Einlaßkrümmer bezeichnet werden, den Zylindern der Brennkraftmaschine zuführen. Durch die in den Zylinderköpfen arbeitenden Einlaßventile kommt es dabei in den Saugrohrkanälen bzw. der darin strömenden Luft zu Resonanz- und Schwingungserscheinungen, die in Abhängigkeit von der Motordrehzahl erheblichen Einfluß auf die Motorleistung, den Wirkungsgrad des Motors sowie die Abgaszusammensetzung haben können.The necessary for the operation of internal combustion engines Air is supplied via intake manifold systems, which cleaned air from the air filter or the throttle valve Intake manifold ducts, also known as intake manifolds are fed to the cylinders of the internal combustion engine. By the intake valves working in the cylinder heads come about thereby in the intake manifold channels or the air flowing therein to resonance and vibration phenomena, which in Dependent on the engine speed considerable influence the engine power, the efficiency of the engine and the Can have exhaust gas composition.

Eine gattungsbildende Sauganlage ist aus der DE-PS 40 41 200 bekannt, bei der in einem Luftsammler für jeden Zylinder jeweils ein Rohrkrümmer als sogenanntes Schaltsaugrohr angeordnet ist, der in zwei Stellungen schwenkbar ist. In der einen Stellung wird der Rohrkrümmer an den jeweiligen Einlaßkrümmer angesetzt, so daß sich der Ansaugweg des Einlaßkrümmers um die Länge des Rohrkrümmers verlängert. In der zweiten Stellung ist die innere Öffnung des Einlaßkrümmers von der Öffnung des Rohrkrümmers beabstandet, so daß der Einlaßkrümmer direkt aus dem Luftsammler saugt.A generic suction system is from DE-PS 40 41 200 known in the case of an air collector for each cylinder each a pipe bend as a so-called intake manifold is arranged, which is pivotable in two positions. In In one position, the elbow is attached to the respective Inlet manifold attached so that the intake of the Inlet manifold extended by the length of the elbow. In the second position is the inner opening of the Inlet manifold spaced from the opening of the pipe bend, so that the intake manifold sucks directly from the air collector.

Die Schwenkbewegung der Rohrkrümmer bzw. der Schaltsaugrohre wird nach dem Stand der Technik durch Schaltmittel betätigt, die mit einer Unterdruckquelle in Verbindung stehen. Eine derartige Betätigungsvorrichtung ist beispielsweise aus der EP-A1-537 120 bekannt. Dazu ist außerhalb der Sauganlage ein Unterdruckspeicher vorgesehen, von dem aus über ein Leitungssystem der Unterdruck dem Schaltelement zugeführt wird.The swiveling movement of the elbows or the switching suction pipes is actuated by switching means according to the prior art, connected to a vacuum source. A such actuator is for example from the EP-A1-537 120 known. This is outside of the suction system Vacuum storage provided from which over a Line system of the negative pressure supplied to the switching element becomes.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Sauganlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß eine kompakte Ausführung möglich ist, die zugleich einen Unterdruckspeicher integriert. Der Unterdruckspeicher ist dadurch unmittelbar benachbart zu dem die Schwenkbewegungen des Rohrkrümmers betätigenden Unterdruck-Schaltelement angeordnet. Dadurch werden Schnittstellen für eine Leitungsverbindung vermieden, was gleichbedeutend ist mit der Reduzierung möglicher Leckstellen des Unterdrucksystems.The suction system according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that a compact design is possible, which at the same time Integrated vacuum accumulator. The vacuum accumulator is thereby immediately adjacent to the pivoting movements of the pipe elbow actuating vacuum switching element arranged. This creates interfaces for one Avoided line connection, which is synonymous with the reduction of possible leaks in the vacuum system.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Sauganlage möglich. Eine fertigungs- und montagetechnisch besonders günstige Ausführung wird dadurch erreicht, indem der Luftsammler und die Einlaßkrümmer Gehäuseteile aufweisen, die den Raum für den Unterdruckspeicher ausbilden. Besonders zweckmäßig ist es, ein in den Luftsammler eingesetztes separates Gehäuseteil und ein Gehäuseteil der Einlaßkrümmer zur Ausbildung des Raums für den Unterdruckspeicher zu nutzen. Die Montage läßt sich durch Schnappverbindungen für das Zusammenfügen der Gehäuseteile weiter vereinfachen.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements to Suction system according to the invention possible. A manufacturing and This is particularly favorable in terms of assembly technology achieved by the air collector and the intake manifold Have housing parts that the space for the Form vacuum accumulator. It is particularly useful a separate housing part inserted into the air collector and a housing part of the intake manifold to form the To use space for the vacuum accumulator. The assembly leaves yourself through snap connections for joining the Simplify housing parts further.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine Sauganlage mit einem Rohrkrümmer in einer ersten Stellung und Fig. 2 die Sauganlage gemäß Fig. 1 mit einem Rohrkrümmer in einer zweiten Stellung.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 is a sectional view through an intake manifold with a pipe bend in a first position and Fig. 2 the suction system of FIG. 1 with a pipe bend in a second position.

Embodiment

Eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine mit mehreren in Reihen angeordneten Zylindern mit einem Zylinderkopf wird über eine Sauganlage 10 Luft für den Verbrennungsprozeß zugeführt. Die Sauganlage 10 umfaßt einen Luftsammler 11 sowie für jeweils einen Zylinder einen Einlaßkrümmer bzw. Saugrohrkanal 12. Der Luftsammler 11 bildet einen Luftverteilraum von dem ausgehend die Einlaßkrümmer 12 für jeden einzelnen Zylinder abzweigen. Der Luftsammler 11 wird von einem Gehäuse 15 umschlossen. Die angesaugte Luft wird über einen seitlich angeordneten und nicht näher dargestellten Einlaß in den Luftsammler 11 eingeführt. Das Gehäuse 15 des Luftsammlers 11 weist eine wannenförmige Außenwand 16, eine Innenwand 11 und eine deckelförmige Außenwand 18 auf.An internal combustion engine (not shown) with a plurality of cylinders arranged in rows with a cylinder head is supplied with air for the combustion process via a suction system 10 . Suction system 10 includes an air collector 11 and an intake manifold or intake manifold channel 12 for each cylinder. The air collector 11 forms an air distribution space from which the intake manifolds 12 branch off for each individual cylinder. The air collector 11 is enclosed by a housing 15 . The sucked-in air is introduced into the air collector 11 via an inlet arranged on the side and not shown in detail. The housing 15 of the air collector 11 has a trough-shaped outer wall 16 , an inner wall 11 and a lid-shaped outer wall 18 .

Die Einlaßkrümmer 12 haben jeweils eine Eintrittsöffnung 13 und eine Austrittsöffnung 14. Mit den Austrittsöffnungen 14 sind die Einlaßkrümmer 12 über ein zwischengeschaltetes, nicht dargestelltes Flanschstück am Zylinderkopf angeflanscht. Zwischen Luftsammler 11 und Einlaßkrümmer 12 ist eine Koppelstelle 19 vorgesehen, an der der Einlaßkrümmer 12 mit dem Luftsammler 11, wie später noch beschrieben wird, verbunden ist. Die Einlaßkrümmer 12 werden von einem gemeinsamen inneren Gehäuseteil 28 und von jeweils einer für jeden Einlaßkrümmer 12 vorgesehenen äußeren Gehäuseschale 29 gebildet. Das Gehäuseteil 28 bildet die inneren Krümmerwände der Einlaßkrümmer 12 mit den Eintrittsöffnungen 13 und den Austrittsöffnung 14 aus. Diese Ausführung eignet sich zum Entformen der Einlaßkrümmer 12 aus einer Spritzgußform. Zur Herstellung der Einlaßkrümmer 12 werden die einzelnen äußeren Gehäuseschalen 29 beispielsweise mittels Vibrationsschweißen mit dem inneren Gehäuseteil 28 gasdicht verbunden.The intake manifolds 12 each have an inlet opening 13 and an outlet opening 14 . With the outlet openings 14 , the intake manifold 12 are flanged to the cylinder head via an interposed flange piece, not shown. A coupling point 19 is provided between the air collector 11 and the intake manifold 12 , at which the intake manifold 12 is connected to the air collector 11 , as will be described later. The intake manifold 12 are formed by a common inner housing part 28 and by an outer housing shell 29 provided for each intake manifold 12 . The housing part 28 forms the inner manifold walls of the intake manifold 12 with the inlet openings 13 and the outlet opening 14 . This version is suitable for demolding the intake manifold 12 from an injection mold. To produce the intake manifold 12 , the individual outer housing shells 29 are connected gas-tight to the inner housing part 28, for example by means of vibration welding.

Am inneren Gehäuseteil 28, ist ein Wandabschnitt 30 angeformt, der gleichzeitig die deckelförmige Außenwand 18 für den Luftsammler 11 bildet. Zwischen dem Gehäuseteil 28 der Einlaßkrümmer 12 und dem Gehäuse 15 des Luftsammlers 11 ist eine Trennebene 32 ausgebildet, die durch die Ebene der Koppelstelle 19 verläuft. Im Bereich der Trennebene 32 sind am Gehäuseteil 28 des Einlaßkrümmers 12 und am Gehäuse 15 des Luftsammlers 11 Verbindungselemente 34 für eine Schnappverbindung ausgeführt. Zum Abdichten der Verbindungsstellen 42 zwischen dem Gehäuse 15 des Luftsammlers 11 und dem Gehäuseteil 28 der Einlaßkrümmer 12 ist eine erste Dichtung 35 umlaufend eingesetzt.A wall section 30 is formed on the inner housing part 28 , which at the same time forms the lid-shaped outer wall 18 for the air collector 11 . Between the housing part 28 of the intake manifold 12 and the housing 15 of the air collector 11 , a parting plane 32 is formed which runs through the plane of the coupling point 19 . In the area of the parting plane 32 , connecting elements 34 for a snap connection are made on the housing part 28 of the intake manifold 12 and on the housing 15 of the air collector 11 . A first seal 35 is inserted all around to seal the connection points 42 between the housing 15 of the air collector 11 and the housing part 28 of the intake manifold 12 .

Die Innenwand 17 des Luftsammlers 11 ist U-förmig ausgeführt und wird von einen separaten Gehäuseteil 37 gebildet. Das Gehäuseteil 37 schließt mit der inneren Wand des inneren Gehäuseteils 28 der Einlaßkrümmer 12 einen Raum 40 ein, der als Unterdruckspeicher genutzt wird. Dabei ist zwischen der Wand des inneren Gehäuseteils 28 und dem separaten Gehäuseteil 37 ein weiteres Verbindungselement 42 für eine weitere Schnappverbindung ausgeführt. An der zu dem weiteren Verbindungselement 42 gegenüberliegenden Seite stößt das Gehäuseteil 37 gegen den Wandabschnitt 30. Zur Abdichtung des von dem Raum 40 gebildeten Unterdruckspeichers ist zwischen dem Gehäuseteil 37 und der Wand des inneren Gehäuseteiles 28 eine weitere umlaufende Dichtung 36 eingesetzt.The inner wall 17 of the air collector 11 is U-shaped and is formed by a separate housing part 37 . The housing part 37 encloses with the inner wall of the inner housing part 28 of the intake manifold 12 a space 40 which is used as a vacuum accumulator. In this case, a further connecting element 42 is designed for a further snap connection between the wall of the inner housing part 28 and the separate housing part 37 . On the side opposite the further connecting element 42 , the housing part 37 abuts the wall section 30 . To seal the vacuum reservoir formed by the space 40 , a further circumferential seal 36 is inserted between the housing part 37 and the wall of the inner housing part 28 .

Im Luftsammler 11 sind jedem Einlaßkrümmer 12 jeweils zugeordnet Rohrkrümmer 21 mit einer austrittseitigen Öffnung 51 und einer eintrittseitigen Öffnung 52 angeordnet, die um eine Drehachse 22 schwenkbar gelagert sind. Dazu sind die Rohrkrümmer 12 an einer Welle 24 befestigt. Am Gehäuse 15 sind im Innern Lager 25 ausgebildet, in denen die Welle 24 gelagert ist. An einer Seitenwand der Sauganlage 10 ist die Welle 24 aus dem Gehäuse 15 herausgeführt und mit einem nicht dargestellten drehfesten Hebel gekoppelt. An diesem Hebel greift ein ebenfalls nicht dargestelltes Unterdruck- Schaltelement an.In the air collector 11 , each intake manifold 12 is associated with a pipe elbow 21 with an outlet-side opening 51 and an inlet-side opening 52 , which are pivotally mounted about an axis of rotation 22 . For this purpose, the elbows 12 are attached to a shaft 24 . On the inside of the housing 15 , bearings 25 are formed, in which the shaft 24 is mounted. On a side wall of the suction system 10 , the shaft 24 is led out of the housing 15 and coupled to a non-rotatable lever, not shown. A vacuum switching element, also not shown, acts on this lever.

Die Rohrkrümmer 21 sind jeweils aus einer äußeren Krümmerschale 45 und einer inneren Krümmerschale 46 ausgeführt. Die beiden Krümmerschalen 45, 46 werden nach dem Entformen aus der Spritzgußform durch geeignete Fügeverfahren, beispielsweise mittels Vibrationsschweißen, miteinander verbunden, so daß die gebogene rohrförmige Form entsteht. An dem zur Eintrittsöffnung 13 weisenden Ende ist der Rohrkrümmer 21 mit einem elastisch verformbaren Dichtring 49 versehen, der in die trichterförmig ausgebildete Eintrittsöffnung 13 des Einlaßkrümmers 12 ankoppelt.The pipe elbows 21 are each made of an outer elbow shell 45 and an inner elbow shell 46 . After removal from the injection mold, the two elbow shells 45 , 46 are connected to one another by suitable joining methods, for example by means of vibration welding, so that the curved tubular shape is produced. At the end facing the inlet opening 13 the end of the elbow 21 is provided with an elastically deformable sealing ring 49, which couples into the funnel-shaped inlet opening 13 of the intake manifold 12th

Im Betrieb der Brennkraftmaschine mit niedriger Last und/oder Drehzahl ist der Rohrkrümmer 21 in eine Stellung gemäß Fig. 1 geschwenkt. Die austrittseitige Öffnung 51 liegt dabei mit dem Dichtring 49 in der Eintrittsöffnung 13 des Rohrkrümmers 12. Die in den Luftsammler 11 eingedrungene Ansaugluft tritt in die eintrittseitige Öffnung 52 in den Rohrkrümmer 21 ein. Der Ansaugkanal wird in dieser Stellung durch die Länge des Einlaßkrümmers 12 und die Länge des Rohrkrümmers 21 gebildet. Dadurch ist eine resonanzgerechte Füllung bei niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine möglich. In der Stellung gemäß Fig. 2 ist der Rohrkrümmer 21 aus der Eintrittsöffnung 13 des Einlaßkrümmers 12 herausgeschwenkt. Bei dieser Stellung tritt die im Luftsammler 11 sich befindende Ansaugluft unmittelbar in die Einlaßöffnung 13 des Einlaßkrümmers 12 ein. Der Ansaugkanal wird hierbei ausschließlich von der Länge des Einlaßkrümmers 12 bestimmt. Dieser verkürzte Ansaugweg erzielt eine für einen höheren Drehzahlbereich gute Füllung und optimiert dadurch die Leistung der Brennkraftmaschine.In the operation of the internal combustion engine with a low load and / or speed, the elbow 21 is pivoted into a position according to FIG. 1. The outlet-side opening 51 lies with the sealing ring 49 in the inlet opening 13 of the pipe bend 12 . The intake air that has entered the air collector 11 enters the inlet-side opening 52 into the pipe elbow 21 . The intake duct is formed in this position by the length of the intake manifold 12 and the length of the pipe bend 21 . This enables resonance-compliant filling at low engine speed. In the position shown in FIG. 2, the pipe elbow 21 is pivoted out of the inlet opening 13 of the inlet elbow 12 . In this position, the intake air located in the air collector 11 enters directly into the inlet opening 13 of the intake manifold 12 . The intake duct is determined exclusively by the length of the intake manifold 12 . This shortened intake path achieves good filling for a higher speed range and thereby optimizes the performance of the internal combustion engine.

Claims

1. Suction system for a multi-cylinder internal combustion engine with at least one air collector, which can be connected to individual cylinders of the internal combustion engine with intake manifolds, and with pipe bends arranged within the air collector for one intake manifold each, the pipe bends being pivotable and actuatable by a switching element which can be subjected to negative pressure, and wherein the switching element is connected to a vacuum accumulator, characterized in that the air collector ( 11 ) and the intake manifold ( 12 ) have housing parts which enclose a space ( 40 ) which forms the vacuum accumulator.

2. Suction system according to claim 1, characterized in that the housing parts of a first housing part ( 37 ) which forms an inner wall ( 17 ) for the air collector ( 11 ), and of a further housing part ( 28 ) which of the inner housing wall of the Inlet manifold ( 12 ) is formed, are executed.

3. Suction system according to claim 2, characterized in that the first housing part ( 37 ) is U-shaped and projects into the air collector ( 11 ).

4. Suction system according to claim 2, characterized in that the first housing part ( 37 ) and the further housing part ( 28 ) have at least one connecting means ( 42 ) for a snap connection.

5. Suction system according to claim 4, characterized in that the first housing part ( 37 ) and the further housing part ( 28 ) on one side with the connecting means ( 42 ) for the snap connection and that on the opposite side of the housing part ( 37 ) by means an intermediate seal presses against the housing part ( 28 ).

6. Suction system according to claim 2, characterized in that the air collector ( 11 ) has a housing ( 15 ) with a trough-shaped outer wall ( 16 ), an inner wall ( 17 ) formed by the first housing part ( 37 ) and a lid-shaped outer wall ( 18 ) .

7. Suction system according to claim 6, characterized in that the lid-shaped outer wall ( 18 ) of the air collector ( 11 ) on the housing part ( 28 ) of the intake manifold ( 12 ) is integrally formed.