DE4205235A1 - Ansaugvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansaugvorrichtung für eine Brenn­ kraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In der "ATZ" Automobiltechnische Zeitschrift, 67. Jahrgang, Heft 3, S. 65 ist eine gattungsgemäße Ansaugvorrichtung für einen mehrzylindrigen Reihenmotor dargestellt. Diese Ansaugvorrichtung besteht innerhalb des Zylinderkopfes aus einem Einlaßkanal pro Zylinder, der sich jeweils zwischen einer ventilgesteuerten Einlaßöffnung in den Brennraum und ei­ ner Ausgangsöffnung erstreckt, wobei diese Ausgangsöffnung an einer der Brennraumseite abgewandten Zylinderkopfoberseite an­ geordnet ist. Außerhalb der Zylinderköpfe verläuft die Ansaug- Vorrichtung von der jeweiligen Ausgangsöffnung zu einem längs der Zylinderbank verlaufenden Sammelrohr, welches einstückig mit einem den Zylinderkopf abdeckenden Ventildeckels ausgebil­ det ist.

Diese kleinbauende Ausbildung eines Ansaugvorrichtung ist je­ doch für eine Anwendung an einer Brennkraftmaschine mit einer zweiflutige Ansauganlage nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Ansaugvorrichtung so auszubilden, daß diese bei minimalem Platzbedarf eine strömungsgünstige, zweiflutige Ansaugluftfüh­ rung an einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine in Reihenbau­ art ermöglicht, wobei die Ansaugvorrichtung nicht oder nur un­ wesentlich über die Außenkonturen der Brennkraftmaschine hin­ ausragt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Patentanspruches 1 gelöst, wobei die Merkmale der Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen kenn­ zeichnen.

Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung und Anordnung der Ansaug­ vorrichtung wird eine optimale Anströmung der zweiflutigen Einlaßkanäle bei minimalen Platzbedarf ermöglicht, wobei der Strömungsquerschnitt und damit die Ansaugmenge mindestens einer Ansaugflut unabhängig von der zweiten Ansaugflut regelbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher be­ schrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 den Schnitt einer Seitenansicht der erfindungsgemäßen Ansaugeinrichtung im Bereich eines Zylinders;

Fig. 2 einen Schnitt der Draufsicht erfindungsgemäßen An­ saugeinrichtung im Bereich eines Zylinders.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird am Beispiel einer flüs­ sigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine in Reihenbauart erläutert, von der ein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneter Zylinderkopf in Fig. 1 dargestellt ist.

Der Zylinderkopf 1 weist pro Zylinder zwei Einlaßventile 2 auf, an deren Ventilöffnungen 3 sich ein gemeinsamer Einlaßkanal 4 anschließt. Dieser Einlaßkanal 4 ist mindestens in einem strom­ auf liegenden und an eine Einströmöffnung 5 angrenzenden Teil­ bereich durch eine quer zur Längsrichtung der Brennkraftmaschi­ ne angeordneten Trennwand 6 in zwei getrennte Ansaugfluten 7 geteilt, wobei die Einströmöffnung 5 an einer dem nicht darge­ stellten Motorblock gegenüberliegenden waagerechten Oberseite 8 des Zylinderkopfes 1 mündet.

Die Oberseite 8 des Zylinderkopfes 1 mit dem über den Zylin­ derkopf 1 hinausragenden, nicht dargestellten Ventiltrieb ist von einem Ventildeckel 9 überdeckt, der auf der den Einström­ öffnungen 5 abgewandten Seite bündig mit dem Zylinderkopf 1 ab­ schließt.

Auf der den Einströmöffnungen 5 zugewandten Seite verläuft die Seitenwand 10 des Ventildeckels 9 oberhalb eines rechtwinklig an die Oberseite 8 des Zylinderkopfes 1 anstoßenden Wandbe­ reiches in einem Winkel α von ca. 25° zur senkrechten Zylinder­ längsrichtung in Richtung zu dem vom Ventildeckel 9 einge­ schlossenen Raum geneigt. Auf dieser den Einströmöffnungen 5 zugewandten Seite des Ventildeckels 9 bilden die Oberseite 8 des Zylinderkopfes 1 und die Seitenwand 10 des Zylinderkopf­ deckels 9 zwei Seiten eines längs der Zylinderbank verlaufenden Freiraumes 11 zur Aufnahme eines Ansaugkrümmers 12.

Der einstückig gegossene Ansaugkrümmer 12 besteht aus zwei in Längsrichtung der Brennkraftmaschine annähernd in gleicher Höhe parallel nebeneinander verlaufenden Sammelrohren 13, 14 welche jeweils einen gemeinsamen Ansaugstutzen 15 pro Einlaßkanal 4 aufweisen, in dem beide Ansaugfluten 7 scherenartig und mit bo­ genförmigen Verlauf zu den Sammelrohren (13, 14) hin getrennt geführt sind. Die Verbindung zwischen den Ansaugstutzen 15 und den Einströmöffnungen 5 ist mittels fest an den Ansaugstutzen angebrachter Flansche 16 hergestellt, welche mit Flanschschrau­ ben 17 gasdicht an die Oberseite 8 des Zylinderkopfes 1 ange­ schraubt sind.

Die Sammelrohre 13, 14 sind beiderseits einer die Einströmöff­ nung 5 durchragenden, geradlinig verlängerten Mittellinie 18 der Ansaugfluten 7 angeordnet, wobei diese Mittellinie 18 und damit die Ansaugfluten 7 im Bereich der Übergangsstelle vom An­ saugstutzen 15 in den Zylinderkopf 1 rechtwinklig zu der Ober­ seite 8 des Zylinderkopfes 1 verläuft. Im weiteren sind die Sammelrohre 13, 14 in einem Abstand zueinander angeordnet, der die Durchführung der Flanschschrauben 17 in senkrechter Rich­ tung zwischen den Sammelrohren 13, 14 ohne Verengung des Sammel­ rohrquerschnittes ermöglicht.

Das an den Ventildeckel 9 angrenzende Sammelrohr 13 weist einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt mit gerundeten Ecken auf, dessen lange Basisseite 19 parallel zur geneigten Seiten­ wand 10 des Ventildeckels 9 verläuft, wobei die an die Basis­ seite 19 mit einem spitzen Winkel anschließende obere Seite 20 waagerecht in Höhe der Oberseite 21 des Ventildeckels 9 ange­ ordnet ist. Die in Längsrichtung der Brennkraftmaschine ange­ ordneten Abschnitte der Wandung 22 der in dieses Sammelrohr 13 einmündenden Ansaugflut 7 des Ansaugstutzens 15 verlaufen in geradliniger Verlängerung der Wandungen der Basisseite 19 und einer der Basisseite 19 gegenüberliegenden kurzen Seite 23 des Sammelrohres 13. Diese parallel zueinander angeordneten Wan­ dungsabschnitte 22 des Ansaugstutzens 15 schließen unmittelbar nach einer Krümmung, welche die Ansaugflut 7 an ihren recht­ winkligen Durchgang durch die Oberseite 8 des Zylinderkopfes 1eheranführt, bündig an der Einströmöffnung 5 an.

Das dem Ventildeckel 9 abgewandte Sammelrohr 14 weist einen etwa rechteckförmigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken auf, dessen Längsseiten 24 im wesentlichen rechtwinklig zur Ober­ seite 8 des Zylinderkopfes 1 verlaufen, wobei die außenliegende Anordnung dieses Sammelrohres 14 die obere, seitliche Begren­ zung bzw. Außenkante der Brennkraftmaschine darstellt und ent­ sprechend der konkreten Einbaubedingungen ausgebildet ist. Die in dieses Sammelrohr 14 einmündenden Ansaugfluten 7 schließen zylinderkopfseitig ebenfalls unmittelbar nach einer, die Ansaugflut 7 an den rechtwinkligen Durchgang durch die Oberseite 8 des Zylinderkopfes 1 heranführenden Krümmung bündig an der Einströmöffnung 5 an.

Dabei verlaufen die Ansaugfluten 7 dergestalt, daß die Wandung eines Sammelrohres 13, 14 von der Wandung 22 der Ansaugfluten 7, welche in das jeweils andere Sammelrohr 14, 13 einmünden derart tangiert wird, daß Wandungsabschnitte der Ansaugfluten 7 im Verlauf der Ansaugstutzen 15 gleichzeitig Wandungsabschnitte der Sammelrohre 13, 14 bilden. Im Verlauf der Ansaugstutzen 12 sind die Ansaugfluten 7 bis zu den Sammelrohren 13, 14 durch Trennstege 25 getrennt geführt, wobei diese gasdicht an die Trennwände 6 der Einlaßkanäle anschließen.

Die parallel zueinander verlaufenden Sammelrohre 13, 14 sind di­ rekt oder über eine nicht dargestellte Aufladeeinrichtung an einem ebenfalls nicht dargestellten Luftfilter angeschlossen, wobei der Strömungsquerschnitt eines Sammelrohres 13, 14 und da­ mit einer Ansaugflut 7 im Bereich vor dem zuerst angeströmten Ansaugstutzen 15 durch eine nicht dargestellte Drosselklappe regelbar ist.

Mit dieser Gestaltung des Ansaugkrümmers 12 wird eine strö­ mungsgünstige Ansaugluftführung der zweiflutigen Ansauganlage sowie die optimale Ausnutzung des längs der Zylinderbank ver­ laufenden Freiraumes 11 ermöglicht, wobei der Strömungsquer­ schnitt und damit die Ansaugmenge mindestens einer Ansaugflut 7 unabhängig von der zweiten Ansaugflut 7 regelbar ist.

Claims (8)

1. Ansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Mehrzylinder-Reihenmotor mit mindestens einem Einlaßkanal pro Zylinder, welcher sich zwischen mindestens einer brennraum­ seitigen, ventilgesteuerten Ventilöffnung und einer in der dem Brennraum abgewandten Oberseite des Zylinderkopfes angeordneten Einströmöffnung erstreckt, sowie einem an die Einströmöffnungen anschließenden Ansaugkrümmer, welcher aus einem Ansaugstutzen pro Zylinder und mindestens aus einem längs der Zylinderbank verlaufenden Sammelrohr gebildet ist, das mit den Ansaugstutzen verbunden ist und in Höhe eines, den Zylinderkopf auf der dem Brennraum abgewandten Seite abschließenden Ventildeckels ange­ ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß pro Zylinder ein Einlaßkanal (4) mit zwei durch eine Trenn­ wand (6) voneinander getrennten Ansaugfluten (7) vorgesehen ist, an den ein Ansaugkrümmer (12) mit zwei Sammelrohren (13, 14) angeschlossen ist, wobei die Sammelrohre (13, 14) je­ weils einen gemeinsamen Ansaugstutzen (15) pro Einlaßkanal (4) aufweisen und beide Ansaugfluten (7) bis zu den Sammelrohren (13, 14) voneinander getrennt geführt sind.

2. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an den Ventildeckel (9) angrenzende Sammelrohr (13) einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt aufweist, des­ sen lange Basisseite (19) parallel zur angrenzenden Seitenwand (10) des Ventildeckels (9) verläuft, die zumindestens in dem an die Basisseite (19) angrenzenden Bereich in Richtung des vom Ventildeckel (9) eingeschlossenen Raumes geneigt ist, und wobei sich die an die Basisseite (19) anschließende obere Seite (20) des Sammelrohres (13) in Verlängerung der Oberseite (21) des Ventildeckels (9) erstreckt.

3. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Ventildeckel (9) abgewandte Sammelrohr (14) einen etwa rechteckförmigen Querschnitt mit im wesentlichen recht­ winklig zur Oberseite (8) des Zylinderkopfes (1) verlaufenden Längsseiten (24) aufweist.

4. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Wandungsabschnitte der Ansaugfluten (7) im Verlauf der An­ saugstutzen (15) gleichzeitig Wandungsabschnitte der Sammel­ rohre (13, 14) bilden.

5. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf der Ansaugstutzen (15) die Ansaugfluten (7) bis zu den Sammelrohren (13, 14) durch Trennstege (25) getrennt ge­ führt sind.

6. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugfluten (7) im Verlauf der Ansaugstutzen (15) scherenartig und mit bogenförmigen Verlauf zu den Sammelrohren (13, 14) hin gerichtet sind.

7. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrohre (13, 14) im wesentlichen in einem Freiraum (11) angeordnet sind, welcher oberhalb eines durch den Ventil­ deckel (9) nicht abgedeckten Bereiches der Oberseite (8) des Zylinderkopfes (1) und seitlich des Ventildeckels (9) gebildet ist.

8. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt mindestens eines Sammelrohres (13, 14) im Eintrittsbereich durch eine nicht dargestellte Dros­ selklappe regelbar ist.