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Die vorliegende Erfindung betrifft Lufteinlaßkrümmer zur
Ausrüstung von durch Kraftstoffeinspritzung gespeisten
Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
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Die Erfindung bezieht sich genauer auf einen solchen
Einlaßkrümmer von der Art, die für jede Verbrennungskammer der
Maschine einen Luftkanal enthält, bei dem ein strömungsunterer
Teil einen einzigen Rohrabschnitt aufweist, der wenigstens
mit einem Befestigungsflansch am Zylinderkopf der Maschine
angeschlossen ist, und bei dem ein strömungsoberer Teil zwei
Rohrabschnitte aufweist, von denen ein kurzer strömungsoberer
Abschnitt und ein langer strömungsoberer Abschnitt jeweils
über ihren strömungsoberen Einlaß von Mitteln zur Steuerung
des Speiseluftdurchsatzes der Maschine, z. B. einem
Klappenkörper, gespeist werden, wobei der strömungsuntere Auslaß
jedes strömungsoberen Rohrabschnitts mit dem strömungsoberen
Einlaß des einzigen strömungsunteren Rohrabschnitts in
Verbindung gesetzt werden soll.
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Aus Lärmabstrahlungsgründen und für jeden Luftkanal ist es
bekannt, den Einspritzdüsenhalter, der in Form eines
Elementes geringer Abmessungen und reduzierter Masse in einem
Einlaßkrümmer realisiert wird, mit den anderen Elementen dieses
Krümmers mittels einer flexiblen Muffe zu verbinden, die am
Motorblock durch wenigstens einen Vibrationsdämpfer
festgehalten wird, der allgemein als "Silentbloc" bezeichnet wird.
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Damit ein solcher Einlaßkrümmer in Reaktion auf verschiedene
Betriebsdrehzalen der Maschine ein günstiges akustisches
Gesetz bei guter Füllung der Maschine, d. h. beim Übertragen der
über eine minimale Impedanz angesaugten Luftsäule zur
Maschine, hat, ist es bekannt, dem Krümmer eine variable
Geometrie zu geben, indem man insbesondere die Länge der
Luftkanäle variieren läßt, von denen sich jeder zwischen Mitteln
zur Steuerung des Speiseluftdurchsatzes der Maschine, wie
z. B.
einem Klappenkörper, und dem Zylinderkopf der Maschine
zur Luftspeisung eines Zylinders dieser letzeren erstreckt.
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Zu diesem Zweck ist es bekannt, daß jeder Luftkanal parallel
zwei Rohre enthält oder daß sein strömungsoberer Teil
parallel zwei Rohrabschnitte aufweist, die sich unter Verlängerung
an einen gleichen strömungsunteren Rohrabschnitt anschließen
und zwar in Reihe mit den beiden strömungsoberen
Rohrabschnitten zur strömungsunteren Seite hin, und daß ein
Verengungsorgan oder eine Klappe schwenkbar in einem der beiden
Rohre bzw. in einem der beiden strömungsoberen Rohrabschnitte
angebracht ist und gesteuert wird, um dieses Rohr oder diesen
strömungsoberen Rohrabschnitt entsprechend der
Betriebsdrehzahl der Maschine zu verschließen, so daß eine Veränderung
erhalten wird, die einer Veränderung der Länge und/oder des
Durchmessers des Luftkanals entspricht.
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Diese Ausführungen haben allerdings den Nachteil, daß
entsprechend den Betriebsdrehzahlen der Maschine nur eines der
Rohre bzw. einer der strömungsoberen Rohrabschnitte oder
gleichzeitig die beiden Rohre oder Rohrabschnitte von Luft
durchströmt wird bzw. werden, jedoch nicht das/der eine oder
das/der andere, so daß aufgrund von Störresonanzen die
akustische Reaktion des Luftkanals den Bedürfnissen nicht
vollkommen angepaßt wird.
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Zum Beheben des vorstehend erwähnten Nachteils solcher
Einlaßkrümmer mit variabler Geometrie und zum Erhalten eines
Einlaßkrümmers, der es ermöglicht, den Lastbereich der
Maschine, bei dem die akustische Impedanz des Krümmers am
günstigsten ist, auszudehnen, ist durch EP-A-355 960 ein
Einlaßkrümmer bekannt, der von der vorstehend dargelegten Art ist
und bei dem das Inverbindungbringen vom strömungsunteren
Austritt jedes strömungsoberen Rohrabschnittes mit dem
strömungsoberen Zutritt des einzigen strömungsunteren
Rohrab
schnittes durch ein Element gewährleistet wird, das zwischen
dem strömungsoberen und strömungsunteren Teil jedes
Luftkanals angebracht und von einem akustischen Kanal durchlaufen
ist, wobei das genannte Element zwischen zwei Endpositionen
beweglich ist und in einer dieser Positionen den kurzen
strömungsoberen Rohrabschnitt verschließt, während sein
akustischer Kanal den langen strömungsoberen Rohrabschnitt mit dem
strömungsunteren Rohrabschnitt verbindet, wogegen das
genannte Element in der anderen Endposition den langen
strömungsoberen Rohrabschnitt verschließt, während sein
akustischer Kanal den kurzen strömungsoberen Rohrabschnitt mit dem
strömungsunteren Rohrabschnitt verbindet.
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Dieser Krümmer erlaubt es somit, den einen oder den anderen
der beiden strömungsoberen Rohrabschnitte mit dem einzigen
strömungsunteren Rohrabschnitt in Reihe zu schalten, wobei es
der lange strömungsobere Rohrabschnitt ermöglicht, den
längstmöglichen Luftkanal zu erhalten, der für die niedrigen
Drehzahlen der Maschine geeignet ist, da er auf die niedrigen
Resonanzfrequenzen abgestimmt ist, wogegen der kurze
strömungsobere Rohrabschnitt in Reihe zum einzigen
strömungsunteren Rohrabschnitt es ermöglicht, einen kürzestmöglichen
Luftkanal zu erhalten, der für den Betrieb der Maschine bei hohen
Drehzahlen geeignet ist, da er auf hohe Resonanzfrequenzen
abgestimmt ist.
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Dieser Einlaßkrümmer verschafft somit eine besser an die
Maschinendrehzahl angepaßte akustische Reaktion.
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Das bewegliche Element nach EP-A-355 960 ist allerdings ein
zylindrisches Drehventil, das sich um sich selbst um seine
Achse etwa um eine Drittelumdrehung dreht, um von einer zur
anderen der Endpositionen zu gelangen, was für seine
Steuerung von Nachteil ist und sehr gut abgeglichene, also
kosten
aufwendige Ausführungen verlangt, wenn man Probleme der
Dichtigkeit zwischen den Luftkanälen vermeiden möchte.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin,
einen Einlaßkrümmer der aus EP-A-355 960 bekannten Art
vorzuschlagen, der jedoch in Hinsicht auf die verschiedenen
Forderungen der Praxis besser geeignet ist als diejenigen, die in
diesem Dokument beschrieben sind, insbesondere was die
Kompaktheit, die Einfachheit und die
Ausführungswirtschaftlichkeit der Steuerung des beweglichen Elements, seine
Bewegungsamplitude und die Mittel zur Gewährleistung seiner
Dichtigkeit angeht.
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Zum Beheben dieser Nachteile ist der Krümmer gemäß der
Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element ein
einschwenkbares Element ist, das in einer Haube kippbar
unter- und angebracht ist und das senkrecht zu seiner Kippachse
zwei Seitenflächen aufweist, die jeweils ohne reibende
Berührung an jeweils einer von zwei Seitenflächen der Haube
gleiten, wenn das genannte einschwenkbare Element in der Haube
kippt, um eine gute seitliche Dichtigkeit zwischen dem
Element und seiner Haube durch Laminareffekt sicherzustellen.
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Das einschwenkbare Element wird vorteilhaft so ausgeführt,
daß sein akustischer Kanal zwischen zwei Verschlüssen des
genannten Elements abgegrenzt ist, von denen jeder jeweils
einen vom genannten kurzen und langen strömungsoberen
Rohrabschnitt in jeweils einer der Endpositionen verschließt.
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Das einschwenkbare Element jedes Luftkanals ist vorteilhaft
mit dem übrigen Aufbau des Einlaßkrümmers integriert, wenn
darüber hinaus die Haube, in der das einschwenkbare Element
untergebracht und schwenkbar angebracht ist, mit einem
Krümmerkörper vereint ist, der einen Sammelraum abgrenzt, der
über die genannten Mittel zur Steuerung des Luftdurchlasses
mit Luft gespeist wird und in welchem sich sowohl der kurze
als auch der lange strömungsobere Rohrabschnitt jedes
Luftkanals über ihren strömungsoberen Einlaß öffnen. Dieser Aufbau
ist bei einer einstückigen Ausführung des Krümmerkörpers,
z. B. aus synthetischem Material, zusammen mit den kurzen und
langen strömungsoberen Rohrabschnitten und den Hauben
günstig, in denen jeweils ein einschwenkbares Element
untergebracht ist und die in vorteilhafter Weise darüber hinaus auf
der Seite des Austritts des akustischen Kanals des
entsprechenden einschwenkbaren Elements einen rohrförmigen Ansatz
aufweisen, der in dichter Weise mit dem entsprechenden
strömungsunteren Rohrabschnitt Verbunden werden soll, wobei das
so gebildete Stück einen Flansch zur Verbindung des Krümmers
mit den Mitteln zur Steuerung des Luftdurchsatzes, wie z. B.
einen Klappenkörper, aufweisen können, wobei dieser Flansch
von einem Lufteintritt zum Sammelraum hin durchbohrt ist.
Überdies können die strömungsunteren Rohrabschnitte der
verschiedenen Luftkanäle auch aus einem einzigen Stück mit einem
Flansch zur Verbindung am Zylinderkopf der Maschine
ausgeführt werden, wobei dieses Stück im wesentlichen in Höhe der
Verbindung jedes strömungsunteren Rohrabschnitts und des
Flansches eine Aufnahme für eine entsprechende
Kraftstoffeinspritzdüse aufweist.
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Der Einlaßkrümmer wird somit durch die Zusammenfügung der
vorher genannten zwei jeweils einteiligen Stücke in Höhe der
rohrförmigen Austrittansätze der Hauben und der
strömungsoberen Eintritte der strömungsunteren Rohrabschnitte ausgeführt,
ausgehend von Formteilelementen z. B. aus einem synthetischen
Material.
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Um die Kompaktheit des Krümmers zu verbessern, ist es
außerdem vorteilhaft, wenn sich jeder lange strömungsobere
Rohrabschnitt zumindest teilweise ins Innere des Krümmerkörpers
entlang einer Innenfläche dieses Krümmerkörpers über
wenigstens einen Teil des Randes des Sammelraums erstreckt.
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Um die Schwenkung jedes einschwenkbaren Elements zwischen
seinen Endpositionen zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn
es eine Nabe aufweist, die von einer Betätigungsachse
durchlaufen wird, mit der dieses einschwenkbare Element geschwenkt
wird.
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In vorteilhafter Weise werden alle einschwenkbaren Elemente
gleichzeitig durch eine einzige Betätigungsachse
schwenkangetrieben, die für jedes einschwenkbare Element einen
Zentrier-, Sperr- und Drehantriebssitz aufweist, der in einer
entsprechend geformten Bohrung der Nabe des entsprechenden
einschwenkbaren Elements untergebracht ist. Beispielsweise
können die genannten Sitze einen Querschnitt von
quadratischer Form haben und in Bohrungen von entsprechendem
quadratischen Querschnitt der Naben der einschwenkbaren Elemente
untergebracht sein, wobei die Sitze aus einem einzigen Stück
mit der Betätigungsachse geformt oder z. B. in Form von Muffen
zusammengesetzt und durch jegliches bekanntes Mittel an einer
einzigen zylindrischen Achse gehalten werden können,
möglicherweise mit einem Axialspiel in bezug auf diese Achse, um
die Drehung der einschwenkbaren Elemente in den Hauben zu
begünstigen.
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Zum Drehantrieb der gemeinsamen Betätigungsachse kann ein
Ende dieser Achse aus dem Krümmerkörper und den Hauben nach
außen hervorstehen und entweder direkt durch eine
Betätigungseinrichtung wie z. B. durch einen Elektromotor oder durch
ein Gestänge angetrieben werden, das es mit einer
Betätigungseinrichtung, z. B. einer pneumatischen mit Membran
verbindet.
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Außerdem kann zum Anpassen der akustischen Reaktion des
Krümmers auf eine besondere Motordrehzahl, z. B. zwischen den
hohen und niedrigen Drehzahlen, jedes einschwenkbare Element
vorteilhaft mittels bestimmter der vorher erwähnten Mittel in
einer Zwischenposition zwischen den beiden Vorher erwähnten
Endpositionen bewegungsgehemmt werden, um eine teilweise und
gleichzeitige Versperrung der beiden strömungsoberen
Rohrabschnitte zu gewährleisten. Diese Betriebsweise des Krümmers
wird dank des progressiven Durchgangs möglich gemacht, den
jedes einschwenkbare Element zwischen der langen und kurzen
Konfiguration des entsprechenden Luftkanals ermöglicht.
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Darüber hinaus weist der akustische Kanal jedes
einschwenkbaren Elements vorteilhaft einen Querschnitt auf, der die
Querschnittskontinuität in der Form und/oder in der Abmessung
zwischen dem strömungsunteren Rohrabschnitt einerseits und
jedem der strömungsoberen Rohrabschnitte andererseits
gewährleistet. Somit können die verschiedenen Rohrabschnitte eine
gleiche Querschnittsform, jedoch einen fortschreitend
abnehmenden Flächenquerschnitt haben, wobei der Übergang der
Querschnittsfläche im akustischen Kanal des einschwenkbaren
Elements fortschreitend sichergestellt wird. Der akustische
Kanal kann aber auch eine sich erweiternde Form des
Querschnitts aufweisen, um fortschreitend die Erweiterung der
Querschnittsform des Luftkanals zwischen dem einen oder dem
anderen strömungsoberen Rohrabschnitt, die einen Querschnitt
von gleicher erster Form aufweisen, und dem strömungsunteren
Rohrabschnitt sicherzustellen, der einen Querschnitt
aufweist, der eine zweite Form hat.
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In allgemeiner Weise kann jede Querschnittsanpassung zwischen
den strömungsoberen und strömungsunteren Teilen jedes
Luftkanals in der Übergangszone sichergestellt werden, welche der
akustische Kanal des entsprechenden einschwenkbaren Elements
bildet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgend in nicht begrenzender Weise gegebenen
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wird, in denen:
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- Fig. 1 schematisch zum Teil im Axialschnitt und zum Teil
im Seitenriß ein Einlaßkrümmerbeispiel mit einschwenkbarem
Element darstellt, das zwischen den strömungsoberen und
strömungsunteren Teilen jedes Luftkanals kippbar ist,
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- Fig. 2 und 3 Teilansichten des Krümmers der Fig. 1
sind, die auf ein kippbares einschwenkbares Element
beschränkt sind, das in der einen bzw. der anderen seiner
Endpositionen dargestellt ist, die der kurzen bzw. langen
Konfiguration eines Luftkanals entsprechen,
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- Fig. 4 ein Schnitt entlang IV-IV der Fig. 1 ist, und
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- Fig. 5 ein Schema von Mitteln zur Steuerung der
Kippvorgänge der einschwenkbaren Elemente des Krümmers der Fig. 1
bis 4 ist.
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Der mitschwingende Einlaßkrümmer mit variabler und
gesteuerter Geometrie und mit integrierter Architektur ist zur
Darlegung der verbesserten akustischen Eigenschaften in seiner
Gesamtheit in der Fig. 1 dargestellt, so wie er am durch 2
schematisierten Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine
befestigt ist, die durch Kraftstoffeinspritzung gespeist wird und
von der Viertakt-Reihen-Vier-Zylinder-Art ist, wobei der
Motorblock mit 1 schematisiert ist.
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Der Einlaßkrümmer enthält vier Luftkanäle 3, die
nebeneinander angeordnet sind, um jeweils einen der vier Zylinder der
Maschine zu speisen, und es wird nur ein Luftkanal
nachfol
gend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben, da
der Aufbau der Kanäle untereinander praktisch identisch ist.
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Jeder Luftkanal 3 umfaßt einen strömungsunteren Teil, der aus
einem strömungsunteren Rohr 4 besteht, das mit zum Motorblock
1 zugewandter Konkavität gekrümmt ist und dessen
strömungsunteres Ende mit einem einzigen Flansch 5 zur Befestigung des
Krümmers am Zylinderkopf 2 mit Hilfe von Schrauben oder
Bolzen (nicht dargestellt) vereint ist. In benachbarter Position
zum strömungsunteren Ende des strömungsunteren Rohres 4 weist
der Flansch 5 eine Aufnahme für eine Kraftstoffeinspritzdüse
6 auf, die von jeder geeigneten bekannten Art sein kann.
Diese Aufnahme der Einspritzdüse 6 mündet in einer
entsprechenden Öffnung des Flansches 5, wobei diese Öffnung zugleich
den strömungsunteren Austritt des strömungsunteren Rohres 4
und mithin des Luftkanals 3 bildet, um eine
Verbrennungskammer der Maschine 1 mit Luft und durch die Einspritzdüse 6
eingespritztem Kraftstoff zu speisen.
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Jeder Luftkanal 3 umfaßt auch einen strömungsoberen Teil 7,
der seinerseits zwei strömungsobere Rohre 8 und 9
verschiedener Längen enthält, von denen das Rohr 8 kurz und das andere
Rohr 9 lang ist. Diese beiden strömungsoberen Rohre 8 und 9
sind in einem Krümmerkörper 10 realisiert, der den
strömungsoberen Teilen der vier Luftrohre 3 gemeinsam ist und der eine
innere Kammer oder einen Sammelraum 11 begrenzt und der durch
einen strömungsoberen Flansch 12 abgeschlossen ist, an deren
Außenfläche ein Klappenkörper 13 zentriert um eine Öffnung 14
befestigt ist, die im Flansch 12 vorgesehen ist, um einen
Luftspeisezutritt des Sammelraumes 11 zu bilden.
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Das kurze strömungsobere Rohr 8 durchläuft die Seitenwand des
Körpers 10, die der Seite des entsprechenden strömungsunteren
Rohres 4 zugewandt ist, während sich das lange strömungsobere
Rohr 9 über den größten Teil seiner Länge im Inneren des
Kör
pers
10 an der Innenfläche dieses Körpers 10 erstreckt, wobei
es der Krümmung nachfolgt, so daß sich dieses lange
strömungsobere Rohr 9 über einen Teil des Umfanges des
Sammelraumes 11 erstreckt. Jedes dieser beiden strömungsoberen Rohre 8
und 9 öffnet sich somit über seinen strömungsoberen Eintritt
in den Sammelraum 11 und jedes von ihnen öffnet sich auch
über seinen strömungsunteren Austritt in eine mit dem Körper
10 vereinte Haube 15.
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Diese Haube 15 hat im wesentlichen die Form eines
Prismenstumpfes von im wesentlichen dreieckigem Querschnitt (in der
Ebene der Fig. 1) mit abgerundeter Ecke gegenüber einer
nicht ebenen, sondern gekrümmten Basis mit einer zur
abgerundeten Ecke hin zugewandten Konkavität. Seitlich, auf der
Seite des Klappenkörpers 13, weist die Haube 15 einen
rohrförmigen Austrittansatz 16 auf, der leicht in der gleichen
Richtung wie das strömungsuntere Rohr 4 gebogen ist und
dessen strömungsunteres Austrittsende auf dichte Weise mit dem
strömungsoberen Eintritt des strömungsunteren Rohres 4 über
eine flexible Muffe 17 von bekanntem Aufbau verbunden ist,
bei der die beiden Enden auf den rohrförmigen Ansatz 16 und
das strömungsunteren Rohr 4 aufgeschoben und beispielsweise
durch elastisches Einschnappen gehalten sind. In bekannter
Weise gewährleistet die flexible Muffe 17 die dichte
Verbindung zwischen dem rohrförmigen Austrittansatz 16 der Haube 15
und dem strömungsunteren Rohr 4.
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In jeder Haube 15 ist ein kippbares Element 18, das von einem
als akustischer Kanal bezeichneten Kanal 19 durchlaufen wird,
schwenkbar um eine geometrische Achse A angebracht, die
senkrecht zur Ebene der Fig. 1 verläuft.
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Im kippbaren Element 18 ist der akustische Kanal 19 zwischen
zwei Verschlüssen 20 und 21 begrenzt, wobei alle beide auf
der gleichen Seite einer Nabe 22 vorstehen, an welcher das in
der Haube 15 untergebrachte Element 18 schwenkbar angebracht
ist. Diese Nabe 22 ist in einer Kammer aufgenommen, die
seitlich in der Haube 15 durch die abgerundete Ecke dieser
letzteren und die Seite begrenzt ist, die an diese auf der dem
rohrförmigen Ansatz 16 abgewandten Seite angrenzt. Derjenige
der beiden Verschlüsse 20 und 21, der am weitesten von der
Nabe 22 entfernt ist, weist im wesentlichen eine Massivform
eines Kiesels 20 auf, während der andere, direkt an die Nabe
22 angrenzende Verschluß die Form einer Zunge 21 hat. Das
Element 18 kann in seiner Haube 15 zwischen zwei
Endpositionen kippen, die in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind, und
in einer von diesen (Fig. 2) verschließt die Zunge 21 den
Fortsatz des langen strömungsoberen Rohres 9 in der Haube 15,
wogegen der akustische Kanal 19 das kurze strömungsobere Rohr
8 verlängert und dieses letztere mit dem rohrförmigen
Austrittansatz 16 und somit mit dem strömungsunteren Rohr 4 in
Verbindung bringt. Diese Position entspricht einer kurzen
Konfiguration des Luftrohres 4, dessen Länge dann z. B. in der
Größenordnung von 300 bis 400 mm sein kann.
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In der anderen Endposition (Fig. 3) ist das Element 18 so
gekippt, daß seine Zunge 21 im wesentlichen in die seitliche
Kammer der Haube 15 eingeschwenkt ist und sein massiver
Verschluß 20 den strömungsunteren Austritt des kurzen
strömungsoberen Rohres 8 völlig verschließt, wogegen der akustische
Kanal 19 im Fortsatz des langen strömungsoberen Rohres 9 ist
und dieses letztere mit dem rohrförmigen Ansatz 16 und damit
mit dem strömungsunteren Rohr 4 in Verbindung bringt. Diese
Position entspricht einer langen Konfiguration des Luftkanals
3, in dem dieser letztere eine Länge hat, die etwa 500 bis
600 mm erreichen kann.
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Durch Steuerung des Kippens des Elements 18 von der einen in
die andere seiner beiden Endpositionen steuert man somit die
Veränderung der Länge des entsprechenden Luftkanals 3. Jedes
kippbare Element 18 mit seinem akustischen Kanal 19 und
seinen beiden Verschlüssen 20 und 21 bildet mit der
entsprechenden Haube 15 ein System mit variabler Geometrie für den
entsprechenden Luftkanal 3. Die kurze Konfiguration der Fig. 2
ist an die hohen Drehzahlen der Maschine angepaßt, während
die lange Konfiguration der Fig. 3 für niedrige Drehzahlen
geeignet ist.
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Das kippbare Element 18 erfüllt somit die Rolle einer Weiche
im System mit variabler Geometrie, um die eingelassene Luft
im Sammelraum 11 durch den Klappenkörper 13 bis zum
strömungsunteren Rohr 4 zu leiten, wobei entweder das kurze
strömungsobere Rohr 8 und der akustische Kanal 19 oder das lange
strömungsobere Rohr 9 und der Kanal 19 durchströmt wird.
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Somit ist nur eines der beiden strömungsoberen Rohre 8 und 9
aktiv, was die Störresonanzen eliminiert. Der Durchgang von
der einen zur anderen der beiden Konfigurationen ist
fortschreitend und, wenn die Steuerung der Kippung des Elements
18 es erlaubt, ist es auch möglich, dieses letztere in einer
Zwischenposition zu halten, in welcher der Verschluß mit der
Zunge 21 den Austritt des langen strömungsoberen Rohres 9 nur
teilweise verschließt und in welcher gleichzeitig der massive
Verschluß 20 den Austritt des kurzen strömungsoberen Rohres 8
nur teilweise verschließt, was bei der Einstellung der
akustischen Impedanz des Krümmers für eine Maschinendrehzahl
zwischen dem niedrigen und hohen Drehzahlbereich günstig sein
kann.
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Von der Konstruktion her ist das kippbare Element 18 in
seiner Aufnahme 15 mit geringen seitlichen Toleranzen (siehe
Fig. 4) angebracht, damit die beiden Seitenflächen 18a des
Elements 18, die sich in zwei zur Ebene der Fig. 1 bis 3
parallelen Ebenen erstrecken, auf den Seitenflächen 15a der
Haube 15 ohne reibende Berührung gleiten können, so daß eine
schwache Laminarleckrate zwischen jeder Seitenwand 18a des
Elements 18 und der gegenüberliegenden Seitenfläche 15a der
Haube 15 zur Sicherstellung einer guten seitlichen
Dichtigkeit erreicht wird.
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Die Form und Fläche des Querschnitts des akustischen Kanals
19 werden so gewählt, daß die Kontinuität des Querschnitts
des Luftkanals 3 form- und/oder flächenkonstant gewährleistet
wird, oder auch so, daß die Progressivität der Entwicklung
der Form und/oder der Fläche dieses Querschnitts
sichergestellt wird. Der Querschnitt des Luftkanals 3 kann z. B.
konstant und äquivalent zu demjenigen eines Kreisquerschnitts
von einem Durchmesser von etwa 50 bis 25 mm sein oder auch
vom strömungsoberen Ende aus progressiv abnehmend sein, d. h.
vom Austritt des Sammelraums 11 bis zum strömungsunteren
Ende, d. h. dem Zutritt in den Zylinderkopf 2, so daß jeder
Luftkanal 3 leicht konvergierend ist. Der akustische Kanal 19
kann aber auch den Übergang einer ersten, z. B. quadratischen
oder rechteckförmigen Querschnittsform in den strömungsoberen
Rohren 8 und 9 auf eine zweite, z. B. kreisförmige oder ovale
Querschnittsform im strömungsunteren Rohr 4 und auch im
rohrförmigen Austrittansatz 16 der Haube 15 sicherstellen.
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Um drehangetrieben zu werden und zum Kippen von der einen in
die andere der beiden Endpositionen wird die Nabe 22 jedes
kippbaren Elements 18 von einer einen quadratischen
Querschnitt aufweisenden Bohrung durchlaufen, in der ein
Antriebssitz von quadratischem Querschnitt oder mit
entsprechenden Abflachungen untergebracht ist, der in den Fig. 1
bis 4 mit 23 dargestellt ist und auf einer Antriebsachse 24
gehalten wird, die für alle Elemente 18 gemeinsam ist und die
alle Sitze 23 durchläuft, wobei auch die Zentrierung und
Winkelpositionssperrung der Elemente 18 sichergestellt wird.
Diese kippbaren Elemente 18 werden somit gleichzeitig durch
die einzige Betätigungsachse 24 und ihre Sitze 23
angetrie
ben, die rohrförmige Sitze sein können, die um eine
zylindrische Achse 24 herum befestigt sind oder auf dieser Achse 24
mit einem Axialspiel verschieblich aufgesetzt sind, um die
Zentrierung und die Schwenkung der kippbaren Elemente 18 in
den Hauben 15 zu erleichtern, wie dies im Dokument
FR-A-2 724 418 der Anmelderin zum gleichzeitigen Drehantrieb
der kippbaren Klappen in einem Einlaßkrümmer beschrieben ist,
auf das für nähere Angaben über den Aufbau und die Anbringung
dieser gleichzeitigen Drehantriebsmechanismen verwiesen wird.
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Aufgrund der Position der Nabe 22 strömungsabwärts des
akustischen Kanals 19 und seitlich nach außen hin versetzt in
bezug auf die Krümmung dieses Kanals 19 und auf den
Sammelraum 11 reicht eine Schwenkung des Elements 18 mit einer
geringen Winkelamplitude aus, um dieses Element 18 von der
einen zur anderen dieser beiden Endpositionen durchlaufen zu
lassen, was für die Schwenksteuerung und für die seitliche
Dichtigkeit zwischen den Seitenflächen gegenüber dem Element
18 und der Haube 15 sehr vorteilhaft ist.
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Wie auch im vorher erwähnten Dokument beschrieben ist, steht
ein Ende der gemeinsamen Betätigungsachse 24 der kippbaren
Elemente 18 vom Krümmerkörper 10 und den Hauben 15 nach außen
hervor und dieses Ende kann um die geometrische Achse A über
eine Betätigungseinrichtung drehangetrieben werden, die an
der Seite des Krümmerkörpers 10 angebracht ist. Diese
Betätigungseinrichtung zum Betreiben kann ein Elektromotor, der die
gemeinsame Achse 24 direkt drehantreibt, oder, wie in der
Fig. 5 schematisch dargestellt ist, eine pneumatische
Betätigungseinrichtung 25 mit Membran 26 sein, die einen
Steuerstift 27 verschiebt, der auch in den Fig. 2 und 3
dargestellt ist und dessen äußeres Ende an der
Betätigungseinrichtung 25 bei 28 an einem Ende einer kleinen Stange 29 gelenkig
gelagert ist, die über ihr anderes Ende mit dem genannten
Ende der Welle 24 vereint ist, die außerhalb des
Krümmerkör
pers 10 zugänglich ist. In den Fig. 2 und 3 ist die kleine
Stange 29 in gestrichelter Linie dargestellt, die sich
entlang deren Längsachse erstreckt.
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Bei der Durchquerung jeder Seitenwand 15a einer Haube 15
durch die Achse 24 wird eine gute Dichtigkeit gegenüber der
Atmosphäre durch eine Dichtung 24a sichergestellt, die um die
Achse 24 herum innerhalb der Haube 15 angebracht ist, z. B. in
einem Ring 15b zwischen der betrachteten Seitenfläche 15a
dieser Haube 15 und einem entsprechenden dickeren axialen
Ende 23a des Zentrier-, Sperr- und Antriebssitzes 23, der in
der Nabe 22 des entsprechenden kippbaren Elements 18
untergebracht ist.
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In der Fig. 5 ist eine der in der Betätigungseinrichtung 25
durch die Membran 26 abgegrenzten Kammern, in der eine
Rückstellfeder 30 untergebracht ist, über eine Leitung 31 mit
einem Weg eines Dreiwegeventils 32 mit elektrischer Steuerung
und über einen zweiten Weg 33 gesteuerter Leckrate verbunden,
dessen dritter Weg über eine Leitung 34 mit dem Einlaßkrümmer
strömungsabwärts vom Klappenkörper 13 verbunden ist, um auf
den Unterdruck beim Einlaßvorgang der Maschine empfindlich zu
sein. Wenn die Maschine nicht arbeitet, stellt die Feder 30
somit die Membran 26 und den Stift 27 in eine Drehposition
der kleinen Stange 29 und der Achse 24 entsprechend der
kurzen Konfiguration der Fig. 2 zurück, die in der Fig. 5
gestrichelt dargestellt ist. Beim Anlassen der Maschine,
nachdem sich ein ausreichender Unterdruck im Einlaßkrümmer
eingestellt hat, verschiebt die Membran 26 den Stift 27 gegen die
Feder 30, die in der Kammer der Betätigungseinrichtung 25
zusammengedrückt wird, die sie aufnimmt und die über das Ventil
32 mit der Leitung 34 bei Unterdruck durch das Ansaugen der
Maschine in Verbindung steht. Auf diese Weise und bei
niedrigen Drehzahlen der Maschine wird die lange Konfiguration der
Fig. 3 durch Drehung der kleinen Stange 29 und der Welle 24
in die mit durchgezogener Linie in Fig. 5 dargestellte
Position erreicht, wobei der Kippwinkel jedes Elements 18 durch
einen Doppelpfeil in dieser Fig. 5 schematisiert ist. Wenn
der Motor im hohen Drehzahlbereich arbeitet, ist der
Unterdruck im Einlaßkrümmer nicht ausreichend, um die Feder 30
zusammengedrückt zu halten, und diese letztere stellt den
Mechanismus in die kurze Konfiguration der Fig. 2 zurück.
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Der vorstehend beschriebene Krümmer läßt sich in zwei
Hauptstücken aus Synthetikmaterial ausführen, das durch Fasern
z. B. aus Glas verstärkt ist, wobei die beiden Stücke in Höhe
der flexiblen Muffen 17 zusammengefügt sind. Das eine dieser
beiden Stücke ist ein strömungsunteres Stück, das aus vier
strömungsunteren Rohren 4 und dem Flansch 5 zur Befestigung
am Zylinderkopf 2 der Maschine 1 gebildet wird, mit Aufnahmen
und Sitzen für Einspritzdüsen 6. Das andere Stück ist ein
strömungsoberes Stück, das aus dem Krümmerkörper 10, dem
Flansch 12 zur Befestigung und Halterung des Klappenkörpers
13, den kurzen und langen strömungsoberen Rohren 8 bzw. 9 und
schließlich den Hauben 15 gebildet wird, wobei dieses
strömungsobere Stück auch aus einem beispielsweise formbaren,
durch Fasern verstärkten Synthetikmaterial ausgeführt wird.
Schließlich ist jedes kippbare Element 18 in einem einzigen
Stück, vorzugsweise aus synthetischem Material, geformt. Alle
Teile des Krümmers sind so dimensioniert, daß akustische
Vibrationen vermieden werden, und weisen eine ausreichende
Wanddicke auf, z. B. in der Größenordnung von 3 mm, um
plastische Verformungen bei der Wartung zu vermeiden.
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Die Befestigung des Krümmers am Motorblock 1 läßt sich durch
zwei Abstützungsorgane (nicht dargestellt) mit
Vibrationsdämpfung vom Typ "Silentbloc" vervollständigen, die zwischen
den Krümmerkörper 10 und dem Motorblock 1 und zwar so dicht
wie möglich bei diesem letzteren angebracht werden. Man
erhält so einen Einlaßkrümmer, der einen geringen
Schallemis
sionspegel aufweist wobei für eine an die verschiedenen
Betriebsdrehzahlen der Maschine gut angepaßte akustische
Reaktion gesorgt wird.