DE19536947A1 - Ansauganlage für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansauganlage für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 43 33 053 ist eine Ansauganlage für eine Brennkraftmaschine bekannt. Diese besteht aus mehreren, um mehr als 180° verwundenen Saugrohren und aus Mitteln zum gesteuerten Verändern der Saugrohrlänge. Außerdem weist diese mindestens ein bewegliches Drosselorgan auf, wobei die Mittel zur Veränderung der Saugrohrlänge und das Drosselorgan zur Luftmengensteuerung baulich in einem zylindrischen Walzendrehschieber vereinigt sind. Dieser Drehschieber ist begrenzt in Richtung der Zylinderachse verschiebbar und um eine Zylinderachse drehbar. Solche Ansauganlagen werden in verstärktem Maße aus Kunststoff, insbesondere aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt. Dieses Material hat erhebliche Vorteile bezüglich Gewichtsreduzierung und Fertigungskosten.

Um einen Walzendrehschieber in einer solchen Kunststoffsauganlage anzuordnen ist eine sehr genaue Öffnung über die gesamte Länge der Ansauganlage erforderlich. Die hohe Genauigkeit der Öffnung wird insbesondere zur Vermeidung von Leckluft im Bereich des Walzendrehschiebers bzw. des drehbaren Elements gefordert. Diese Genauigkeit kann beispielsweise durch Nachbearbeitung des Kunststoffteils erzielt werden.

Aus einer weiteren Veröffentlichung DE 43 44 504 ist es bekannt, zur Reduzierung der Leckluft sogenannte Kolbenringe auf dem Walzendrehschieber anzuordnen. Dieses System erfordert jedoch zusätzlich Bauteile.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ansauganlage für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine zu schaffen, die ein Element zum Verändern der Saugrohrlänge oder zum Zuschalten von weiteren Saugrohren aufweist, welches geringe Leckluftraten gewährleistet und einen geringen Montageaufwand erfordert.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruch durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß dieses zylinderförmige drehbare Element kein starres Gebilde ist, sondern aus einzelnen, nebeneinanderliegend angeordneten Einzelelementen bzw. einzelnen Gliedern besteht, die sich der Innenkontur der Bohrung in der Ansauganlage anpassen. Die einzelnen Elemente sind relativ zueinander beweglich, und zwar in der Art, daß geringfügige radiale Verschiebungen oder auch Krümmungen kompensiert werden können. Selbstverständlich sind die Einzelelemente so miteinander gekoppelt, daß eine Übertragung der Stellbewegung möglich ist.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Verbindung der Einzelelemente untereinander mit einer Kugelkopfrastung oder alternativ mit einer Klauenkupplung erfolgen. Auch die Einleitung der Stellbewegung auf die Elemente an einem Ende des zylinderförmigen Elements kann mit einer Klauenkupplung bewerkstelligt werden. Dies hat den Vorteil, daß schon in diesem Bereich eine Entkopplung erfolgt und damit Achsfluchtfehler kompensiert werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Einzelelemente zusätzlich mit Dichtlippen oder anderen Dichtelementen ausgestattet sein. Auch dies trägt zur weiteren Reduzierung der Leckluft bzw. Falschluft bei.

Ein vorteilhaftes Herstellverfahren für eine Ansauganlage ist die sogenannte Schmelzkerntechnik. Selbstverständlich kann die Ansauganlage auch in Halbschalentechnik oder weiteren Spritzgießverfahren hergestellt werden. Die Einzelelemente des Walzendrehschiebers bzw. des drehbaren Elements sind Kunststoffspritzgußteile.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaus liegt darin, daß die Ansauganlage nach Art eines Baukastensystems je nach Zylinderzahl des Motors zusammengesetzt werden kann. Durch einfaches Zustecken weiterer Einzelelemente kann die Schaltwalze an die Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine angepaßt werden.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ansauganlage

Fig. 2 einen Schnitt durch eine in der Ansauganlage angeordnete Schaltwelle.

Die in Fig. 1 gezeigte Ansauganlage ist für eine Brennkraftmaschine in V-förmiger Bauart zur Anordnung zwischen den Zylinderreihen bestimmt. Sie besteht aus einem einstückigen Kunststoffbauteil 10, das beispielsweise in Kernschmelztechnik hergestellt ist. In diesem Kunststoffbauteil 10 ist ein zentraler rohrförmiger Ansaugverteiler 11 enthalten, der durch eine Öffnung 12 in eine Außenwand des Kunststoffbauteils 10 mit einem nicht dargestellten Drosselklappenteil verbunden ist. Von dem Ansaugverteiler 11 gehen abwechselnd erste Einzelsaugrohre 13 für die Zylinder der rechten Zylinderreihe und weitere Einzelsaugrohre 14 (gestrichelt dargestellt) für die Zylinder der zweiten, linksseitig angeordneten Zylinderreihe aus. Die ersten Einzelsaugrohre 13 sind nebeneinander angeordnet und erstrecken sich, wie aus der Fig. 1 ersichtlich, um den Ansaugverteiler 11 herum, wobei die ersten Ansaugrohre 13 in Fig. 1 im Uhrzeigersinn und die ersten Einzelsaugrohre 14 entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufen. Die Eintrittsöffnungen der ersten Einzelsaugrohre befinden sich im Bereich 15, die Eintrittsöffnungen der zweiten Einzelsaugrohre sind im Bereich 16 angeordnet. Die Einzelsaugrohre enden jeweils in einem Flansch 17, 18, der an dem Zylinderkopf der jeweiligen Zylinderreihe angebracht wird. Mit einer geeigneten Schraubverbindung wird über den jeweiligen Flansch die Ansauganlage mit dem Motor verbunden. Radial innerhalb jedes ersten Einzelsaugrohres 13 ist ein kurzes zweites Einzelsaugrohr 19 angeordnet, welches ebenfalls von dem Ansaugverteiler 11 versorgt wird. Die Eintrittsöffnung 20 verbindet dieses Einzelsaugrohr mit dem Ansaugverteiler 11. Die zweiten Einzelsaugrohre 21 verlaufen parallel zur den zugehörigen ersten Einzelsaugrohren und in gleicher Richtung wie diese und haben mit diesen eine gemeinsame Wand 22.

Zum Absperren oder Öffnen der kurzen Einzelsaugrohre 19, 21 ist eine Schaltwalze 23 vorgesehen. Diese ist innerhalb des Kunststoffbauteils in einer, die zweiten Einzelsaugrohre 19, 21 schneidenden Längsbohrung 24 angeordnet. In der gezeigten Stellung sind die zweiten Einzelsaugrohre 19, 21 zusätzlich zu den ersten Einzelsaugrohren 13, 14 geöffnet. Diese Stellung bewirkt bei Vollast des Motors unterhalb einer bestimmten Grenzdrehzahl ein höheres Drehmoment. Die Grenzdrehzahl liegt beispielsweise bei 4300 Umdrehungen. Die Schaltwalze 23 wird von einem hier nicht dargestellten Stellglied in die jeweilige Stellung gedreht.

Fig. 2 zeigt die Schaltwalze in einer Querschnittsdarstellung. Das Kunststoffbauteil 10 der Ansauganlage ist hier nur ausschnittsweise dargestellt. Die Schaltwalze 23 ist in einer Längsbohrung 24 des Kunststoffbauteils eingeschoben. Die Schaltwalze 23 besteht aus einzelnen Elementen 45, 46, 47, 48. Diese Elemente sind jeweils mit Kugelkopfverbindungselementen 49, 50, 51 ausgestattet und miteinander verrastet. Am Element 45 befindet sich ein Koppelelement 36 zur Einleitung der Drehbewegung.

Die Kontur der Bohrung 24 ist in dieser Figur gewölbt dargestellt und sehr stark überzeichnet. Es ist daraus ersichtlich, daß selbst bei einem solchen extremen Konturenverlauf eine Anpassung der einzelnen Elemente problemlos möglich ist. Zur Übertragung der Drehbewegung sind die Elemente noch zusätzlich mit jeweils einer Verzahnung 52, 53, 54 ausgestattet. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, eine andere Art der Kopplung der einzelnen Elemente vorzusehen. Wesentlich ist dabei, daß die Kopplungsart eine Anpassung an die Kontur der Bohrung zuläßt und außerdem Drehbewegungen spielfrei überträgt. Dies kann beispielsweise eine einfache Klauenkupplung bewerkstelligen.

Die Einzelelemente 45 bis 48 sind ferner mit Nuten 55, 56, 57, 58 versehen. Diese dienen zur Aufnahme von Dichtungsringen 59-62, wie sie beispielsweise auch bei Kolben (Kolbenringe) bekannt sind.

Claims (7)

1. Ansauganlage für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit einem Ansaugverteiler sowie mehreren Saugrohren sowie einem Element zum Verändern der Saugrohrlänge oder zum Zuschalten von weiteren Saugrohren, dadurch gekennzeichnet, daß das Element im wesentlichen ein zylinderförmiges, drehbares Element (23) ist, welches aus nebeneinanderliegend angeordneten, relativ zueinander beweglichen Einzelelementen (45-48) aufgebaut ist.

2. Ansauganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente (45-48) radial zueinander beweglich angeordnet sind.

3. Ansauganlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente mittels einer Kugelkopfverbindung (49-51) gekoppelt sind.

4. Ansauganlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente (45-48) mit Klauenkupplungen (52-54) verbunden sind.

5. Ansauganlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung von Stellbewegungen auf die Elemente mittels einer radial beweglich gekoppelten Klauenkupplung (36) erfolgt.

6. Ansauganlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente zwischen den Öffnungen der Saugrohre kolbenringartige Dichtelemente (59-62) aufweisen.

7. Ansauganlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus Kunststoff, insbesondere mittels der Schmelzkerntechnik hergestellt ist und die Einzelelemente Kunststoffspritzgußteile sind.