DE4403219A1 - Intake module for IC engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Saugmodul für eine Mehrzylin der-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a suction module for a multi-cylinder the internal combustion engine according to the preamble of the claim 1.
Aus der DE 40 35 219 A1 ist bereits ein gattungsgemäßes Saugmo dul mit integrierten Einspritzventilen einer Treibstoff-Ein spritz-Anordnung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine be kannt. Das Saugmodul umfaßt ein geteiltes Gehäuse mit einem Lufteinlaß und einer Vielzahl von Luftauslässen und ist an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeflanscht. In dem Gehäuse ist ein Einsatz mit mehreren spiralförmigen Luftrohren einge setzt, die in die Auslaßöffnungen des Gehäuses steckbar sind. Zur Kraftstoffeinspritzung in den Luftstrom sind die Einspritz ventile innerhalb des Gehäuses benachbart zu den Auslaßöffnungen des Gehäuses angeordnet.DE 40 35 219 A1 is already a generic Saugmo dul with integrated fuel injectors spray arrangement for a multi-cylinder internal combustion engine be knows. The suction module comprises a split housing with a Air inlet and a variety of air outlets and is at one Flanged cylinder head of the internal combustion engine. In the case is an insert with several spiral air tubes sets that are plugged into the outlet openings of the housing. For fuel injection into the airflow are the injections valves within the housing adjacent to the outlet openings arranged of the housing.
Zum allgemeinen Hintergrund wird noch auf die Druckschriften DE 37 30 817 C2, DE 34 29 633 C2 und DE 20 55 902 A verwiesen.The general background is still on the publications DE 37 30 817 C2, DE 34 29 633 C2 and DE 20 55 902 A referenced.
Ein Nachteil von Saugmodulen der gattungsgemäßen Art liegt darin, daß sie zusammen mit einem externen Ansaugluftfilter ei nen relativ großen Bauraum benötigen. Ferner besitzen gattungs gemäße Saugmodule verhältnismäßig viele Einzelteile und sind für die Herstellung in Serienstückzahlen teuer.A disadvantage of suction modules of the generic type is in that they egg together with an external intake air filter need a relatively large amount of space. Also have genus according suction modules relatively many individual parts and are for the production in large numbers expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Saugmodul so aus zubilden, daß dieses im Vergleich zum gattungsgemäßen Stand der Technik möglichst einfach und kompakt aufgebaut ist. The invention is based on the object of a suction module form that this compared to the generic state of the Technology is as simple and compact as possible.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merk male des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is according to the invention by the characterizing note male of claim 1 solved.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Saugmoduls liegt darin, daß durch die Integration des Ansaugluftfilters in das Saugmodul und durch die Einformung des Ansaugkanales, des Luftsammelkanales und der Luftrohre direkt in das Gehäuse des Saugmoduls dieses in sehr kompakter Bauweise herstellbar ist.An advantage of the suction module according to the invention is that by integrating the intake air filter into the suction module and through the shaping of the intake duct, the air collection duct and the air pipes directly into the housing of the suction module very compact design can be produced.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Saugmoduls ergibt sich dadurch, daß eine komplette Funktionsprüfung des Saugmoduls vor dessen Einbau möglich ist.Another advantage of the suction module according to the invention results that a complete functional test of the suction module is possible before its installation.
Durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist das Oberteil des Gehäuses als Spritzgußteil mit zwei Schalen her stellbar. Beide Schalen werden separat gespritzt und anschlie ßend abdichtend verklebt oder verschweißt. Eine derartige Her stellung bringt gegenüber einer mit Kernschmelztechnik herge stellten einteiligen Ausführung des Oberteils einen weiteren Ko stenvorteil.Due to the configuration of the invention according to claim 2, this is Upper part of the housing as an injection molded part with two shells adjustable. Both shells are injected separately and then sealingly glued or welded. Such a Her position compared to one with meltdown technology put one-piece version of the upper part another Ko most advantage.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist eine ein fache und bevorzugte Bauausführung der Anordnung des Ansaugluft filters nebst Trennung zwischen Rohluftseite und Reinluftseite im Inneren des Gehäuses.The embodiment according to claim 3 is a fold and preferred construction of the arrangement of the intake air filters with separation between raw air side and clean air side inside the case.
Ein Vorteil der Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 4 und 5 ist darin zu sehen, daß durch das in dem Saugmodul inte grierte elektronische Steuergerät nebst dessen Verbindungen mit den Einspritzventilen und den Druck -und Temperatursensoren in nerhalb des Saugmoduls ein hoher Integrationsgrad erreicht wird, wodurch nur noch wenige Verbindungen zum Motor bzw. Kraftfahr zeug notwendig sind.An advantage of the embodiment of the invention according to the claims 4 and 5 can be seen in the fact that the inte electronic control unit along with its connections the injectors and the pressure and temperature sensors in a high degree of integration is achieved within the suction module, which means that there are only a few connections to the engine or motor vehicle are necessary.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung hervor. Further advantages and refinements of the invention result from the other subclaims and the description.
In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand eines Ausführungs beispieles dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zei gen:In the drawings, the invention is based on an embodiment illustrated example and explained in more detail below. It shows gene:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen, vorgefertigten Saugmoduls für eine Mehrzylinder-Brenn kraftmaschine, das ein geteiltes Gehäuse mit einem Unter teil nebst Lufteinlaß und einem Oberteil mit einem An saugkanal, einem Luftsammelkanal und mit Luftrohren um faßt, Fig. 1 is a perspective view of the invention of a prefabricated intake module for a multi-cylinder internal combustion engine, a split housing having a lower part together with air inlet and an upper part with an on suction channel, an air collection duct and air pipes to sums,
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des Saugmoduls, wobei das Oberteil durch zwei Schalen gebildet ist, in denen je weils die Konturen der längs einer Meridianfläche geteil ten Luftrohre ausgebildet sind und wobei im Unterteil die in diesem angeordneten Teile der Luftrohre sowie Ein spritzventile benachbart zu den Auslaßöffnungen der Luft rohre sowie ein teilweise dargestellter Ansaugluftfilter gezeigt sind und Fig. 2 is an exploded view of the suction module, the upper part being formed by two shells, in each of which the contours of the air pipes divided along a meridian surface are formed, and in the lower part the parts of the air pipes arranged therein and a spray valve adjacent to the outlet openings the air pipes and a partially illustrated intake air filter are shown and
Fig. 3 in einer Querschnitt-Darstellung das an einen Zylinder kopf angeflanschte Saugmodul mit einstückig gegossenem Oberteil. Fig. 3 is a cross-sectional view of the suction module flanged to a cylinder head with an integrally cast upper part.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungs gemäßen, vorfertigbaren Saugmoduls 1 für eine Mehrzylinder- Brennkraftmaschine. Fig. 1 shows a perspective view of a prefabricated suction module 1 according to the invention for a multi-cylinder internal combustion engine.
Das Saugmodul 1 umfaßt ein geteiltes Gehäuse 2 mit einem Unter teil 3 und einem abdichtend mit diesem verbundenen Oberteil 4, wobei ein als Ansaugstutzen 5 ausgebildeter Lufteinlaß mit dem Unterteil 3 einstückig verbunden ist. Das Oberteil 4 umfaßt ei nen Ansaugkanal 6, der in einen Luftsammelkanal 7 mündet, von dem Rohrabschnitte 8-11 von Luftrohren 12-15 wegführen, wobei die Rohrabschnitte 8-11 jeweils aus einem Geradstück 8′-11′ und einem Bogenstück 8′′-11′′ zusammengesetzt sind. The suction module 1 comprises a divided housing 2 with a lower part 3 and a sealingly connected to this upper part 4 , wherein an air inlet designed as an intake 5 is connected to the lower part 3 in one piece. The upper part 4 comprises egg NEN intake duct 6 , which opens into an air collection duct 7 , lead away from the pipe sections 8-11 of air pipes 12-15 , the pipe sections 8-11 each of a straight piece 8 '- 11 ' and an elbow piece 8 '' - 11 '' are composed.
In einer Seitenwand 16 des Unterteiles 3 ist ein unten näher be schriebenes elektronisches Steuergerät 17 eingesteckt.In a side wall 16 of the lower part 3 , an electronic control unit 17 described below is inserted.
In dem Ansaugkanal 6 des Oberteiles 4 befindet sich in der Nähe des Luftsammelkanales 7 eine Aufnahmehalterung 18 für eine Dros selklappe 19 (siehe Fig. 3) nebst mechanischem Steller 20, an den ein nicht dargestellter Bowdenzug angelenkt ist. Selbstver ständlich ist in einer entsprechend gestalteten Aufnahmehalte rung 18 auch ein elektronischer Stellmotor für die Drosselklappe 19 integrierbar.In the intake duct 6 of the upper part 4 is in the vicinity of the air collection duct 7, a receiving bracket 18 for a throttle valve 19 (see FIG. 3) together with a mechanical actuator 20 , to which a Bowden cable, not shown, is articulated. Of course, an electronic servomotor for the throttle valve 19 can also be integrated in an appropriately designed receiving holder 18 .
In Fig. 2 ist eine Explosionsdarstellung des Saugmoduls 1 ge zeigt. Das Oberteil 3 umfaßt eine Schale 21 mit dem oberen Teil des Ansaugkanales 6 mit Kontur 27, dem oberen Teil des Luftsam melkanales 7 mit Kontur 28 und dem oberen Teil der Rohrabschnit te 8-11 mit Konturen 23-26 und eine Schale 22 mit dem unteren Teil des Ansaugkanales 6 mit Kontur 33, dem unteren Teil des Luftsammelkanales 7 mit Kontur 34 und dem unteren Teil der Rohr abschnitte 8-11 mit Konturen 29-32.In Fig. 2, an exploded view of the suction module 1 is shown ge. The upper part 3 comprises a shell 21 with the upper part of the intake duct 6 with contour 27 , the upper part of the Luftsam melkanales 7 with contour 28 and the upper part of the Rohrabschnit te 8-11 with contours 23-26 and a shell 22 with the lower Part of the intake duct 6 with contour 33 , the lower part of the air collection duct 7 with contour 34 and the lower part of the pipe sections 8-11 with contours 29-32 .
Die Konturen 23-27 bzw. 29 bis 33 sind im wesentlichen Rohrman telflächen, deren Mantellinie jeweils durch zwei Halbkreise und durch die beiden Schnittlinien des Schnittes einer jeweils zuge hörigen Meridianfläche der Rohrabschnitte 8-11 bzw. des Ansaug kanales 6 gebildet ist.The contours 23-27 and 29 to 33 are essentially Rohrman telflächen, the generatrices of which are each formed by two semicircles and by the two cutting lines of the section of a respective associated meridian surface of the pipe sections 8-11 and the suction channel 6 .
Die Konturen 28 und 34 des Luftsammelkanals 7 sind jeweils durch ein Teil eines parallel zur Grundfläche geteilten fünfseitigen Prismas gebildet, in dessen dem Ansaugkanal 6 und den Luftrohren 8-11 zugewandten Mantelfläche zu den Halbkreisen der Konturen 23-27 und 29-33 kongruente Halbkreise ausgespart sind.The contours 28 and 34 of the air collecting duct 7 are each formed by a part of a five-sided prism divided parallel to the base surface, in the outer surface of which faces the suction duct 6 and the air tubes 8-11, congruent semicircles to the semicircles of the contours 23-27 and 29-33 are.
Durch die Teilung der Konturen 23-27 bzw. 29-33 mit Meridian flächen sind hinterschneidungsfreie Gußformen der Schalen 21 und 22 möglich, wodurch diese einfach und billig beispielsweise im Spritzgußverfahren herstellbar sind. By dividing the contours 23-27 and 29-33 with meridian surfaces undercut-free molds of the shells 21 and 22 are possible, making them easy and inexpensive to manufacture, for example, by injection molding.
Im Unterteil 3 sind gerade Rohrabschnitte 35-38 mit jeweils ei ner Auslaßöffnung 39 angeordnet, wobei die Rohrabschnitte 35-38 der Luftrohre 12-15 die Verlängerung der Rohrabschnitte 8-11 des Oberteiles 4 bilden. Das Gehäuse 2 ist auf der Seite der Aus strömöffnungen 39 an einem Zylinderkopf 40 (siehe Fig. 3) der Brennkraftmaschine so angeflanscht, daß die Auslaßöffnungen 39 zugeordneten Einlaßöffnungen 41 im Zylinderkopf 40 der Brenn kraftmaschine exakt fluchtend gegenüberstehen.In the lower part 3 straight pipe sections 35-38 are arranged, each with an outlet opening 39 , the pipe sections 35-38 of the air pipes 12-15 forming the extension of the pipe sections 8-11 of the upper part 4 . The housing 2 is flanged on the side of the flow openings 39 on a cylinder head 40 (see Fig. 3) of the internal combustion engine so that the outlet openings 39 associated inlet openings 41 in the cylinder head 40 of the internal combustion engine are exactly aligned.
Zur Einspritzung von Kraftstoff in den durch die Luftrohre 12-15 gesaugten Luftstrom ist an jeder Auslaßöffnung 39 der Luftrohre 12-15 innerhalb des Gehäuses 2 benachbart zu den Auslaßöffnungen 39 ein Einspritzventil 42 in einem im Unterteil 3 des Gehäuses 2 integrierten Ventilsitz 43 eingepaßt. Die einzelnen Ventilsitze 43 sind durch eine im Unterteil 3 des Gehäuses 2 eingeformte Kraftstoffleitung 44 (siehe Fig. 3) verbunden, durch die der Kraftstoff zu den Einspritzventilen 42 gefördert wird.In order to inject fuel into the air drawn through the air tubes 12-15 air stream 39 of the air tubes is adjacent to 12-15 inside the housing 2 at each outlet opening fitted to the outlet openings 39, an injection valve 42 in an integrated in the lower part 3 of the housing 2 valve seat 43rd The individual valve seats 43 are connected by a fuel line 44 (see FIG. 3) formed in the lower part 3 of the housing 2 , through which the fuel is conveyed to the injection valves 42 .
In das Unterteil 3 ist ein Ansaugluftfilter 45 eingesetzt, das den Innenraum des zusammengebauten Gehäuses 2 in eine Rohluft seite 46 und eine Reinluftseite 47 teilt. Das Ansaugluftfilter 45 erstreckt sich über die gesamte Länge des Gehäuses 2 und ist in der Darstellung gemäß Fig. 2 nur teilweise gezeigt.In the lower part 3 , an intake air filter 45 is used, which divides the interior of the assembled housing 2 into a raw air side 46 and a clean air side 47 . The intake air filter 45 extends over the entire length of the housing 2 and is only partially shown in the illustration according to FIG. 2.
In Fig. 3 ist eine Querschnitt-Darstellung des an einen Zylin derkopf 40 der Brennkraftmaschine angeflanschten Saugmoduls 1 gezeigt, wobei im Gegensatz zu Fig. 2 das Oberteil 4 des Saugmo duls 1 in einem Stück gegossen ist. Gleiche Bauteile aus den Fig. 1 und 2 sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In Fig. 3 is a cross-sectional view of the flanged to a Zylin derkopf 40 of the internal combustion engine suction module 1 , in contrast to Fig. 2, the upper part 4 of the Saugmo module 1 is cast in one piece. The same components from FIGS. 1 and 2 are identified by the same reference numerals.
Zwischen Oberteil 4 und Unterteil 3 ist eine Trägerplatte 48 für das Ansaugluftfilter 45 angeordnet und ist zwischen Oberteil 4 und Unterteil 3 mit Dichtungen 49 abdichtend eingeklemmt. Das Ansaugluftfilter 45 ist in die Trägerplatte 48 eingesetzt.Between upper part 4 and lower part 3, a support plate 48 is arranged for the intake air filter 45 and is clamped sealingly between the upper part 4 and lower part 3 with seals 49th The intake air filter 45 is inserted into the carrier plate 48 .
Von dem im Unterteil 3 des Gehäuses 2 befindlichen elektrischen Steuergerät 17 führen nicht dargestellte Verbindungsleitungen zu den Einspritzventilen 42 und weitere Leitungen zu Druck- und Temperatursensoren, die sich auf der Reinluftseite 47 befinden. Diese ebenfalls nicht dargestellten Leitungen werden durch eine Öffnung 50 in der Trägerplatte 48 gesteckt.From the electrical control unit 17 located in the lower part 3 of the housing 2 , connecting lines (not shown) lead to the injection valves 42 and further lines to pressure and temperature sensors which are located on the clean air side 47 . These lines, also not shown, are inserted through an opening 50 in the carrier plate 48 .
Im Unterteil 3 des Gehäuses 2 befindet sich ein Anschluß 51 für eine Kurbelgehäuseentlüftung (siehe Fig. 2) sowie am tiefsten Punkt des Unterteils 3 ein Wasserablauf 52.In the lower part 3 of the housing 2 there is a connection 51 for a crankcase ventilation (see FIG. 2) and a water drain 52 at the lowest point of the lower part 3 .
Das Gehäuse 2 ist mit Schrauben 53 am Zylinderkopf 40 ange flanscht und ist über einer separat vom Gehäuse 2 ausgebildeten Zylinderkopfhaube 54 der Brennkraftmaschine angeordnet.The housing 2 is flanged with screws 53 on the cylinder head 40 and is arranged above a cylinder head cover 54 which is formed separately from the housing 2 of the internal combustion engine.
Der Strömung der angesaugten Luft im Saugmodul 1 verläuft wie folgt: Die Brennkraftmaschine saugt die Luft über den Ansaug stutzen 5 zur Rohluftseite 46 im Unterteil 3 des Gehäuses 2 an, wird im Ansaugluftfilter 45 gefiltert und strömt über den An saugkanal 6 nebst Drosselklappe 19 in den Luftsammler 7, von dem die Luft über die einzelnen Luftrohre 12-15 den zugeordneten Einlaßöffnungen 41 im Zylinderkopf 40 der Brennkraftmaschine zu geführt wird.The flow of the intake air in the intake module 1 proceeds as follows: The internal combustion engine sucks the air through the intake port 5 to the dirty air side 46 in the lower part 3 of the housing 2 , is filtered in the intake air filter 45 and flows through the intake duct 6 together with the throttle valve 19 into the Air collector 7 , from which the air is guided via the individual air pipes 12-15 to the associated inlet openings 41 in the cylinder head 40 of the internal combustion engine.
Die Anordnung des Ansaugstutzens am Unterteil des Gehäuses ist je nach vorhandenen Einbauverhältnissen für das Saugmodul sehr variabel. Es ist lediglich darauf zu achten, daß in Einbaulage des Saugmoduls das Ansaugluftfilter die Rohluftseite geodätisch nach oben hin begrenzt, damit angesaugte Schmutzpartikel, die sich zunächst am Ansaugfilter ablagern, auf den Boden des Unter teiles des Gehäuses fallen können. Die am Boden abgelagerten Schmutzpartikel können dann bei einem Wechsel des Ansaugluftfil ters entsorgt werden.The arrangement of the intake manifold on the lower part of the housing is depending on the existing installation conditions for the suction module very much variable. It is only necessary to ensure that in the installation position of the suction module, the intake air filter geodetically the raw air side limited upwards, so that dirt particles sucked in first deposit on the suction filter, on the bottom of the bottom part of the housing can fall. The ones deposited on the ground Dirt particles can then when changing the intake air be disposed of.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das Gehäuseunter teil des Saugmoduls mit der Zylinderkopfhaube der Brennkraftma schine einstückig verbunden.In a further embodiment of the invention, the housing is below part of the intake module with the cylinder head cover of the internal combustion engine rail connected in one piece.
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