DE69001971T2 - Einlassleitung. - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ansaugkrümmer, beispielsweise zur Verwendung in Verbindung mit Kraftfahrzeugmaschinen, gemaß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die US-A-4 829 944 zeigt einen Ansaugkrümmer dieser Art.
- Der Ausdruck "Aluminium", wie er hier in der Beschreibung und den Ansprüchen benutzt wird, umfaßt reines Aluminium, handelsübliches Rein-Aluminium mit kleinen Mengen von Verunreinigungen und Aluminium-Legierungen. Der Ausdruck "verformtes Aluminium" in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen bezieht sich auf einen Gegenstand aus Aluminium, der durch plastische Verformung hergestellt ist. Der Ausdruck "Mittellinien- Durchschnittshöhe", wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, entspricht der Definition des JIS B0601-1982 (japanischer Industriestandard).
- Herkömmliche Ansaugkrümmer, beispielsweise zur Verwendung mit Benzinmotoren von Kraftfahrzeugen, die mit einem elektronisch gesteuerten Brennstoff-Einspritzsystem versehen sind, umfassen ein Vorkammerrohr oder Hauptrohr und Zweigrohre und sind insgesamt durch Gießen hergestellt worden. Bei einem gegossenen Ansaugkrümmer ist es jedoch nicht möglich, die Wandstärke über eine bestimmte Grenze hinaus zu verringern. Dies beruht auf den Fließeigenschaften des geschmolzenen, zu vergießenden Metalls, so daß der Ansaugkrümmer den Nachteil erhöhten Gewichts aufweist. Da im übrigen die Oberfläche des Gußstückes rauh ist und Hohlräume aufweist, muß das Gußstück nachbearbeitet werden, bis zumindest innen eine glatte Oberfläche erzielt ist, damit der Luftwiderstand im Interesse verbesserter Ansaugleistung verringert wird. Der Ansaugkrümmer hat daher den Nachteil, daß eine aufwendige Nachbearbeitung notwendig ist. Da es im übrigen nicht möglich ist, die gesamte innere Oberfläche des Ansaugkrümmers im Hinblick auf dessen Form zu überarbeiten, bleibt es notwendig, den Luftwiderstand weiter zu reduzieren und damit eine höhere Ansaugleistung zu erzielen.
- Zur Überwindung dieses Nachteils hat die Anmelderin bereits den in der US- A-4 829 944 offenbarten Ansaugkrümmer vorgeschlagen.
- Im Interesse einer besseren Leistung sind einige Kraftfahrzeugmaschinen mit Einlässen und Auslässen in jüngerer Zeit so ausgebildet worden, daß wenigstens zwei Einlässe für jeden Zylinder vorgesehen worden sind, und diese Einlässe sind jeweils mit einem Ventil versehen. In diesem Falle ist der Ansaugkrümmer jeweils mit einem Zweigrohr mit den Einlässen verbunden, so daß die Anzahl der Zweigrohre das Doppelte der Zylinderzahl ausmacht und somit eine große Anzahl von Zweigrohren benötigt wird. Da der Motorraum von Kraftfahrzeugen in der Größe begrenzt ist, müssen die Ansaugkrümmer kompakter ausgebildet werden, während die Anzahl der Zweigrohre andererseits der Kompaktheit Grenzen setzt.
- Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ansaugkrümmer zu schaffen, der frei ist von den oben erwähnten Nachteilen.
- Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung einen Ansaugkrümmer, der dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens eines der Zweigrohre im Längsmittelbereich zu einer flachen Form über eine vorgegebene Länge zusammengedrückt ist, wobei der Querschnittsbereich des zusammengedrückten Bereichs etwa gleich dem Querschnittsbereich des verbleibenden kreisförmigen Bereichs der Zweigrohre ist.
- Bei dem erfindungsgemäßen Ansaugkrümmer ist wenigstens eines der Zweigrohre im Längsmittelbereich verformt, und die äußere Umfangsfläche des verformten Bereichs weist einen Abstandsbereich auf und steht somit nicht in Berührung mit einem anderen Zweigrohr. Folglich können die Zweigrohre in der gewünschten Weise angeordnet werden, ohne einander zu überschneiden. Das macht es möglich, eine größere Anzahl von Zweigrohren auf engem Raum unterzubringen und einen kompakten Ansaugkrümmer zu schaffen, der der Größe des Motorraums der Kraftfahrzeuge oder dergleichen angepaßt ist.
- Im Querschnitt ist der innere Umfang des verformten Bereiches mit dem Abstandsbereich auf der äußeren Umfangsfläche als geschlossene Kurve ohne geraden Bereich ausgebildet, und der verformte Bereich ist etwa gleich dem anderen Bereich hinsichtlich der Querschnittsfläche. Der verformte Bereich erreicht daher die selbe Ansaugleistung wie der kreisförmige Bereich und ermöglicht es, daß der Ansaugkrümmer wirksam arbeitet, obgleich die Konstruktion kompakt ist. Wenn im übrigen die Rauhigkeit der inneren Oberfläche jedes Zweigrohres bis zu 10 um, vorzugsweise bis zu 5 um, besonders bevorzugt bis zu 1 um, bezogen auf die Mittellinien-Durchschnittshöhe beträgt, ist der innere Widerstand gegenüber dem Luftstrom klein, und die Ansaugleistung wird verbessert. Bei der Montage an einer Maschine erlaubt der Ansaugkrümmer daher eine verbesserte Leistungscharakteristik der Maschine in bezug auf Leistung und Drehmoment.
- Die vorliegende Erfindung soll genauer beschrieben werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
- Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Ansaugkrümmers als Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 2 ist eine teilweise aufgebrochene Draufsicht, die den Ansaugkrümmer zeigt;
- Fig. 3 ist eine Seitensansicht des Ansaugkrümmers;
- Fig. 4 ist eine teilweise aufgebrochene Rückansicht des Ansaugkrümmers;
- Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung eines mittleren Zweigrohres;
- Fig. 6 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5;
- Fig. 7 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 5:
- Fig. 8 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 5;
- Fig. 9 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem mittleren Zweigrohr und einem rechten oder linken Zweigrohr;
- Fig. 10 ist eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung des stufenweisen Verfahrens bei der Herstellung des mittleren Zweigrohres; und
- Fig. 11 ist eine perspektivische Darstellung eines Werkzeugs zur Verwendung bei der Herstellung des mittleren Zweigrohres
- In der folgenden Beschreibung soll die rechte Seite in Fig. 2 als "vorne", die linke als "hinten", die obere Seite als "links" und die untere Seite als "rechts" bezeichnet werden. Die Ausdrücke "obere" und "untere" werden verwendet entsprechend der Ausführungsform, die in Fig. 3 und 4 gezeigt ist.
- Fig. 1 bis 4 zeigen einen Ansaugkrümmer als Ausführungsform der Erfindung, der vorgesehen ist zur Verwendung mit einem Kraftfahrzeugmotor in V-Ausführung mit acht Zylindern, die jeweils zwei Einlässe und zwei Auslässe aufweisen. Entsprechend diesen Zeichnungen umfaßt der Ansaugkrümmer ein hohles Hauptkammerrohr 1 aus verformtem Aluminium oder gegossenem Aluminium und sechszehn Zweigrohre 2A,2B,2C und 2D aus verformten Aluminium, die mit dem Hauptkammerrohr 1 verbunden sind.
- Das Hauptkammerrohr 1 weist im vorderen Endbereich zwei Lufteinlässe 3 auf. Eine nicht gezeigte Luftzufuhrleitung erstreckt sich von einem Luftfllter und ist mit jedem der Lufteinlässe 3 verbunden. Die obere Wand des Hauptkammerrohrs 1 ist in ihrem in Breitenrichtung mittleren Bereich mit acht mittleren Auslässen 4A und 4B versehen, die in Vorwärts-Rückwärts-Richtung in vorgegebenen Abständen angeordnet sind. Vier rechte Luftauslässe 4C sind in der oberen Wand auf der rechten Seite der jeweiligen geradzahligen vier mittleren Luftauslässen 4A (ersten mittleren Luftauslässen) angeordnet, wie die acht Luftauslässe 4A,4B von vorne numeriert sind. Vier Luftauslässe 4D sind auf der linken Seite der ungeradzahligen vier mittleren Luftauslässe 4B (zweite mittlere Luftauslässe) ausgebildet. Zweigrohre 2A bis 2D, die im wesentlichen die Form eines umgekehrten J haben, wenn sie von vorne betrachtet werden, sind mit allen Luftauslässen 4A bis 4D verbunden. Jedes Zweigrohr 2A (erstes mittleres Zweigrohr), das mit dem ersten mittleren Luftauslaß 4A verbunden ist, und jedes Zweigrohr 2C (rechtes Zweigrohr), das mit dem rechten Luftauslaß 4C verbunden ist, ist an den vorderen Enden mit einem Flansch 5, der sich auf der linken Seite des Hauptkammerrohrs 1 befindet, für eine Verbindung mit einem Zylinderkopf verbunden. Jedes Zweigrohr 2B (zweites mittleres Zweigrohr), das mit dem zweiten mittleren Luftauslaß 4B verbunden ist, und jedes Zweigrohr 2D (linkes Zweigrohr), das mit dem Luftauslaß 4D verbunden ist, steht an seinen vorderen Enden mit einem Flansch 6 in Verbindung, der sich auf der rechten Seite des Hauptkammerrohrs 1 zur Verbindung mit dem Zylinderkopf befindet. Wie Fig. 4 zeigt, sind die Flansche 5,6 an den Zylinderköpfen 8 einer Achtzylinder-V-Maschine 7 angebracht. Jedes Paar der benachbarten ersten mittleren Zweigrohre 2A und rechten Zweigrohre 2C sowie jedes Paar der benachbarten zweiten mittleren Zweigrohre 2B und linken Zweigrohre 2D ist mit den Einlässen eines der Zylinder der Maschine 7 verbunden.
- Jedes der Zweigrohre 2A bis 2D ist hergestellt aus einem rohrförmigen Material mit kreisförmigem Querschnitt und besteht beispielsweise aus extrudiertem Aluminium. Die Rauhigkeit der inneren Oberfläche des Zweigrohres beträgt bis zu 10 um, vorzugsweise bis 5 um, insbesondere bevorzugt bis 1 um, bezogen auf die Mittellinien-Durchschnittshöhe. Das erste mittlere Zweigrohr 2A erstreckt sich unterhalb des rechten Zweigrohres 2C schräg nach links vorwärts und ist bei 10 im Längsmittelbereich verformt. Die äußere Umfangsfläche des verformten Bereichs 10 weist einen Abstandsbereich 11 auf, steht also nicht mit dem rechten Zweigrohr 2C in Berührung. Das zweite mittlere Zweigrohr 2B weist die selbe Form wie das erste mittlere Zweigrohr 2A auf, erstreckt sich unterhalb des linken Zweigrohres 2D schräg nach rechtsrückwärts und ist bei 12 im Längsmittelbereich verformt. Die äußere Umfangsfläche des verformten Bereichs 12 weist einen Abstandsbereich 13 auf, steht also nicht in Berührung mit dem linken Zweigrohr 2D. Fig. 5 zeigt das mittlere Zweigrohr 2A (2B). Das Rohr 2A (2B) weist einen verformten Bereich 10 (12) an einem Bogen auf. Im Querschnitt ist die innere Umfangsfläche des mittleren Zweigrohrs 2A (2B) kreisförmig über eine vorgegebene Länge in Richtung des Flansches 5 (6) und über eine vorgegebene Länge in Richtung des Auslasses 4A (4B) (siehe Fig. 6). Die Querschnittskontur der inneren Umfangsfläche des verformten Bereichs 10 (12) stellt eine geschlossene Kurve ohne gerade Bereiche dar. Der Abstandsbereich 11 (13) erweitert sich nach und nach von gegenüberliegenden Enden des verformten Bereichs 10 (12) in Richtung des Mittelpunktes der Länge (siehe Fig. 7 und 8). Der Querschnittsbereich des verformten Bereichs 10 (12) ist im wesentlichen gleich demjenigen des kreisförmigen Bereichs. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist der Abstandsbereich 11 (13) des mittleren Zweigrohres 2A (2B) dazu vorgesehen, das Rohr 2A (2B) außer Berührung mit dem rechten Zweigrohr 2C (dem linken Zweigrohr 2D) zu halten. Der Abstand zwischen dem Abstandsbereich 11 (13) des mittleren Zweigrohres 2A (2B) und dem rechten Zweigrohr 2C (dem linken Zweigrohr 2D) beträgt wenigstens 0,5 mm.
- Das mittlere Zweigrohr 2A (2B) wird beispielsweise hergestellt nach dem Verfahren, das in Fig. 10 und 11 gezeigt ist. Zur Vorbereitung eines Rohres 2A (2B) wird ein rohrförmiges Material 15 hergestellt, das einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und aus extrudiertem Aluminium besteht (siehe Fig. 10 (a)). Ein Längsmittelbereich des Materials wird zusammengedrückt zu einer flachen Form über eine vorgegebene Länge (Fig. 10 (b)). Als nächstes wird das rohrförmige Material 15 im zusammengedrückten Bereich 15a zu einer J-Form quer zu dem zusammengedrückten Bereich 15a (siehe Fig. 10 (c)) gebogen. Das J-förmige Material 15 wird anschließend in eine Form 16 gegeben, die in Fig. 11 gezeigt ist und die Ausnehmungen 16a aufweist, die entsprechend der äußeren Form des mittleren Zweigrohres 2A (2B), das den verformten Bereich 10 (12) aufweist, ausgebildet sind. Anschließend wird das Material 15 durch Einbringen eines Flüssigkeitsdrucks oder pneumatischen Drucks auf das Material von der Innenseite her ausgebaucht. Auf diese Weise wird das mittlere Zweigrohr 2A (2B) hergestellt, wie Fig. 10 (d) zeigt.
- Entsprechend den beschriebenen Ausführungsformen sind das rechte Zweigrohr 2C und das linke Zweigrohr 2D im Querschnitt über die gesamte Länge kreisförmig ausgebildet, und nur das mittlere Zweigrohr 2A (2B) ist mit einem Abstandsbereich 11 (13) versehen, während das mittlere Zweigrohr 2A (2B) und das rechte Zweigrohr 2C (linke Zweigrohr 2D) jeweils mit Abstandsbereichen versehen sein können, damit sie nicht in Berührung miteinander stehen.
Claims (6)
1. Ansaugkrümmer mit einem Aluminium-Vorkammerrohr mit einem
Lufteinlaß und einer Anzahl von Luftauslässen, einer Anzahl von Zweigrohren aus
verformtem Aluminium, die mit den Luftauslässen des Vorkammerrohres
verbunden sind und jeweils eine innere Umfangsfläche mit kreisförmigem
Querschnitt aufweisen, welche Zweigrohre nicht mit einem der anderen
Zweigrohre in Berührung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines
der Zweigrohre (2A,2B,2C,2D) im Längsmittelbereich zu einer flachen Form
über eine vorgegebene Länge zusammengedrückt ist, und daß der
Querschnitt des zusammengedrückten Bereichs etwa die gleiche
Querschnittsfläche wie der verbleibende kreisförmige Bereich der Zweigrohre aufweist.
2. Ansaugkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Querschnittskontur der inneren Umfangsfläche des zuammengedrückten
Bereichs (11,13) die Form einer geschlossenen Kurve ohne geraden Bereich
aufweist.
3. Ansaugkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberflächenrauhigkeit der inneren Oberfläche jedes Zweigrohres bis zu
10 um der Mittellinien-Durchschnittshöhe aufweist.
4. Ansaugkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberflächenrauhigkeit der inneren Oberfläche jedes Zweigrohres
(2A,2B,2C,2D) bis zu 5 um der Mittellinien-Durchschnittshöhe aufweist.
5. Ansaugkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberflächenrauhigkeit der inneren Oberfläche jedes Zweigrohres
(2A,2B,2C,2D) bis zu 1 um der Mittellinien-Durchschnittshöhe aufweist.
6. Ansaugkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Abstand zwischen dem Abstandsbereich des zusammengedrückten Bereichs
(11,13) und einem der anderen Zweigrohre wenigstens 0,5 mm beträgt.
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