AT413862B - Brennkraftmaschine mit einer ansaugvorrichtung - Google Patents

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AT413862B
AT413862B AT0070504A AT7052004A AT413862B AT 413862 B AT413862 B AT 413862B AT 0070504 A AT0070504 A AT 0070504A AT 7052004 A AT7052004 A AT 7052004A AT 413862 B AT413862 B AT 413862B
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Description

2
AT 413 862 B
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Ansaugvorrichtung, mit einem Sammelgehäuse mit zumindest zwei Sammelräumen, wobei von jedem Sammelraum jeweils eine Gruppe von zu Einlasskanälen von Zylindern führenden Einlasskrümmern ausgeht, und wobei in jeden Sammelraum zumindest ein von einer gemeinsamen Ansaugleitung ausgehender 5 Ansaugleitungsabschnitt einmündet, mit zumindest einer in der Ansaugleitung oder in einem Ansaugleitungsabschnitt angeordneten Durchflusssteuereinrichtung, wobei in zumindest einem ersten Ansaugleitungsabschnitt eine Abgasrückführeinrichtung angeordnet ist.
Aus der DE 198 13 747 A1 ist eine Ansaugvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem io Sammelgehäuse bekannt, in welchem zwei Sammelräume für zwei Gruppen von Einlasskrümmern angeordnet sind. In jeden Sammelraum führt ein separater Ansaugleitungsabschnitt, welcher von einer gemeinsamen Ansaugleitung abzweigt. In einem der beiden Ansaugleitungsabschnitte sowie in der Ansaugleitung ist jeweils eine Drosselklappe angeordnet, um den Luftstrom in die Sammelräume zu steuern. Eine Gruppe von von einem Sammelraum ausgehenden 15 Einlasskanälen ist drallerzeugend ausgebildet. Dadurch kann der Einlassdrall in den Zylinder verändert werden. Zur Vereinfachung der Fertigung ist das Sammelgehäuse samt Ansaugleitungsabschnitten und zu den Einlasskanälen führenden Einlasskrümmem in einem Stück gegossen. In einen Ansaugleitungsabschnitt mündet direkt eine Abgasrückführleitung ein. Nachteilig ist, dass in bestimmten Motorbetriebszuständen, in welchen der Abgasgegendruck 20 nicht über dem Druck im Ansaugleitungsabschnitt liegt, eine Abgasrückführung nicht möglich ist.
Aus der DE 43 19 380 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader und einem Abgasrückführsystem bekannt. Die Abgasrückführung erfolgt über eine Düse-Diffusor-Einheit. 25 Dadurch ist es möglich, Abgas auch bei ungünstigen Druckverhältnissen in die Ladeleitung rückzuführen.
Die EP 1 081 351 A2 beschreibt ein Einlasssystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Sammelgehäuse mit zumindest zwei Sammelräumen, wobei in einem Ansaugleitungsabschnitt 30 eine Durchflusssteuerungseinrichtung angeordnet ist. In den anderen Ansaugleitungsabschnitt mündet eine Abgasrückführungseinrichtung ein.
Die DE 198 58 771 A1 offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem Einlasssystem, wobei die Zylinder einlassseitig zu Gruppen zusammengefasst sind, wobei jeder Gruppe ein Luftsammler-35 raum zugeordnet ist, in welchen jeweils eine Ladeluftleitung einmündet und in jeder Ladeluftleitung eine Düse-Diffusoreinheit angeordnet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, auf möglichst einfache Weise bei einer Brennkraftmaschine mit zwei Gruppen von Einlasskrümmern eine verbesserte Abgasrückführung zu erreichen. 40
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Abgasrückführeinrichtung als Venturirohr ausgebildet ist und vorzugsweise einen Düsen- und einen Diffusorabschnitt aufweist, wobei der mehrteilig ausgeführte erste Ansaugleitungsabschnitt im Bereich des Venturirohres geteilt ist. 45 Um eine gleichmäßige Einbindung des rückgeführten Abgases in die Ansaugluft zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Abgasrückführeinrichtung einen das Venturirohr an seiner engsten Stelle umgebenden Ringraum aufweist, in welchen eine Abgasrückführleitung einmündet, wobei der Ringraum über zumindest einen vorzugsweise ringförmigen Strömungsübertritt im Venturirohr mit dem ersten Ansaugleitungsabschnitt strömungsverbunden ist. 50
Die Abgasrückführeinrichtung ist zweckmäßigerweise in jenem Ansaugleitungsabschnitt angeordnet, welcher zu drallerzeugenden Einlasskanälen führt.
Um eine Steuerung des Einlassdralles zu ermöglichen, ist im zweiten Ansaugleitungsabschnitt 55 eine vorzugsweise durch eine Klappe gebildete Durchflusssteuerungseinrichtung vorgesehen. 3
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Der aus mehreren Teilen bestehende erste Ansaugleitungsabschnitt zumindest teilweise einerseits durch das Sammelgehäuse und andererseits durch einen das Sammelgehäuse anschließbaren Verteilerteil gebildet sein. Um die Zahl der Teile möglichst klein zu halten, können der den Diffusorabschnitt aufweisende Teil des ersten Ansaugleitungsabschnittes und der 5 zweite Sammelraum in einem Teil integriert sein.
Der zweite Ansaugleitungsabschnitt kann durch den Verteilerteil gebildet sein, welcher vorzugsweise für den ersten und zweiten Ansaugleitungsabschnitt einteilig ausgeführt ist. io In einer fertigungstechnisch besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Sammelgehäuse mehrteilig ausgebildet ist und vorzugsweise zumindest einen ersten und zumindest einen zweiten Gehäuseteil aufweist, wobei vorzugsweise der erste Gehäuseteil zumindest teilweise, besonders vorzugsweise überwiegend den ersten Sammelraum sowie die Gruppen von Einlasskrümmer ausbildet. Weiters kann vorgesehen sein, dass der zweite Ge- 15 häuseteil zumindest teilweise, vorzugsweise überwiegend den zweiten Sammelraum ausbildet. Es ist auch möglich, dass der erste oder der zweite Gehäuseteil eine Abschlusswand - sozusagen einen Deckel - für den ersten und/oder zweiten Sammelraum bildet. Der zweite Gehäuseteil kann dabei auch den den Diffusorabschnitt aufweisenden Teil des ersten Ansaugleitungsabschnittes ausbilden. 20
Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass das Sammelgehäuse einteilig ausgeführt ist.
Es ist fertigungstechnisch günstig, wenn der Ringraum im Verteilerteil angeordnet und/oder wenn die Durchflusssteuerungseinrichtung im Verteilerteil gelagert ist. 25
Der Verteilerteil weist weiters einen Anschluss für eine Abgasrückführleitung auf.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. 30 Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ansaugvorrichtung in einer Explosionsdarstellung, Fig. 2 die Ansaugvorrichtung in einer Draufsicht, Fig. 3 die Ansaugvorrichtung in einer Frontansicht, Fig. 4 die Ansaugvorrichtung in einer Untersicht, Fig. 5 die Ansaugvorrichtung in einer Ansicht auf die Einlasskanalflanschfläche, Fig. 6 die Ansaugvorrichtung in einer Seitenansicht, Fig. 7 die Ansaugvorrichtung in einer weiteren Seitenansicht, Fig. 8 die Ansaugvorrichtung in 35 einem Schnitt gemäß der Linie VIII - VIII in Fig. 2, Fig. 9 die Ansaugvorrichtung in einem Schnitt gemäß der Linie IX - IX in Fig. 3, Fig. 10 die Ansaugvorrichtung in einem Schnitt gemäß der Linie X - X in Fig. 3, Fig. 11 die Ansaugvorrichtung in einem Schnitt gemäß der Linie XI - XI in Fig. 2 und Fig. 12 die Ansaugvorrichtung in einem Schnitt gemäß der Linie XII - XII in Fig. 2. 40 Die Ansaugvorrichtung 1 für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Diesel-Brennkraftmaschine, weist im Ausführungsbeispiel ein Sammelgehäuse 2 mit zwei voneinander getrennten Sammelräumen 3, 4 auf. Von jedem der Sammelräume 3, 4 geht eine Gruppe A, B von zu nicht weiter dargestellten Einlasskanälen von Zylindern führenden Einlasskrümmern 5, 6 aus, wobei die Einlasskrümmer 5 der ersten Gruppe A vom ersten Sammelraum 3 und die 45 Einlasskrümmer 6 der zweiten Gruppe B vom zweiten Sammelraum 4 ausgehen. In den ersten Sammelraum 3 mündet ein erster Ansaugleitungsabschnitt 7. In den zweiten Sammelraum 4 mündet ein zweiter Ansaugleitungsabschnitt 8. Erste und zweite Ansaugleitungsabschnitte 7, 8 gehen von einer gemeinsamen Ansaugleitung aus. so Im Ausführungsbeispiel ist das Sammlergehäuse 2 mehrteilig ausgeführt und weist einen ersten Gehäuseteil 31 und einen zweiten Gehäuseteil 32 auf. Der erste Gehäuseteil 31 bildet die erste Gruppe A von Einlasskrümmern 5 sowie überwiegend den ersten Sammelraum 3 aus, in welchen der erste Ansaugleitungsabschnitt 7 einmündet. Der zweite Sammelraum 4 wird nur zu einem geringen Teil vom ersten Gehäuseteil 31 gebildet. Der zweite Gehäuseteil 32 bildet 55 überwiegend den zweiten Sammelraum 4 aus, in welchen der durch den Verteilerteil 11 gebil- 4
AT 413 862 B dete zweite Ansaugleitungsabschnitt 8 einmündet. Diese Maßnahme ermöglicht gleiche Einlasskrümmerlängen zwischen den Sammelräumen 3, 4 und dem Einlassflansch 28. Der erste Sammelraum 3 wird nur zu einem geringen Teil vom zweiten Gehäuseteil 32 gebildet. Weiters ist in den zweiten Gehäuseteil 32 der den Diffusorabschnitt 20 aufweisende Teil des ersten Ansaugleitungsabschnittes 8 integriert. Erste und zweite Sammelräume 3, 4 können auch jeweils durch den ersten und zweiten Gehäuseteil 31, 32 so gebildet sein, dass von einander getrennte Sammelräume 3, 4 entstehen. Über Schrauben 12 ist der zweite Gehäuseteil 31 am ersten Gehäuseteil 32 befestigt. Die Flanschfläche des ersten Gehäuseteiles 31 für den zweiten Gehäuseteil 32 ist mit Bezugszeichen 13 bezeichnet.
Einstückig für beide Ansaugleitungsabschnitte 7, 8 ist der Verteilerteil 11 ausgebildet. Der Verteilerteil 11 ist am zweiten Gehäuseteil 32 mittels Schrauben 14 angeflanscht, wobei die Flanschflächen des Verteilerteiles 11 bzw. des zweiten Gehäuseteiles 32 mit Bezugszeichen 15 bzw. 16 bezeichnet sind.
Im ersten Ansaugleitungsabschnitt 7 ist eine Abgasrückführeinrichtung 17 angeordnet, welche aus einem Venturirohr 18 mit einem Düsenabschnitt 19 und einem Diffusorabschnitt 20, sowie einen Abgaseinleitungsabschnitt 21 besteht. Der Abgaseinleitungsabschnitt 21 weist einen den Düsenabschnitt 19 umgebenden Ringraum 22 auf, in welchen eine Abgasrückführleitung 23 einmündet, dessen Anschluss für das rückgeführte Abgas mit 24 bezeichnet ist (Fig. 5). Der Ringraum 22 ist über zumindest einen ringförmigen Strömungsübertritt 29 im Venturirohr 18 mit dem ersten Ansaugleitungsabschnitt 7 strömungsverbunden. Die Abgasrückführeinrichtung 17 ist im Bereich der Flanschflächen 15,16 angeordnet. Der erste Ansaugleitungsabschnitt 7 ist im Bereich des Überganges vom Düsen- in den Diffusorabschnitt 19, 20 geteilt. Der Diffusorabschnitt 20 wird dabei durch den zweiten Gehäuseteil 32, der Düsenabschnitt 19, der Ringraum 22, sowie der Anschluss 24 für eine Abgasrückführleitung 23 vom Verteilerteil 11 gebildet.
Im zweiten Ansaugleitungsrohrabschnitt ist nahe der Flanschflächen 15, 16 eine im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Klappe 25 gebildete Durchflusssteuerungseinrichtung 26 angeordnet. Die Klappe 25 kann beispielsweise im Verteilerteil 11 gelagert sein und über eine Unterdruckdose 27 betätigt werden.
Mit Bezugszeichen 28 ist die einlasskrümmerseitige Flanschfläche zum Anschluss des Sammelgehäuses 2 an einen nicht weiter dargestellten Zylinderkopf bezeichnet.
Alternativ zur dargestellten Ausführung mit einem zweiteiligen Sammelgehäuse 2 kann das Sammelgehäuse 2 auch einstückig ausgeführt sein. Weiters ist es denkbar, den ersten Ansaugleitungsabschnitt 7 und den zweiten Saugraum 4 durch getrennte Bauteile zu gestalten. Andererseits können der Verteilerteil 11 und der zweite Gehäuseteil 32 auch in einem Stück gefertigt sein.
Der erste Ansaugrohrabschnitt 7 steht mit den drallerzeugenden Einlasskanälen, der zweite Ansaugleitungsabschnitt 8 mit Füllkanälen der Brennkraftmaschine in Strömungsverbindung. Mittels der Durchflusssteuerungseinrichtung 26 kann die Aufteilung der Ansaugströmungen gesteuert und somit das Drallniveau der Eintrittsströmung in den Brennraum eingestellt werden.
Durch die Ansaugvorrichtung 1 ist es möglich, auch bei ungünstigen Druckverhältnissen zwischen Ansaugstrang und Abgasstrang eine Abgasrückführung auf sehr einfache Weise durchzuführen, wobei die Ansaugvorrichtung sehr kompakt gehalten werden kann und kostengünstig herzustellen ist.

Claims (19)

  1. 5 AT 413 862 B Patentansprüche: I. Brennkraftmaschine mit einer Ansaugvorrichtung (1), mit einem Sammelgehäuse (2) mit zumindest zwei Sammelräumen (3, 4), wobei von jedem Sammelraum (3, 4) jeweils eine 5 Gruppe (A, B) von zu Einlasskanälen von Zylindern führenden Einlasskrümmern (5, 6) ausgeht, und wobei in jeden Sammelraum (3, 4) zumindest ein von einer gemeinsamen Ansaugleitung (9) ausgehender Ansaugleitungsabschnitt (7, 8) einmündet, mit zumindest einer in der Ansaugleitung (9) oder in einem Ansaugleitungsabschnitt (7, 8) angeordneten Durchflusssteuereinrichtung (26), wobei in zumindest einem ersten Ansaugleitungsab- io schnitt (7) eine Abgasrückführeinrichtung (17) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführeinrichtung (17) als Venturirohr (18) ausgebildet ist und vorzugsweise einen Düsen- und einen Diffusorabschnitt (19, 20) aufweist, wobei der mehrteilig ausgeführte erste Ansaugleitungsabschnitt (7) im Bereich des Venturirohres (18) geteilt ist.
  2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführ einrichtung (17) einen das Venturirohr (18) an seiner engsten Stelle umgebenden Ringraum (22) aufweist, in welchen eine Abgasrückführleitung (23) einmündet, wobei der Ringraum (22) über zumindest einen vorzugsweise ringförmigen Strömungsübertritt (29) im Venturirohr (18) mit dem ersten Ansaugleitungsabschnitt (7) strömungsverbunden ist. 20
  3. 3. Brennkraftmaschine nach Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise durch eine Klappe (25) gebildete Durchflusssteuerungseinrichtung (26) im zweiten Ansaugleitungsabschnitt (8) angeordnet ist.
  4. 4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ansaugleitungsabschnitt (7) zumindest teilweise durch das Sammlergehäuse (2) und einen an das Sammelgehäuse (2) anschließbaren Verteilerteil (11) gebildet ist.
  5. 5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein 30 vorzugsweise den Diffusorabschnitt aufweisender Teil des ersten Ansaugleitungsabschnit tes (7) und der zweite Sammelraum (4) einstückig ausgeführt sind.
  6. 6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ansaugleitungsabschnitt (8) zumindest teilweise durch einen an das Sammelgehäu- 35 se (2) anschließbaren Verteilerteil (11) gebildet ist.
  7. 7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelgehäuse (2) mehrteilig ausgebildet ist und vorzugsweise zumindest einen ersten und zumindest einen zweiten Gehäuseteil (31, 31) aufweist. 40
  8. 8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseteil (31) zumindest teilweise, vorzugsweise übenwiegend den ersten Sammelraum (3) ausbildet.
  9. 9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuse teil (31) eine Abschlusswand für den ersten und/oder zweiten Sammelraum (3, 4) ausbildet.
  10. 10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der so erste Gehäuseteil (31) zumindest eine, vorzugsweise beide Gruppen (A, B) von Einlasskrümmern (5, 6) ausbildet. II. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gehäuseteil (32) zumindest teilweise, vorzugsweise übenwiegend den zweiten 55 Sammelraum (4) ausbildet. 6 AT 413 862 B
  11. 12. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gehäuseteil (32) eine Abschlusswand für den ersten und/oder zweiten Sammelraum (3, 4) ausbildet.
  12. 13. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gehäuseteil (32) zumindest einen Teil des ersten Ansaugleitungsabschnittes (7) ausbildet.
  13. 14. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das io die beiden Sammelräume (3, 4) beinhaltende Sammelgehäuse (2) einstückig ausgebildet ist.
  14. 15. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerteil (11) für beide Ansaugleitungsabschnitte (7, 8) einstückig ausgebildet ist. 15
  15. 16. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (22) im Verteilerteil (11) eingeformt ist.
  16. 17. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass 20 die Durchflusssteuerungseinrichtung (26) im Verteilerteil (11) angeordnet ist.
  17. 18. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ansaugleitungsabschnitt (7) zu einem ersten Sammelraum (3) im Sammelgehäuse (2) führt, welcher über eine erste Gruppe (A) von Einlasskrümmern (5) mit drallerzeu- 25 genden Einlasskanälen der Zylindern strömungsverbindbar ist.
  18. 19. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ansaugleitungsabschnitt (8) zu einem zweiten Sammelraum (4) im Sammelgehäuse (2) führt, welcher über eine zweite Gruppe (B) von Einlasskrümmem (6) mit als Fül- 30 lungskanäle ausgebildeten Einlasskanälen der Zylinder strömungsverbindbar ist.
  19. 20. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerteil (11) einen Anschluss (24) für eine Abgasrückführleitung (23) ausbildet. 35 Hiezu 5 Blatt Zeichnungen 40 45 50 55
AT0070504A 2003-12-11 2004-04-23 Brennkraftmaschine mit einer ansaugvorrichtung AT413862B (de)

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