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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Saugrohr, das einen mit einem Zylinder der Brennkraftmaschine strömungsverbundenen, ortsfesten Saugrohrstutzen und zumindest eine Luftleiteinrichtung aufweist, wobei der Saugrohrstutzen auf seiner dem Zylinder abgewandten Seite einen Saugrohrstutzeneinlass, der in einer Sammelkammer angeordnet ist, und die Luftleiteinrichtung ein verlagerbares Stellelement, das einen Strömungskanal aufweist, und einen ortsfesten Saugrohrabschnitt aufweist, wobei das Stellelement strömungstechnisch zwischen dem Saugrohrstutzen und dem Saugrohrabschnitt angeordnet ist, wobei durch den Strömungskanal in einer Verbindungsstellung des Stellelements eine Strömungsverbindung zwischen dem Saugrohrstutzen und dem Saugrohrabschnitt hergestellt ist und in einer von der Verbindungsstellung verschiedenen Freigabestellung eine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen der Sammelkammer und dem Saugrohrstutzeneinlass vorliegt.
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Die Brennkraftmaschine verfügt über den wenigstens einen Zylinder, vorzugsweise jedoch über mehrere Zylinder. Dem Zylinder ist das Saugrohr zugeordnet, über welches ihm Luft, insbesondere Frischluft, zuführbar ist. Das Saugrohr ist insoweit an einen Einlass des Zylinders, insbesondere an ein Einlassventil des Zylinders, strömungstechnisch angeschlossen. Selbstverständlich kann das Saugrohr auch mehreren Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnet sein, also mehreren Zylindern der Brennkraftmaschine gleichzeitig über das Saugrohr Luft zuführbar sein. Alternativ ist es ebenso vorstellbar, dass die Brennkraftmaschine mehrere Zylinder aufweist, wobei mehreren dieser Zylinder, insbesondere allen Zylindern, jeweils ein derartiges Saugrohr zugeordnet ist. In einer weiteren Ausgestaltung der Brennkraftmaschine kann der Zylinder beziehungsweise jeder Zylinder über mehrere Einlässe beziehungsweise Einlassventile verfügen, wobei jedem dieser Einlässe ein Saugrohr zugeordnet ist.
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Das Saugrohr ist mehrteilig aufgebaut und besteht aus dem Saugrohrstutzen und der wenigstens einen Luftleiteinrichtung. Der Saugrohrstutzen ist ortsfest angeordnet und an den Zylinder der Brennkraftmaschine beziehungsweise dessen Einlass strömungstechnisch angeschlossen. Die Luftleiteinrichtung schließt sich an den Saugrohrstutzen entgegen der Strömungsrichtung an, ist also stromaufwärts des Saugrohrstutzens angeordnet. Die Luftleiteinrichtung weist das Stellelement und den Saugrohrabschnitt auf. Der Saugrohrabschnitt ist ebenso wie der Saugrohrstutzen ortsfest angeordnet. Das strömungstechnisch zwischen dem Saugrohrstutzen und dem Saugrohrabschnitt angeordnete Stellelement ist dagegen verlagerbar, insbesondere um eine Drehachse drehbar.
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In dem Stellelement ist ein Strömungskanal vorgesehen, durch welchen in der Verbindungsstellung des Stellelements der Saugrohrstutzen und der Saugrohrabschnitt miteinander strömungsverbunden sind. Insbesondere ist also vorgesehen, dass in der Verbindungsstellung des Stellelements die dem Zylinder zuzuführende Luft durch den Saugrohrabschnitt in den Strömungskanal und anschließend in den Saugrohrstutzen gelangt, aus welchem sie in den Zylinder der Brennkraftmaschine einströmen kann. Liegt dagegen das Stellelement nicht in der Verbindungsstellung vor, so kann die Luft vorzugsweise unmittelbar in den Saugrohrstutzen eintreten, muss also nicht zuvor den Saugrohrabschnitt und den Strömungskanal durchströmen. Entsprechend sind mittels der Luftleiteinrichtung unterschiedliche Längen des Saugrohrs einstellbar.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 696 07 212 T2 bekannt. Diese beschreibt eine Ventilanordnung in einem Ansaugsystem eines Verbrennungsmotors, wobei dieses einen gesonderten Ansaugkrümmer für jeden Motorzylinder umfasst, jeweils mit einem ersten Krümmerabschnitt, der sich zwischen dem Ansaugventil des jeweiligen Zylinders und einer ersten Luftverteilungskammer erstreckt, und einem zweiten Krümmerabschnitt, der eine Verbindung zwischen der ersten Luftverteilungskammer und einer zweiten Luftverteilungskammer herstellt, an der ein für jeden Zylinder angeordnetes Ventil in einer ersten Einsatzposition die Ansaugkrümmerabschnitte miteinander verbindet und in einer zweiten Einsatzposition diese Ansaugkrümmerabschnitte zur ersten Luftverteilungskammer hin öffnet, derart, dass die Ventile in Abhängigkeit von der Motordrehzahl mithilfe von Steuermitteln gleichzeitig zwischen diesen beiden Einsatzpositionen betätigbar sind. Dabei soll für jeden Zylinder ein als Verbindungsleitung gestalteter Ventilkörper angeordnet sein, der um eine Achse drehbar ist und in seiner ersten Einsatzposition eine dichte Verbindung zwischen den beiden Krümmerabschnitten herstellt und in einer zweiten Einsatzposition von den Enden der Krümmerabschnitte entfernt angeordnet ist, sodass diese freiliegen.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 199 03 123 A1 bekannt. Diese beschreibt eine Luftsauganlage, die an einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine mit gegenüberliegenden Zylinderreihen vorgesehen und mit einer Resonanzkammervorrichtung ausgestattet ist. Die Resonanzkammervorrichtung weist äußere und innere Saugrohrabschnitte auf, wovon die inneren Saugrohrabschnitte bewegliche Schieber umfassen, mit denen in Abhängigkeit von Parametern der Brennkraftmaschine lange und kurze Saugrohre realisierbar sind. Die Resonanzkammervorrichtung besitzt einen einzigen Resonanzbehälter, in dem durch Anordnung der inneren Saugrohrabschnitte und Verstellung der Schieber ein effizienter, die Füllung der Zylinder der Brennkraftmaschine optimierender, Langrohr- und Kurzrohrbetrieb realisierbar ist.
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Bekannte Ausführungsformen von Brennkraftmaschinen, welche ein Stellelement aufweisen, sind komplex und hinsichtlich sowohl ihrer Strömungseigenschaften als auch des notwendigen Bauraums ungünstig.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber dem bekannten Stand der Technik Vorteile aufweist, insbesondere bessere Strömungseigenschaften aufweist und/oder mit geringerem Bauraum realisierbar ist.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass das Stellelement als Kugelstellelement ausgebildet ist. Das bedeutet, dass das Stellelement wenigstens bereichsweise als Kugel ausgeführt ist, sodass seine Oberfläche beziehungsweise Außenkontur wenigstens bereichsweise als Kugelkalotte vorliegt. Beispielsweise ist die Außenkontur des Stellelements in Umfangsrichtung bezüglich einer Drehachse des Stellelements gesehen mit einem Anteil von wenigstens 10 %, wenigstens 20 %, wenigstens 30 %, wenigstens 40 % oder wenigstens 50 % kugelkalottenförmig ausgebildet. Gegenüber bekannten Brennkraftmaschinen ist eine derartige Ausgestaltung des Stellelements mit einer einfacheren Verstellmechanik und somit geringeren Kosten, reduziertem Gewicht und mit kleinerem Bauraum realisierbar.
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Die Erfindung sieht vor, dass der Saugrohrstutzen auf seiner dem Zylinder abgewandten Seite einen Saugrohrstutzeneinlass aufweist, der in einer Sammelkammer angeordnet ist. Der ortsfeste Saugrohrstutzen ist wie bereits erläutert auf seiner einen Seite an den Zylinder beziehungsweise dessen Einlass strömungstechnisch angeschlossen und dabei ortsfest angeordnet. Auf seiner anderen Seite, welche mithin dem Zylinder strömungstechnisch abgewandt ist, ist dagegen der Saugrohrstutzeneinlass vorgesehen, welcher in der Sammelkammer angeordnet ist beziehungsweise in diese einmündet.
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Das bedeutet, dass eine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen der Sammelkammer und dem Saugrohrstutzeneinlass und entsprechend dem Saugrohrstutzen vorliegt, wenn das Stellelement nicht in der Verbindungsstellung angeordnet ist, sondern sich beispielsweise in einer Freigabestellung befindet. Entsprechend liegt eine kürzere Strömungsverbindung zwischen der Sammelkammer und dem Zylinder der Brennkraftmaschine vor. Die Sammelkammer ist beispielsweise mehreren Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnet, beispielsweise allen Zylindern einer Zylinderbank. Das bedeutet, dass alle Saugrohrstutzen der der Sammelkammer zugeordneten Zylinder beziehungsweise ihr jeweiliger Saugrohrstutzeneinlass in der Sammelkammer angeordnet sind beziehungsweise in diese einmünden.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Stellelement einen Einlassanschluss und einen Auslassanschluss aufweist, wobei der Einlassanschluss von einer Einlassanschlussdichtfläche und der Auslassanschluss von einer Auslassanschlussdichtfläche eingefasst ist, wobei die Einlassanschlussdichtfläche und/oder die Auslassanschlussdichtfläche kugelkalottenförmig sind. Der Einlassanschluss und der Auslassanschluss sind von dem Strömungskanal des Stellelements miteinander strömungsverbunden. In der Verbindungsstellung des Stellelements liegt der Einlassanschluss an dem Saugrohrabschnitt und der Auslassanschluss an dem Saugrohrstutzen beziehungsweise dessen Saugrohrstutzeneinlass dichtend an, sodass durch das Stellelement eine Strömungsverbindung zwischen diesen Elementen hergestellt ist. Zur Herstellung dieser dichten Verbindung liegt die den Einlassanschluss einfassende Einlassanschlussdichtfläche dichtend an dem Saugrohrabschnitt und/oder die den Auslassanschluss einfassende Auslassanschlussdichtfläche an dem Saugrohrstutzen an. Zur Ausbildung des Stellelements als Kugelstellelement sind nun die Einlassanschlussdichtfläche, die Auslassanschlussdichtfläche oder beide kugelkalottenförmig, stellen also einen Bereich einer Kugeloberfläche dar, in welche der jeweilige Anschluss, also entweder der Einlassanschluss oder der Auslassanschluss, einmündet.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Einlassanschlussdichtfläche und die Auslassanschlussdichtfläche in einer gedachten Kugelfläche liegen. Entsprechend weisen die Einlassanschlussdichtfläche und die Auslassanschlussdichtfläche dieselbe Krümmung auf und zudem denselben Abstand beziehungsweise Radius von einem gemeinsamen Kugelmittelpunkt der Kugelfläche. Besonders bevorzugt verläuft eine Drehachse des Stellelements durch diesen Kugelmittelpunkt. Besonders bevorzugt ist das Stellelement in Umfangsrichtung zwischen der Einlassanschlussdichtfläche und der Auslassanschlussdichtfläche ebenfalls kugelkalottenförmig ausgestaltet, wobei die Außenkontur des Stellelements in diesem Bereich ebenfalls auf der gedachten Kugelfläche liegt. Es kann also beispielsweise vorgesehen sein, dass das Stellelement in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse gesehen zu einem großen Anteil kugelförmig ist.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Stellelement um eine Mittelpunktsachse der gedachten Kugelfläche drehbar gelagert ist. Die Mittelpunktsachse verläuft, wie bereits vorstehend angedeutet, durch den Kugelmittelpunkt der gedachten Kugelfläche. Die Drehachse des Stellelements entspricht also dieser Mittelpunktsachse beziehungsweise läuft durch den Kugelmittelpunkt. Bei einer derartigen Ausgestaltung sind eine besonders einfache Stellmechanik sowie gute Strömungseigenschaften der das Saugrohr durchströmenden Luft sichergestellt.
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Bei einer derartigen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Einlassanschlussdichtfläche und die Auslassanschlussdichtfläche Teil einer gemeinsamen Dichtfläche sind, welche von dem Einlassanschluss bis hin zu dem Auslassanschluss entlang der gedachten Kugelfläche verläuft, also als Kugelkalotte vorliegt. Wird nun das Stellelement um seine Drehachse, entsprechend der Mittelpunktsachse, verlagert beziehungswese gedreht, so liegt die gemeinsame Dichtfläche vorzugsweise stets an dem Saugrohrabschnitt, insbesondere an der Auslassöffnung des Saugrohrabschnitts beziehungsweise der Auslassöffnungsdichtfläche an. Dieses Anliegen ist insbesondere in der Verbindungsstellung und der Freigabestellung sowie bevorzugt in allen zwischen diesen beiden Stellungen liegenden Stellungen vorgesehen. Auf der der gemeinsamen Dichtfläche bezüglich der Drehachse gegenüberliegenden Seite des Stellelements kann dagegen eine Außenkontur des Stellelements vorliegen, welche von der gedachten Kugelfläche abweicht, insbesondere in radialer Richtung in Richtung der Drehachse. Entsprechend sind die Abmessungen des Stellelements, insbesondere der Radius, an dieser Stelle geringer als im Bereich der gemeinsamen Dichtfläche.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass der Saugrohrstutzen eine den Saugrohrstutzeneinlass einfassende Saugrohrstutzendichtfläche aufweist, die zu der Auslassanschlussdichtfläche komplementär ausgebildet ist. Um eine dichte Strömungsverbindung zwischen dem Saugrohrstutzen und dem Stellelement beziehungsweise dessen Strömungskanal in der Verbindungsstellung des Stellelements sicherzustellen, soll die Saugrohrstutzendichtfläche in der Verbindungsstellung an der Auslassanschlussdichtfläche anliegen. Entsprechend ist diese komplementär zu der Saugrohrstutzendichtfläche vorgesehen, sodass ein vollflächiges Anliegen der Dichtflächen aneinander sichergestellt ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Saugrohrabschnitt eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist, wobei die Auslassöffnung von einer Auslassöffnungsdichtfläche eingefasst ist, die zu der Einlassanschlussdichtfläche komplementär ausgebildet ist. Analog zu den vorstehenden Ausführungen für den Saugrohrstutzen beziehungsweise dessen Saugrohrstutzendichtfläche verfügt der Saugrohrabschnitt über die Auslassöffnungsdichtfläche, die in der Verbindungsstellung des Stellelements vorzugsweise vollflächig an der Einlassanschlussdichtfläche anliegen soll. Die Auslassöffnungsdichtfläche fasst die Auslassöffnung des Saugrohrabschnitts ein. Auf seiner der Auslassöffnung gegenüberliegenden Seite weist der Saugrohrabschnitt die Einlassöffnung auf. Durch diese kann Luft in den Saugrohrabschnitt eintreten und in Richtung der Auslassöffnung strömen. Die Einlassöffnung ist besonders bevorzugt strömungsgünstig ausgeführt. Zu diesem Zweck weitet sie sich beispielsweise in die von der Auslassöffnung abgewandte Richtung auf, ist also insoweit trichterförmig ausgestaltet.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Einlassöffnung ebenfalls in der Sammelkammer vorliegt. Das bedeutet, dass sowohl der Saugrohrstutzeneinlass des Saugrohrstutzens als auch die Einlassöffnung des Saugrohrabschnitts in der Sammelkammer angeordnet sind. Entsprechend kann die Luft aus der Sammelkammer in Abhängigkeit von der Stellung des Stellelements entweder unmittelbar in den Saugrohrstutzen durch dessen Saugrohrstutzeneinlass eintreten oder alternativ - falls das Stellelement in der Verbindungsstellung vorliegt - durch die Luftleiteinrichtung, also durch den Saugrohrabschnitt und das Stellelement, in den Saugrohrstutzen und von dort in den Zylinder der Brennkraftmaschine gelangen.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mehrere strömungstechnisch in Reihe geschaltete Luftleiteinrichtungen vorgesehen sind. Darunter ist zu verstehen, dass dem Saugrohrstutzen beziehungsweise jedem Saugrohrstutzen der Brennkraftmaschine strömungstechnisch mehrere Luftleiteinrichtungen vorgeschaltet sind. Auf diese Art und Weise können in Abhängigkeit von den Stellungen der Stellelemente dieser mehreren Luftleiteinrichtungen, mehrere unterschiedliche Längen des Saugrohrs realisiert werden.
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Schließlich können mehrere Saugrohrstutzen vorgesehen sein, wobei jedem Saugrohrstutzen wenigstens eine Luftleiteinrichtung zugeordnet ist, wobei die Stellelemente zur gemeinsamen Verlagerung miteinander wirkverbunden sind. Die mehreren Saugrohrstutzen können, wie bereits erläutert, beispielsweise mehreren Zylindern beziehungsweise mehreren Einlässen des oder der Zylinder zugeordnet sein. Jedem dieser Saugrohrstutzen ist nun wenigstens eine Luftleiteinrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungen zugeordnet. Die Stellelemente dieser Luftleiteinrichtungen sind zur gemeinsamen Verlagerung miteinander wirkverbunden. Das bedeutet, dass bei einer Verlagerung eines der Stellelemente die anderen Stellelemente ebenfalls verlagert werden, insbesondere in dieselbe Stellung. Auf diese Art und Weise ist zum Verstellen mehrerer Stellelemente lediglich ein einziger Aktuator notwendig.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
- 1 eine Schnittdarstellung eines Bereichs einer Brennkraftmaschine mit einem Saugrohr, das einen Saugrohrstutzen und eine Luftleiteinrichtung mit einem Stellelement und einem Saugrohrabschnitt aufweist, wobei sich das Stellelement in einer Verbindungsstellung befindet,
- 2 die Brennkraftmaschine, wobei sich das Stellelement in einer Freigabestellung befindet,
- 3 eine Detailansicht von mehreren Saugrohren, wobei sich das Stellelement jeweils in der Verbindungsstellung befindet,
- 4 die Detailansicht der Saugrohre, wobei sich das Stellelement in der Freigabestellung befindet, und
- 5 eine schematische Darstellung mehreren Saugrohre, welche jeweils über den Saugrohrstutzen und zwei Luftleiteinrichtungen verfügen, wobei die Stellelemente der Luftleiteinrichtungen in unterschiedlichen Stellungen angeordnet sind, um unterschiedliche Längen des Saugrohrs einzustellen.
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Die 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine 1, insbesondere durch einen Zylinderkopf 2 der Brennkraftmaschine 1. Die Brennkraftmaschine 1 weist zwei Zylinderbänke auf, sodass der Zylinderkopf über zwei Sammelkammern 3 und 4 verfügt, wobei jede Sammelkammer 3 beziehungsweise 4 einer der Zylinderbänke zugeordnet ist. Im Folgenden wird lediglich auf die erste Zylinderbank mit der Sammelkammer 3 eingegangen. Die zweite Zylinderbank beziehungsweise deren Sammelkammer 4 ist jedoch analog ausgestaltet. Selbstverständlich ist die nachfolgend beschriebene Ausgestaltung der Brennkraftmaschine 1 auch lediglich mit einer Zylinderbank und entsprechend einer einzigen Sammelkammer 3 realisierbar. Grundsätzlich kann die Brennkraftmaschine 1 über eine beliebige Anzahl von Sammelkammern verfügen.
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Die Brennkraftmaschine weist in der Sammelkammer 3 wenigstens ein Saugrohr 5 auf. Auch hier ist festzuhalten, dass die Brennkraftmaschine 1 grundsätzlich eine beliebige Anzahl an Saugrohren aufweisen kann. Beispielsweise ist jedem Zylinder der Brennkraftmaschine 1 wenigstens ein Saugrohr 5 zugeordnet. Es können jedoch auch jedem Zylinder mehrere Saugrohre 5 beziehungsweise mehreren Zylindern jeweils ein Saugrohr 5 zugeordnet sein. Vorzugsweise münden zumindest einige der Saugrohre 5, insbesondere alle Saugrohre 5, in die Sammelkammer 3 ein.
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Das Saugrohr 5 weist einen Saugrohrstutzen 6 auf, der ortsfest in der Sammelkammer 3 angeordnet ist. Der Saugrohrstutzen 6 ist bevorzugt permanent mit einem Einlass des jeweiligen Zylinders, insbesondere einem Einlassventil des Zylinders, strömungsverbunden. Der Saugrohrstutzen weist auf seiner dem Zylinder abgewandten Seite einen Saugrohrstutzeneinlass 7 auf, der in der Sammelkammer 3 vorliegt. Neben dem Saugrohrstutzen 6 weist das Saugrohr 5 eine Luftleiteinrichtung 8 auf, die über ein Stellelement 9 und einen Saugrohrabschnitt 10 verfügt. Das Stellelement 9 weist einen Strömungskanal 11 auf, der einen Einlassanschluss 12 mit einem Auslassanschluss 13 strömungstechnisch verbindet. Der Saugrohranschluss 10 verfügt nun über eine Einlassöffnung 14 sowie eine Auslassöffnung 15. Die Einlassöffnung 14 ist in der Sammelkammer 3 angeordnet, sodass insoweit der Saugrohrabschnitt 10 in diese einmündet. Die Einlassöffnung 14 ist vorzugsweise strömungsoptimiert ausgestaltet und dabei beispielsweise trichterförmig.
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Das Stellelement 9 ist derart ausgestaltet, dass es verlagerbar, insbesondere um eine Drehachse 16 (hier nicht dargestellt) drehbar ist. Der Einlassanschluss 12 des Stellelements 9 ist von einer Einlassanschlussdichtfläche 17, der Auslassanschluss 13 von einer Auslassanschlussdichtfläche 18 eingefasst. Die Einlassanschlussdichtfläche 17 sowie die Auslassanschlussdichtfläche 18 sind kugelkalottenförmig und liegen bevorzugt in einer gedachten Kugelfläche 19. In der hier gezeigten Querschnittsdarstellung der Brennkraftmaschine durch das Stellelement 9 wird deutlich, dass die Einlassanschlussdichtfläche 17 und die Auslassanschlussdichtfläche 18 in einer gemeinsamen Kugelkalottenfläche beziehungsweise in einer gemeinsamen Dichtfläche vorliegen, welche der gedachten Kugelfläche 19 entspricht. Insoweit ist das Stellelement 9 als Kugelstellelement 20 ausgestaltet. Besonders bevorzugt entspricht dabei die Drehachse 16 einer Mittelpunktsachse dieser gedachten Kugelfläche 19.
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Der Saugrohrstutzen 6 weist eine den Saugrohrstutzeneinlass 7 einfassende Saugrohrstutzendichtfläche 21 auf. Diese ist komplementär zu der Auslassanschlussdichtfläche 18 ausgebildet. Analog dazu wird die Auslassöffnung 15 des Saugrohrabschnitts 10 von einer Auslassöffnungsdichtfläche 22 eingefasst, die zu der Einlassanschlussdichtfläche 17 komplementär ausgestaltet ist.
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Die 2 zeigt nun die bereits bekannte Brennkraftmaschine 1, sodass auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Das Stellelement 9 befindet sich nun jedoch nicht in der Verbindungsstellung, sondern in einer Freigabestellung. Zu diesem Zweck ist es um die Drehachse 16 gedreht. In dieser Freigabestellung liegt das Stellelement 9 derart vor, dass zwischen dem Saugrohrabschnitt 10 und dem Saugrohrstutzen 6 keine über das Stellelement 9 verlaufende Strömungsverbindung vorliegt. Vielmehr kann nun Luft aus der Sammelkammer 3 unmittelbar in den Saugrohrstutzen 6 beziehungsweise dessen Saugrohrstutzeneinlass 7 einströmen. Entsprechend ist ein kürzerer Einströmweg durch das Saugrohr 5 realisiert als in der Verbindungsstellung. Die Stellung des Stellelements 9 wird beispielsweise in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 1 festgelegt, insbesondere von dem Betriebspunkt.
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Die 3 zeigt eine Detailansicht von mehreren Saugrohren 5, wobei beispielsweise jedem Saugrohr 5 ein Zylinder der Brennkraftmaschine 1 zugeordnet ist. Hinsichtlich der Ausgestaltung der Saugrohre 5 wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Die Stellelemente 9 der Luftleiteinrichtungen 8 liegen jeweils in ihrer Verbindungsstellung vor. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Stellelemente 9 über eine Welle 23 zur gemeinsamen Verlagerung wirkverbunden sind. Entsprechend kann mittels eines einzigen Aktuators eine gleichzeitige Verlagerung mehrerer Stellelemente 9 realisiert werden. Die Welle 23 ist dabei um die Drehachse 16 der Stellelemente 9 drehbar gelagert.
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Die 4 zeigt wiederum die Detailansicht der mehreren Saugrohre 5, wobei sich die Stellelemente 9 nun jedoch in ihrer Freigabestellung befinden. Hinsichtlich der Ausgestaltung der Saugrohre 5 wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.
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Die 5 zeigt eine schematische Darstellung mehrerer Saugrohre 5 in einer alternativen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine 1. Hinsichtlich der grundsätzlichen Ausgestaltung der Saugrohre 5 sei auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Die Saugrohre 5 sind dabei, wie ebenfalls bereits erläutert, der Brennkraftmaschine 1 zugeordnet. Der Unterschied liegt jedoch nun darin, dass jedes Saugrohr 5 mehrere Luftleiteinrichtungen 8, insbesondere eine erste Luftleiteinrichtung 24 und eine zweite Luftleiteinrichtung 25, aufweist. Jede dieser Luftleiteinrichtungen 24 und 25 verfügt dabei wie vorstehend erläutert über das Stellelement 9 und den Saugrohrabschnitt 10. Die Luftleiteinrichtungen 24 und 25 sind in Reihe angeordnet. Das bedeutet, dass strömungstechnisch die erste Luftleiteinrichtung 24 an den Saugrohrstutzen 6 und die zweite Luftleiteinrichtung 25 an die erste Luftleiteinrichtung 24 beziehungsweise dessen Saugrohrabschnitt 10 angeschlossen ist.
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In Abhängigkeit von den Stellungen der Stellelemente 9 der Luftleiteinrichtungen 24 und 25 können nun mehrere unterschiedliche Längen des Saugrohrs 5 realisiert werden. Ganz links ist in der 5 beispielsweise gezeigt, dass das Stellelement 9 der ersten Luftleiteinrichtung 24 sich in der Freigabestellung befindet. Entsprechend kann Luft gemäß den Pfeilen 26 in den Saugrohrstutzen 6 einströmen. In der Mitte ist eine Konfiguration dargestellt, bei welcher das Stellelement 9 der ersten Luftleiteinrichtung 24 in der Verbindungsstellung und das Stellelement 9 der zweiten Luftleiteinrichtung 25 in der Freigabestellung angeordnet ist. Entsprechend strömt die Luft gemäß den Pfeilen 27 durch die erste Luftleiteinrichtung 24 und den Saugrohrstutzen 6 in Richtung des Zylinders. Ganz rechts ist dagegen eine Konfiguration dargestellt, bei welcher die Stellelemente 9 beider Luftleiteinrichtung 24 und 25 in der Verbindungsstellung angeordnet sind. Die Luft muss entsprechend beide Luftleiteinrichtungen 24 und 25 durchströmen, um zu dem Saugrohrstutzen 6 und mithin dem Zylinder zu gelangen. Dabei liegt eine Strömung entsprechend der Pfeile 28 vor.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Brennkraftmaschine
- 2
- Zylinderkopf
- 3
- Sammelkammer
- 4
- Sammelkammer
- 5
- Saugrohr
- 6
- Saugrohrstutzen
- 7
- Saugrohrstutzeneinlass
- 8
- Luftleiteinrichtung
- 9
- Stellelement
- 10
- Saugrohrabschnitt
- 11
- Strömungskanal
- 12
- Einlassanschluss
- 13
- Auslassanschluss
- 14
- Einlassöffnung
- 15
- Auslassöffnung
- 16
- Drehachse
- 17
- Einlassanschlussdichtfläche
- 18
- Auslassanschlussdichtfläche
- 19
- Kugelfläche
- 20
- Kugelstellelement
- 21
- Saugrohrstutzendichtfläche
- 22
- Auslassöffnungsdichtfläche
- 23
- Welle
- 24
- 1. Luftleiteinrichtung
- 25
- 2. Luftleiteinrichtung
- 26
- Pfeil
- 27
- Pfeil
- 28
- Pfeil
