DE19546545A1 - Saugrohrmodul - Google Patents

Saugrohrmodul

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Description

Die Erfindung betrifft ein Saugrohrmodul für eine wenigstens einen Zylinder aufweisende Brennkraftmaschine mit einer Luftsammeleinrichtung für die Verbrennungsluft und mit wenigstens einer die Luftsammeleinrichtung mit dem Zylinder verbindenden, wenigstens einen Resonanzkanal aufweisenden Saugrohranlage, und mit einer in die Saugrohranlage mündenden Rückführeinrichtung für Kurbelgehäusegase.
Ein derartiges Saugrohrmodul ist insbesondere aus der EP 0 489 238 B1 bekannt, wo bereits vorgeschlagen wurde, Kurbelgehäusegase möglichst nahe bei den Ventilen in den Ansaugtrakt einzuleiten. Gemäß dieser Druckschrift sollte die Rückführeinrichtung ohne eine aufwendige Bearbeitung des Zylinderkopfs bzw. des Motorblocks zu erfordern, gestaltet werden, und es wurde vorgeschlagen, einen Längskanal in einem im montierten Zustand dem Zylinderkopf zugewandten Anschlußflansch des einstückig ausgebildeten Saugrohrmoduls entlang der Ansaugrohre vorzusehen. Zur Herstellung dieses Längskanals sind entweder sehr lange Kerne erforderlich, oder es muß eine sehr lange Längsbohrung ausgeführt werden. Nach einer weiteren Variante der genannten Druckschrift kann der Längskanal aber auch als randoffener dem Zylinderkopf zugewandter Schlitz ausgeführt werden. Problematisch ist hierbei allerdings die Abdichtung des an einer Längsseite offenen Kanals. Um eine gleichmäßige Verteilung der einzuleitenden Gase auf die einzelnen Zylinder zu erreichen, sind bei dem bekannten Saugrohrmodul Querbohrungen, die den Längskanal mit jeweiligen Ventilsitzen verbinden mit unterschiedlichem Bohrungsquerschnitt ausgebildet, um so bestimmte Drosselquerschnitte zu erzielen, die zu einer gleichmäßigen Verteilung der Kurbelgehäusegase führen. Die Anbringung dieser Querbohrungen in dem einstückigen Saugrohrmodul ist aufwendig und kostenintensiv.
Bei einem weiteren bekannten Saugrohrmodul, das in der EP 0 251 159 B1 beschrieben ist, ist ein separates, Queröffnungen aufweisendes Rohr in einen Ansaugkasten eingesetzt und mittels Schrauben fixiert, was aufwendig ist. Alternativ hierzu wird eine Ausführungsform vorgeschlagen, bei der die Rückführleitung direkt in den Zylinderkopf eingearbeitet ist, was beim Gießvorgang allerdings die Verwendung eines entsprechend ausgebildeten Gießkerns oder nach dem Gießvorgang das Anbringen einer Bohrung erfordert.
Es ist weiter aus der japanischen Patentveröffentlichung 2- 37104 ein gattungsgemäßes Saugrohrmodul bekannt, bei dem in der Mitte zwischen gegenüberliegenden Saugrohranlagen zwei miteinander kommunizierende Rückführkanäle vorgesehen sind, deren jeweils eines Ende an den inneren Umfang eines Saugrohrs grenzt und deren anderes Ende in eine Sammelkammer führt, in welche die Durchblasgase eingeleitet werden. Diese Rückführeinrichtung ist insoweit nachteilig, als eine Vielzahl von Anschlüssen für die Rückführung der Durchblasgase erforderlich sind, wodurch auch die Störanfälligkeit des Systems erhöht wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Saugrohrmodul der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß die Rückführeinrichtung möglichst platzsparend untergebracht und, ohne aufwendige Montagearbeiten zu erfordern, bestimmungsgemäß angeordnet werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Saugrohrmodul erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Saugrohrmodul ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes Gehäuse aus zwei Gehäuseschalen aufweist und die Rückführeinrichtung in einem von den beiden Gehäuseschalen gebildeten Totraum des Saugrohrmoduls untergebracht ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Saugrohrmodul ist die Rückführeinrichtung daher platzsparend untergebracht. Der Totraum verläuft vorzugsweise im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung der Saugrohranlage und gestattet daher eine gleichmäßige Einleitung der Kurbelgehäusegase. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umgibt die Saugrohranlage den Totraum etwa torusförmig.
Die Rückführeinrichtung könnte ans ich von dem Totraum selbst gebildet sein; sie umfaßt aber vorzugsweise eine Verteilerleiste mit einer Anschlußöffnung zum Einströmen und einer Mündungsöffnung zum Ausströmen von Kurbelgehäusegasen.
Die Rückführeinrichtung oder Verteilerleiste kann besonders kostengünstig aus zwei miteinander verbindbaren Kunststoffhalbschalen gebildet sein, die in an sich beliebiger Weise, vorzugsweise über eine Außenschweißnaht miteinander verbunden werden.
Im Hinblick auf eine einfache und schnelle Montage ist die Rückführeinrichtung bzw. die Verteilerleiste formschlüssig in dem Totraum angeordnet und dichtend mit der Saugrohranlage verbunden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Rückführeinrichtung einen der Einströmöffnung zugewandten Sammelraum und einen mit diesem strömungsmäßig kommunizierenden Verteilerraum auf, welch letzterer in die Saugrohranlage mündet. Der Sammelraum und der Verteilerraum erstrecken sich dabei vorzugsweise über die gesamte Länge der Rückführeinrichtung, so daß eine gleichmäßige Einleitung von Kurbelgehäusegasen in die Saugrohranlage erreicht werden kann. Desweiteren wird vorgeschlagen, den Sammelraum und den Verteilerraum über wenigstens eine Drosselöffnung miteinander zu verbinden und desweiteren den Verteilerraum durch wenigstens eine Zwischenwand zu unterteilen. Es läßt sich dann durch die Anzahl und die Querschnitte der Drosselbohrungen einerseits und/oder die Lage der wenigstens einen Zwischenwand in Bezug auf die Mündungsöffnungen des Verteilerraums eine Gleichverteilung der Gase auf die einzelnen Zylinder erreichen.
Der Einströmöffnung der Rückführeinrichtung wird vorzugsweise ein Ölabscheider vorgeordnet, mit dem sich die Öldunstmenge in den zurückzuführenden Gasen steuern läßt.
Es wird desweiteren vorgeschlagen, das Saugrohrmodul bzw. die Rückführeinrichtung so auszubilden, daß durch Verschweißen, insbesondere durch Vibrationsschweißen, der beiden Gehäuseschalen die Rückführeinrichtung in dem von den beiden Gehäuseschalen gebildeten Totraum ortsfest positioniert wird.
Insbesondere bei etwa torusförmig ausgebildetem Saugrohrmodul kann der Totraum von quer oder schräg zur Strömungsrichtung der Verbrennungsluft innerhalb der Saugrohranlage verlaufenden Stegbereichen begrenzt werden. Die Stegbereiche, welche die beiden Gehäuseschalen gegeneinander abstützen, verlaufen vorzugsweise im wesentlichen parallel zueinander und bilden eine Einsetzöffnung für die Rückführeinrichtung. Die Rückführeinrichtung braucht dann einfach in der Einsetzöffnung einer der Gehäuseschalen positioniert zu werden und anschließend wird die andere Gehäuseschale aufgesetzt und dabei die Rückführeinrichtung fixiert. Die Stegbereiche sind vorzugsweise einstückig mit der im montierten Zustand des Saugrohrmoduls dem Zylinderkopf zugewandten Gehäuseschale ausgebildet oder dieser Schale angefügt. Die Rückführeinrichtung kann dann in den von den stegartigen Bereichen definierten Totraum eingesetzt werden, so daß sie in die Saugrohranlage mündet, wobei etwa an der Rückführeinrichtung angeordnete Anschlußstutzen in entsprechende Öffnungen in der Saugrohrwandung eingesteckt werden.
Hiernach können die Gehäuseschalen an den freien Enden der Stegbereiche miteinander verschweißt werden, so daß auch in diesem Abschnitt eine dichtende Verbindung der beiden Gehäuseschalen gewährleistet ist.
Die freien Enden der Stegbereiche und die korrespondierenden Schweißbereiche der Gehäuseschale werden dann vorzugsweise so ausgebildet, daß ein Schweißaustrieb in den Totraum gelangt.
Weitere. Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Saugrohrmoduls. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Saugrohrmodul senkrecht zur Längsrichtung der Rückführeinrichtung; und
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-B in Fig. 1.
Die Figuren zeigen ein Saugrohrmodul aus zwei Gehäuseschalen 2 und 4, die eine ansaugseitige Luftsammeleinrichtung 6, eine Saugrohranlage 8 bilden. Die Saugrohranlage 8 umfaßt zwei Verbindungsrohre 10, 12, die in einen gemeinsamen Hauptluftverteiler 14 münden, sowie eine der Anzahl von Zylindern entsprechende Anzahl von Saugrohren 16.
Die Saugrohranlage 8 ist so ausgebildet, daß die Verbindungsrohre 10, 12 und die Saugrohre 16 mehrere im wesentlichen torusförmige Resonanzkanäle 18 bilden.
Im Bereich der mit dem Bezugszeichen 20 angedeuteten Trennfuge sind die Gehäuseschalen 2 und 4 durch eine umlaufende äußere Schweißnaht zusammengefügt, wobei ein nicht vermeidbarer Schweißaustrieb innerhalb von außen umlaufenden von den Gehäuseschalen gebildeten Aussparungen 22 aufgenommen wird. Im Zentrum des Saugrohrmoduls sind die Gehäuseschalen 2, 4 durch zwei Stege 24, 26 miteinander verbunden und gegeneinander abgestützt. Diese Stege 24, 26 sind der inneren Wandung der Saugrohre 16 angefügt und definieren zusammen mit der anderen Gehäuseschale 4 einen Totraum 28, in dem eine Rückführeinrichtung 30 für Kurbelgehäusegase untergebracht ist. Die Rückführeinrichtung 30 umfaßt eine Verteilerleiste 32, in deren Innerem ein Sammelraum 34 und ein Verteilerraum 36 gebildet ist, die über Drosselöffnungen 38 miteinander verbunden sind. In der Verteilerleiste 32 ist eine Einströmöffnung 39 vorgesehen, die einen nicht dargestellten Ölnebelabscheider mit dem Sammelraum 34 verbindet und Kurbelgehäusegase in diesen einleitet. Der über die genannten Drosselöffnungen 38 mit dem Sammelraum 34 kommunizierende Verteilerraum 36 ist durch wenigstens eine quer zu seiner Längserstreckung angeordnete Zwischenwand 40 unterteilt. Der beispielhaft zweiteilig dargestellte Verteilerraum 36 umfaßt eine der Anzahl von Zylindern entsprechende Anzahl von Mündungsöffnungen 42, die den Verteilerraum 36 mit den jeweiligen Saugrohren 16 verbinden.
Die Kurbelgehäusegase gelangen also durch die Einströmöffnung 38 in den Sammelraum 34 der Rückführeinrichtung 30 und von dort in den unterteilten Verteilerraum 36, von dem sie in die Saugrohre 16 eingeleitet werden. Über die Anzahl und die jeweiligen Querschnitte der Drosselöffnungen 38 einerseits und die Lage der wenigstens einen Zwischenwand 40 andererseits kann eine Gleichverteilung der Gase auf die einzelnen Zylinder erreicht werden.
Bei der Montage des Saugrohrmoduls wird die Verteilerleiste 32 in die von den Stegbereichen 24, 26 gebildete Einsetzöffnung 44 in den Totraum 28 eingebracht. Dabei werden die Mündungsöffnungen 42, die von vorstehenden Anschlußstutzen 46 der Verteilerleiste 32 begrenzt werden, an entsprechend ausgebildete Öffnungsbereiche in den Saugrohren 16 angelegt. Die Verteilerleiste 32 ist dabei formentsprechend in dem Totraum aufgenommen. Hiernach werden die Gehäuseschalen 2 und 4 aneinandergelegt und entlang der Trennfuge 20 miteinander verschweißt, wodurch die Verteilerleiste 30 unbewegbar in dem Totraum 28 festgelegt wird.

Claims (18)

1. Saugrohrmodul für eine wenigstens einen Zylinder aufweisende Brennkraftmaschine mit einer Luftsammeleinrichtung (6) für die Verbrennungsluft und mit wenigstens einer die Luftsammeleinrichtung mit dem Zylinder verbindenden, wenigstens einen Resonanzkanal (18) aufweisenden Saugrohranlage (8), und mit einer in die Saugrohranlage mündenden Rückführeinrichtung (30) für Kurbelgehäusegase, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohrmodul ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes Gehäuse aus zwei Gehäuseschalen (2, 4) aufweist und die Rückführeinrichtung (30) in einem von den beiden Gehäuseschalen (2, 4) gebildeten Totraum (28) des Saugrohrmoduls untergebracht ist.
2. Saugrohrmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Totraum (28) im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung der Saugrohranlage (8) verläuft.
3. Saugrohrmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugrohranlage (8) den Totraum (28) torusförmig umgibt.
4. Saugrohrmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung (30) von einer Verteilerleiste (32) gebildet ist mit einer Anschlußöffnung (39) zum Einströmen und einer Mündungsöffnung (42) zum Ausströmen von Kurbelgehäusegasen.
5. Saugrohrmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung (30) zwei miteinander verbundene Kunststoffhalbschalen umfaßt.
6. Saugrohrmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhalbschalen über eine Außenschweißnaht miteinander verbunden sind.
7. Saugrohrmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung (30) formschlüssig in dem Totraum angeordnet und dichtend mit der Saugrohranlage (8) verbunden ist.
8. Saugrohrmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung (30) einen der Anschlußöffnung (39) zugewandten Sammelraum (34) und einen mit diesem strömungsmäßig kommunizierenden Verteilerraum (36) aufweist, der in die Saugrohranlage (8) mündet.
9. Saugrohrmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum (34) und der Verteilerraum (36) über wenigstens eine Drosselöffnung (38) miteinander verbunden sind.
10. Saugrohrmodul nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerraum (36) durch wenigstens eine Zwischenwand (40) unterteilt ist.
11. Saugrohrmodul nach einem der Ansprüche 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnungen (38) unterschiedlichen Querschnitt aufweisen und die Lage der mindestens einen Zwischenwand (40) in Bezug auf die Mündungsöffnungen (42) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Gaseinleitung zu den Zylindern im wesentlichen gleichmäßig erfolgt.
12. Saugrohrmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußöffnung (39) der Rückführeinrichtung (30) ein Ölabscheider vorgeordnet ist.
13. Saugrohrmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung (30) durch Verschweißen, insbesondere Vibrationsschweißen, der beiden Gehäuseschalen (2, 4) in dem von diesen gebildeten Totraum (28) ortsfest positioniert ist.
14. Saugrohrmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Totraum (28) von quer oder zumindest schräg zur Strömungsrichtung der Verbrennungsluft innerhalb der Saugrohranlage (8) verlaufenden Stegbereichen (24, 26) begrenzt wird.
15. Saugrohrmodul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegbereiche (24, 26) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und eine Einsetzöffnung (44) für die Rückführeinrichtung (30) bilden.
16. Saugrohrmodul nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegbereiche (24, 26) einstückig mit der im montierten Zustand des Saugrohrmoduls dem Zylinderkopf zugewandten Gehäuseschale (2) ausgebildet sind.
17. Saugrohrmodul nach einem der Ansprüche 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseschalen (2, 4) an den freien Enden der Stegbereiche (24, 26) miteinander verschweist sind.
18. Saugrohrmodul nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Stegbereiche (24, 26) und die korrespondierenden Schweißbereiche der Gehäuseschalen (2, 4) so ausgebildet sind, daß der Schweißaustrieb in den Totraum (28) gelangt.
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