DE19924577A1 - Ansaugstruktur eines Verbrennungsmotors - Google Patents
Ansaugstruktur eines VerbrennungsmotorsInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine verbesserte Ansaugstruktur eines Verbrennungsmotors zur Erzielung einer Gewichtsverringerung und einer Verbesserung der Motorleistung. Ein Halterungsflansch und ein Druckausgleichbehälter sind integral als Krümmerbestandteil gebildet, und Verzweigungsrohre sind getrennt von diesem Krümmerbestandteil gebildet.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansaugstruktur eines
Verbrennungsmotors für ein Fahrzeug und insbesondere eine
Ansaugstruktur eines Verbrennungsmotors, der mit einem Ansaug
krümmer und Ansaugsystem-Bauteilen versehen ist.
In einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs sind ein Ansaug
krümmer zum Leiten von Ansaugluft zu (Motor)Zylindern und
Ansaugsystem-Bauteile, wie etwa ein Drosselklappenkörper, vor
gesehen.
Nunmehr wird auf Fig. 11 und 12 bezug genommen. In beiden
Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 102 einen Verbrennungs
motor mit mehreren Zylindern (d. h. vier Zylindern), und der
Motor ist an einem Fahrzeug angebracht, die Bezugsziffer 104
bezeichnet einen Zylinderblock, die Bezugsziffer 106 bezeich
net einen Zylinderkopf, die Bezugsziffer 108 bezeichnet eine
Zylinderkopfabdeckung und die Bezugsziffer 110 bezeichnet eine
Ölwanne.
In dem Zylinderblock 104 ist eine Kurbelwelle 114 mit einer
daran befestigten Kurbelwellenriemenscheibe 112 getragen, und
außerdem sind Zusatzeinrichtungen angebracht, nämlich eine
Wasserpumpe 118, die mit einer Wasserpumpenriemenscheibe 116
versehen ist, und eine Lichtmaschine 122, die mit einer Licht
maschinenriemenscheibe 120 versehen ist. Ein Antriebsriemen
124 umspannt die Kurbelwellenriemenscheibe 112, die Wasserpum
penriemenscheibe 116 und die Lichtmaschinenriemenscheibe 120.
Ein Ansaugkrümmer 126 und ein Auslaßkrümmer 128 sind an dem
Zylinderkopf 106 angebracht.
Der Ansaugkrümmer 126 ist Teil einer integralen Gußkombination
aus einem Halterungsflansch 130, der an einer Seitenfläche des
Zylinderkopfs 106 angebracht ist, mehreren Verzweigungsrohren
132 entsprechend der Anzahl von Zylindern, und einem Druckaus
gleichbehälter 134, welcher Ansaugpulsationen unterdrückt.
Ein Drosselklappenkörper 136 ist an einer Endfläche des Druck
ausgleichbehälters 134 angebracht. Daraus folgt, daß der
Druckausgleichbehälter 134 und der Drosselklappenkörper 136 in
oberen Positionen der Verzweigungsrohre 132 angeordnet sind,
die gekrümmt verlaufen und sich aufwärts ausgehend von dem
Halterungsflansch 130 erstrecken.
Wie in Fig. 13 und 14 gezeigt, ist der Verbrennungsmotor 102
elastisch durch linke und rechte elastische Halteelemente 138,
140 getragen, die auf einer Trägheitshauptachse G angeordnet
sind, bei welcher es sich um eine Trägheitsmittenachse han
delt, die während des Betriebs des Motors 102 wirkt, und in
Trägheitsrichtungen wirkende Kräfte werden elastisch durch
vordere und hintere elastische Halteelemente 144, 146 aufge
nommen, die auf einem Element 142 angeordnet sind, das in
Längsrichtung (d. h. Bewegungsrichtung) des Fahrzeugs angeord
net ist.
Bekannte Ansaugstrukturen zur Verwendung in einem derartigen
Verbrennungsmotor sind beispielsweise in den japanischen
Patentoffenlegungsschriften Nr. 5-65857, 56-501056, 6-81735,
9-177623, 9-70720, 8-121273 und 9-4541 offenbart.
In der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-65857
offenbarten Ansaugstruktur ist ein Ansaugkrümmer durch
einen Verbrennungsmotor mittels eines Stegelements oder einer
Strebe getragen. In der in der japanischen Patentoffenlegungs
schrift Nr. 56-501056 offenbarten Ansaugstruktur sind Verzwei
gungsrohre jeweils in einer vorbestimmten gekrümmten Form aus
gebildet, um sowohl den erforderlichen Raum für wie die Länge
des Rohrs sicherzustellen. In der in der japanischen Patent
offenlegungsschrift Nr. 6-81735 offenbarten Ansaugstruktur
sind Ansaugsystem-Bauteile und Verzweigungsrohre als integrale
Struktur ausgebildet, um einen Vorteil im Hinblick auf den
Platzbedarf zu erfüllen und eine kompakte Konstruktion zu
erzielen. In der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. 9-177623 offenbarten Ansaugstruktur sind ein Flansch
abschnitt und Verzweigungsrohre aus unterschiedlichen Materia
lien gebildet, um die Herstellbarkeit zu verbessern. In der in
der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-70720 offen
barten Ansaugstruktur ist ein Ansaugkrümmer durch eine Kombi
nation aus Verbundstoffmaterialien gebildet, um beispielsweise
Gewichtsverringerung zu erzielen. In der in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-121273 offenbarten Ansaug
struktur sind ein Halterungsflansch und ein Druckausgleich
behälter durch Aluminiumguß gebildet, während Verzweigungs
rohre unter Verwenden von Eisen gebildet sind, um das Auftreten
von beispielsweise Wärmedehnung zu vermeiden. In der in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-4541 offenbarten
Ansaugstruktur ist ein Resonator in Längsrichtung eines Kraft
stoffrohrs und benachbart bzw. neben dem Kraftstoffrohr ange
ordnet, um die Übertragung von Wärme vom Verbrennungsmotor zu
dem Kraftstoff zu verhindern.
Da in herkömmlichen Verbrennungsmotor-Ansaugstrukturen schwere
Bauteile, wie etwa ein Druckausgleichbehälter und ein Drossel
klappenkörper in oberen Positionen von Verzweigungsröhren
angeordnet sind, die keine Tragsteifigkeit bzw. -festigkeit
aufweisen, welche Positionen von der Trägheitshauptachse G
entfernt angeordnet sind, besteht die Gefahr, daß Vibrationen
in diesen schweren Bauteilen während des Betriebs des Motors
auftreten, welche Vibrationen außerdem einen schlechten Ein
fluß beispielsweise auf elektronische Teile haben.
In dem Fall, daß ein Tragelement, wie etwa ein Verstärkungs
element, verwendet wird, um die Tragfestigkeit des Druckaus
gleichbehälters und des Drosselklappenkörpers zu verbessern,
führt dies zu einer Erhöhung der Teileanzahl, zu einer Erhö
hung des Gewichts und der Kosten.
Die in der vorstehend erläuterten Patentoffenlegungsschrift
Nr. 5-65857 offenbarte Ansaugstruktur erfordert ein großes
Stegelement; die in der vorstehend erläuterten Patentoffenle
gungsschrift Nr. 56-501056 offenbarte Struktur ist insofern
von Nachteil, als der dort verwendete Druckausgleichbehälter
in einer oberen Position angeordnet ist, Vibrationen auftreten
können, das Gewicht hoch ist, und die Freiheit bei der Kon
struktion gering ist; die in der vorstehend genannten Patent
offenlegungsschrift Nr. 6-81735 offenbarte Struktur hat den
Nachteil, daß, da der Druckausgleichbehälter, der dabei ver
wendet wird, sich in Längsrichtung des Verbrennungsmotors
erstreckt, nicht nur zu einer Größenzunahme führt, sondern
auch dazu, daß die Luftverteilung zu den Zylindern ungleich
mäßig werden kann; die in den vorstehend genannten Patent
offenlegungsschriften Nr. 9-177623, 9-70720 und 8-121273
offenbarten Ansaugstrukturen erfordern ein Stegelement zum
Tragen des Drosselklappenkörpers; die in der vorstehend
genannten Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-4541 offenbarte
Struktur hat den Nachteil, daß die Verwendung eines Resonators
eine Zunahme der Größe verursacht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die
vorstehend genannten Nachteile zumindest zu minimieren und bei
der in Rede stehenden Ansaugstruktur die nicht-belastungsfähi
gen Bauteile von Traglast zu befreien, eine Gewichtsverringe
rung zu erzielen und die Freiheit bei der Konstruktion zu ver
größern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1
bzw. des Anspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin
dung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demnach schafft die vorliegende Erfindung eine Ansaugstruktur
eines Verbrennungsmotors, der mit einem Ansaugkrümmer versehen
ist, wobei der Ansaugkrümmer einen Halterungsflansch umfaßt,
der an dem Verbrennungsmotor befestigt ist, mehrere Verzwei
gungsrohre entsprechend den Motorzylindern (bzw. der Zylinder
anzahl), und einen Druckausgleichbehälter, wobei der Halte
rungsflansch und der Druckausgleichbehälter integral als Krüm
merbestandteil gebildet sind und die Verzweigungsrohre
getrennt von dem Krümmerbestandteil gebildet sind.
Da bei der vorliegenden Erfindung der Halterungsflansch und
der Druckausgleichbehälter integral als Krümmerbestandteil
gebildet sind und die Verzweigungsrohre getrennt von dem Krüm
merbestandteil gebildet sind, ist es nicht erforderlich, daß
die Verzweigungsrohre den Druckausgleichbehälter und den Dros
selklappenkörper tragen. Es ist deshalb möglich, die Verzwei
gungsrohre aus einem Material zu bilden, das sich von dem
Material des Krümmerbestandteils unterscheidet, und ein Trag
element zum Tragen des Druckausgleichbehälters und des Dros
selklappenkörpers kann entfallen. Folglich ist es möglich,
eine Gewichtsverringerung und eine Verringerung der verwende
ten Teile, eine Erhöhung bei der Konstruktionsfreiheit und der
Länge der Verzweigungsrohre zu erzielen und das Motorlei
stungsvermögen zu verbessern.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispiel
haft näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines Verbrennungsmotors,
Fig. 2 eine Draufsicht des Motors in Richtung des Pfeils II in
Fig. 1 gesehen,
Fig. 3 eine Draufsicht eines Krümmerbestandteils,
Fig. 4 eine Bodenansicht desselben,
Fig. 5 eine Ansicht des Krümmerbestandteils von rechts in
Richtung des Pfeils V in Fig. 3 gesehen,
Fig. 6 eine Ansicht des Krümmerbestandteils von links in Rich
tung des Pfeils VI in Fig. 3 gesehen,
Fig. 7 eine Draufsicht eines Ansaugkrümmers,
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7,
Fig. 9 eine Ansicht des Ansaugkrümmers von rechts in Richtung
des Pfeils IX in Fig. 7 gesehen,
Fig. 10 eine Ansicht des Ansaugkrümmers von links in Richtung
des Pfeils X in Fig. 7 gesehen,
Fig. 11 eine Vorderansicht eines herkömmlichen Verbrennungs
motors,
Fig. 12 eine Draufsicht in Richtung des Pfeils XII in Fig. 11
gesehen,
Fig. 13 eine schematische Konstruktionsansicht des herkömm
lichen Verbrennungsmotors unter Darstellung der Träg
heitshauptachse, und
Fig. 14 eine Ansicht der Anordnung von unten unter Darstellung
dessen, wie der Verbrennungsmotor getragen bzw. gela
gert ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Fig. 1 bis 10 erläu
tert. In Fig. 1 und 2 bezeichnet die Bezugsziffer 2 einen Ver
brennungsmotor mit mehreren Zylindern (d. h. vier Zylinder),
wobei der Motor an einem Fahrzeug angebracht ist, die Bezugs
ziffer 4 bezeichnet einen Zylinderblock, die Bezugsziffer 6
bezeichnet einen Zylinderkopf, die Bezugsziffer 8 bezeichnet
eine Zylinderkopfabdeckung und die Bezugsziffer 10 bezeichnet
eine Ölwanne.
In dem Zylinderblock 4 ist eine drehbare Kurbelwelle 14 mit
einer Kurbelwellenriemenscheibe 12 daran befestigt getragen,
und außerdem sind als Zusatzvorrichtungen vorgesehen eine Was
serpumpe 18 mit einer Wasserpumpenriemenscheibe 16 und eine
Lichtmaschine 22 mit einer Lichtmaschinenriemenscheibe 20. Ein
Antriebsriemen 24 ist um die Kurbelwellenriemenscheibe 12, die
Wasserpumpenriemenscheibe 16 und die Lichtmaschinenriemen
scheibe 20 gespannt.
Ein Ansaugkrümmer 26 und ein Auslaßkrümmer 28 sind an dem
Zylinderkopf 6 angebracht bzw. befestigt.
Der Ansaugkrümmer 26 umfaßt einen Halterungsflansch 32, der an
dem Zylinderkopf 6 mit Krümmerhalterungsbolzen 30 befestigt
ist, erste bis vierte Verzweigungsrohre 34-1 bis 34-4, jeweils
entsprechend den Zylindern bzw. deren Anzahl, und einen Druck
ausgleichbehälter 36, welcher Ansaugpulsation bzw. -pulsieren
unterdrückt.
In dieser Ausführungsform sind der Halterungsflansch 32 und
der Druckausgleichbehälter 36 integral als monolithisches
Krümmerbauteil 38 durch Gießen ausgebildet, während die Ver
zweigungsrohre 34 getrennt unter Verwendung von Material
gebildet sind, das sich von dem Material des Krümmerbestand
teils 38 unterscheidet, beispielsweise unter Verwenden von
Aluminiumlegierung oder Kunstharz.
Wie in Fig. 3 bis 6 gezeigt, sind in dem Krümmerbestandteil 38
der Halterungsflansch 32 in Form einer allgemein rechteckigen
Platte und der Druckausgleichbehälter 36 in Form eines hohlen
Kastens integral in T-Form in der Draufsicht von Fig. 3 gebil
det, indem sie mit einem gekrümmten Stegabschnitt 40 verbunden
sind. Der Druckausgleichbehälter 36 ist damit von dem Halte
rungsflansch 32 entfernt oder beabstandet angeordnet.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist eine Verbindungsoberfläche 32a des
Halterungsflansches 32 unter einem vorbestimmten Winkel θ rela
tiv zu einer Horizontallinie VL derart geneigt, daß sie mit
der Seitenfläche des Zylinderkopfs 5 zusammenpaßt und an die
ser anbringbar ist.
Rippen 42 erstrecken sich ausgehend vom Halterungsflansch 32
nach oben zu dem Druckausgleichbehälter 36 entlang beiden Sei
ten oder Rändern des Stegabschnitts 40. Die Rippen 40 stehen
quer vom Steg 40 vor, um diesen zu verstärken.
Erste bis vierte Flanschöffnungen 44-1 bis 44-4 (Fig. 4) sind
in dem Halterungsflansch 32 gleichmäßig in Längsrichtung des
selben beabstandet gebildet. Der Halterungsflansch 32 ist
außerdem mit ersten bis vierten Rohr- bzw. Schlauchverbin
dungsabschnitten 48-1 bis 48-4 entsprechend den ersten bis
vierten Flanschöffnungen 44-1 bis 44-4 versehen. Die Rohrver
bindungsabschnitte 48-1 bis 48-4 sind mit ersten bis vierten
Verbindungsöffnungen 46-1 bis 46-4 gebildet. Außerdem sind
mehrere Halterungsbolzenlöcher 50 zum Hindurchführen von Krüm
merhalterungsbolzen 30 in dem Halterungsflansch 32 gebildet.
Beispielsweise können die Flanschöffnungen 44 und die Verbin
dungsöffnungen 46 in elliptischer oder länglicher Quer
schnittsform gebildet sein.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Druckausgleichbehälter 36 mit
einem flachen Drosselklappenkörper-Halterungssitz 56 in einer
Position beabstandet unter großem Abstand von dem Halterungs
flansch 32 vorgesehen. Eine obere bzw. aufwärtsverlaufende
Luftansaugöffnung 52 und Körperhalterungslöcher 54 sind in dem
Drosselklappenkörper-Halterungssitz 56 gebildet.
Wie in Fig. 5 gezeigt, sind in einer Seitenfläche des Druck
ausgleichbehälters 36 dort, wo die ersten und zweiten Rohrver
bindungsabschnitte 48-1 und 48-2 angeordnet sind, eine erste
Rohreinführöffnung 58-1 mit einem vorbestimmten Innendurchmes
ser D1 und eine zweite Rohreinführöffnung 58-2 mit einem zwei
ten Innendurchmesser D2 kleiner als der erste Innendurchmesser
D1 gebildet. Außerdem sind ein Vorsprung 60 zum Anbringen eines
Anschlusses zum Austragen von Unterdruck sowie ein weiterer
Vorsprung 62 auf der einen Seitenfläche des Druckausgleich
behälters gebildet.
Wie in Fig. 6 gezeigt, sind in ähnlicher Weise in der anderen,
Seite oder der gegenüberliegenden Seitenfläche des Druckaus
gleichbehälters 36 dort, wo die dritten und vierten Rohrver
bindungsabschnitte 48-3, 48-4 angeordnet sind, eine dritte
Rohreinführöffnung 58-3 identisch zu der ersten Rohreinführ
öffnung 58-1 und eine vierte Rohreinführöffnung 58-4 identisch
zu der zweiten Rohreinführöffnung 58-2 gebildet. Ein Sensor
halterungssitz 64 und ein Anschlußhalterungsvorsprung 66 sind
auf der anderen Seitenfläche des Druckausgleichbehälters
gebildet. Der Sensorhalterungssitz 64 ist zwischen den dritten
und vierten Rohreinführöffnungen 58-3, 58-4 sowie auf einer
gegenüberliegenden Seite relativ zu dem Drosselklappenkörper-
Halterungssitz 56 angeordnet.
Im unteren Abschnitt des Druckausgleichbehälters 36 ist ein
Stufenabschnitt 72 (Fig. 6) gebildet, der über eine Distanz
oder Höhe H nach unten vorspringt. Der Stufenabschnitt 72 legt
eine einen inneren Luftströmungsraum 70 für die Luftströmung
fest, die ausgehend von der Luftansaugöffnung 52 eingeleitet
wird.
Wie in Fig. 7 bis 10 gezeigt, sind die ersten bis vierten Ver
zweigungsrohre 34-1 bis 34-4 jeweils zwischen den ersten bis
vierten Rohrverbindungsabschnitten 48-1 bis 48-4 und den
ersten bis vierten Rohreinführöffnungen 58-1 bis 58-4 angeord
net und sie sind in bezug auf den Drosselklappenkörper-Halte
rungssitz 56 gegenüberliegend angeordnet.
Das erste Verzweigungsrohr 34-1 umfaßt einen ersten Rohrend
abschnitt 34-1a, der benachbart zum Druckausgleichbehälter 36
angeordnet ist, und einen zweiten gegenüberliegenden Rohrend
abschnitt 34-1b, der benachbart zum Halterungsflansch 32 ange
ordnet ist, welche Rohrendabschnitte miteinander fest verbun
den sind. Der erste Rohrendabschnitt 34-1a ist in geradliniger
Form senkrecht zu einer Seitenfläche des Druckausgleichbehäl
ters 36 gebildet und hat eine erste Endöffnung 74-1, die in
den Druckausgleichbehälter durch die erste Rohreinführöffnung
58-1 eingeführt bzw. eingesetzt ist, welche Endöffnung 74-1 in
Horn- oder Trichterform erweitert ist. Der zweite Rohrend
abschnitt 34-1b ist gekrümmt gebildet, und sein Ende ist mit
dem ersten Verbindungsabschnitt 48-1 auf dem Halterungsflansch
32 verbunden. Wie in Fig. 9 gezeigt, ist der zweite Rohrend
abschnitt 34-1b derart gebildet, daß die Mitte seiner Endöff
nung, dort wo sie mit dem Halterungsflansch 32 vereinigt ist,
in tangentialer Richtung zu einem Kreis M weist, der mit einem
Radius R ausgehend von der Mitte seiner gegenüberliegenden
Endöffnung geschlagen ist, die in Verbindung mit dem Druckaus
gleichbehälter 36 steht.
Das zweite Verzweigungsrohr 34-2 umfaßt einen ersten Rohrend
abschnitt 34-2a, der benachbart zu dem Druckausgleichbehälter
36 angeordnet ist, und einen zweiten gegenüberliegenden Roh
rendabschnitt 34-2b, der benachbart zu dem Halterungsflansch
32 angeordnet ist, welche Rohrendabschnitte fest miteinander
verbunden sind. Der Rohrendabschnitt 34-2a ist in geradliniger
Form senkrecht in bezug auf eine Seitenfläche des Druckaus
gleichbehälters 36 gebildet, und er hat eine zweite Endöffnung
74-2, die in der zweiten Rohreinführöffnung 58-2 angeordnet
ist. Die Endöffnung 74-2 ist typischerweise nicht in Hornform
erweitert und steht nicht merklich in den Druckausgleichbehäl
ter vor. Der gegenüberliegende Rohrendabschnitt 34-2b ist
gekrümmt gebildet und sein Ende, dort, wo es mit dem Halte
rungsflansch 32 verbunden ist bzw. in diesen übergeht, ist mit
dem zweiten Verbindungsabschnitt 48-2 verbunden. Das Ende des
Rohrabschnitts 34-2b ist ähnlich gebildet, wie der Rohr
abschnitt 34-1b, der vorstehend erläutert ist.
Da das dritte Verzweigungsrohr 34-3 denselben Aufbau hat wie
das zweite Verzweigungsrohr 34-2, erübrigt sich eine nähere
Erläuterung desselben. Eine Erläuterung des vierten Verzwei
gungsrohrs 34-4 erübrigt sich, weil es dieselbe Konstruktion
wie das erste Verzweigungsrohr 34-1 hat.
Der Grund dafür, weshalb die einen Rohrendabschnitte der Ver
zweigungsrohre 34 in geradliniger bzw. gestreckter Form (fla
cher Form) senkrecht zu dem Druckausgleichbehälter 36 gebildet
sind, ist, daß es beabsichtigt ist, einen störenden Eingriff
mit einem Luftreiniger 78 zu vermeiden, der nachfolgend erläu
tert ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Ansaugkrümmer 26 in der Nähe
der Trägheitshauptachse G des Verbrennungsmotors 2 angeordnet.
In der Nähe der Trägheitshauptachse G und ohne durch ein ande
res Tragelement gestützt zu sein, ist der Drosselklappenkörper
76 auf dem Drosselklappenhalterungssitz 56 angebracht, der in
der Mittenposition des Ansaugkrümmers 26 angebracht. Der Luft
reiniger 78 ist über dem Ansaugkrümmer 26 angeordnet. Außerdem
sind ein Drosselklappengelenk 80 und ein Drosselklappensensor
82 an dem Drosselklappenkörper 76 angebracht.
Der Ansaugkrümmer 26 mit dem Krümmerbestandteil 38 und den
Verzweigungsrohren 34 ist in allgemein rechteckiger (d. h. tra
pezförmiger) Form insgesamt ausgebildet und in der Nähe der
Trägheitshauptachse G angeordnet. Was schwere Bestandteile
betrifft, wie etwa den Drosselklappenkörper 76, der an dem
Ansaugkrümmer 26 angebracht ist, sind diese in der Nähe der
Trägheitshauptachse G gemeinsam angeordnet. Die Verzweigungs
rohre 34 sind so angeordnet, daß sie Sensoren umgeben, so wie
der Art, daß ihre Endabschnitte, die auf der Seite des Zylin
derblocks 4 angeordnet sind, auf beiden Endseiten in Richtung
der Kurbelwelle 14 des Verbrennungsmotors 2 zu liegen kommen.
Unter dem Drosselklappenkörper 76 sind die Verzweigungsrohre
34 in Gegenüberlage zu dem Druckausgleichbehälter 36 angeord
net.
Als nächstes wird die Arbeitsweise dieser Ausführungsform kurz
erläutert.
Der Halterungsflansch 32 des Ansaugkrümmers 26 ist an einer
Seitenfläche des Zylinderkopfs 6 mit den Krümmerhalterungsbol
zen 30 befestigt, wodurch der Ansaugkrümmer 26 am Zylinderkopf
6 befestigt ist.
In der Nähe der Mittenposition des Ansaugkrümmers 26 ist der
Drosselklappenkörper 76 zwischen den Paaren von Verzweigungs
rohren 34-1, 34-2, 34-3 und 34-4 angeordnet.
Der Luftreiniger 78 ist über dem Drosselklappenkörper 76 ange
ordnet.
Da die Verzweigungsrohre 34 getrennt voneinander sowie
getrennt von dem Halterungsflansch 32 und dem Druckausgleich
behälter 36 gebildet und nicht genutzt werden, den Druckaus
gleichbehälter 36 und den daran befestigten Drosselklappenkör
per 76 zu tragen, ist es möglich, die Wanddicke der Verzwei
gungsrohre 34 zu verringern und damit deren Gewicht zu verrin
gern.
Da die Verzweigungsrohre 34 unter Verwendung eines Materials
unterschiedlich zu dem Material des Halterungsflansches 32 und
des Druckausgleichbehälters 36 gebildet werden können, bei
spielsweise unter Verwendung von Aluminiumlegierung oder
Kunststoff bzw. Kunstharz, kann die Freiheit bei der Konstruk
tion erhöht werden, indem Länge und Durchmesser der Verzwei
gungsrohre 34 geändert werden. Außerdem ist eine Anpassung an
verschiedene Verbrennungsmotoren mit unterschiedlicher Anord
nung bzw. Verschiebung und eine Glättung der Innenseiten der
Verzweigungsrohre möglich, wodurch Ansaugluft während des
Hochgeschwindigkeitsbetriebs gleichmäßig eingeführt werden
kann, wodurch das Motorleistungsvermögen verbessert wird.
Da der Ansaugkrümmer 26 insgesamt allgemein rechteckförmig
gebildet ist, kann der Ansaugkrümmer 26 an dem Verbrennungs
motor 2 in einem kompakten Raum angebracht werden, und der
Motor 2 kann in einem Fahrzeug problemlos angebracht werden.
Da der Drosselklappenkörper 76 an dem Krümmerbestandteil 38
angebracht ist, ist es nicht erforderlich, ein getrenntes
Tragelement zum Stützen bzw. Tragen des Drosselklappenkörpers
76 zu verwenden, wodurch es möglich ist, eine Verringerung der
Teileanzahl und des Gewichts zu erzielen.
Da schwere Ansaugsystem-Bauteile, wie etwa der Druckausgleich
behälter 36 und der Drosselklappenkörper 76, in der Nähe der
Trägheitshauptachse G angeordnet sind, besteht keine Gefahr,
daß diese Bauteile bzw. Bestandteile stark vibrieren, wodurch
es möglich ist, einen ungünstigen Einfluß auf elektronische
Teile beispielsweise zu vermeiden.
Da die ersten und zweiten Verzweigungsrohre 34-1, 34-2 und die
dritten und vierten Verzweigungsrohre 34-3, 34-4 in bezug auf
den Druckausgleichbehälter 36 und den Drosselklappenkörper 76
in Gegenüberlage angeordnet sind, ist es möglich, Schwankungen
bzw. Änderungen der Luftströmung zu den Zylindern zu verrin
gern und die Luftströmung für die Zylinder gleichmäßig mit der
Folge einer Verbesserung des Motorleistungsvermögens zu
machen. Außerdem ist es möglich, den Raum zu verkleinern, der
durch die Verzweigungsrohre eingenommen wird, wodurch eine
Größenverringerung erzielt wird.
Da die Verzweigungsrohre 34 um den Druckausgleichbehälter 36
angeordnet sind, sind um den Druckausgleichbehälter 36 ange
ordnete Bauteile, wie etwa das Drosselklappengelenk 80 und der
Drosselklappensensor 82 durch die Verzweigungsrohre 34
umschlossen und geschützt, wodurch verhindert wird, daß sie
beschädigt werden oder einfrieren. Eine Verbesserung des opti
schen Eindrucks kann ebenfalls erzielt werden.
Da die ersten und dritten Endöffnungen 74-1, 74-4 der ersten
und vierten Verzweigungsrohre 34-1, 34-4 in den Druckaus
gleichbehälter 36 sich erstrecken, wie in Fig. 7 und 8
gezeigt, ist es möglich, die Verzweigungsrohre 34 mit gleicher
Länge auszulegen und eine Größenverringerung zu erzielen.
Da das Krümmerbestandteil 38 allgemein T-förmig gebildet ist,
kann ein ausreichender Arbeitsraum nach dem Zusammenbau bzw.
Einbau um den Druckausgleichbehälter 36 herum gewährleistet
werden.
Da der Druckausgleichbehälter 36 und der Drosselklappenkörper
76 unter langer Distanz vom Halterungsflansch 32 beabstandet
sind, kann jedes der Verzweigungsrohre 34 eine vorbestimmte
gleiche Länge aufweisen.
Da der Luftströmungsraum 70 durch den Stufenabschnitt 72 in
dem Druckausgleichbehälter 36 gebildet ist, kann die Luftströ
mung, die in den Druckausgleichbehälter 36 von der Luftansaug
öffnung 52 zugeströmt ist, in vorbestimmtem Zustand gehalten
werden.
Da die Mitte bzw. das Zentrum der Endöffnung von jedem Ver
zweigungsrohr 34 in tangentiale Richtung eines Kreises M mit
einem Radius R auf Seiten des Halterungsflansches 32 weist,
wird nicht nur die Zusammenbaubarkeit der Verzweigungsrohre 34
verbessert, sondern auch die Länge jedes Verzweigungsrohrs 34
kann problemlos eingestellt werden.
Da der Halterungsflansch 32 mit Rohrverbindungsabschnitten 48
versehen ist, kann die Länge jedes Verzweigungsrohrs 34 bzw.
die Länge zwischen jedem Verzweigungsrohr 34 und dem Drossel
klappenkörper 76 problemlos eingestellt werden. Außerdem ist
es möglich, solche Bauteile, wie etwa Kraftstoffeinspritzven
tile (nicht gezeigt), anzubringen.
Da die Seite jedes Verzweigungsrohrs 34 zum Druckausgleich
behälter 36 in geradliniger Form senkrecht zu der Seitenfläche
des Druckausgleichbehälters 36 gebildet ist, ist es möglich,
einen störenden Eingriff mit dem Luftreiniger 78 zu vermeiden.
Da die Endöffnungen 74-1, 74-4 der ersten und vierten Verzwei
gungsrohre 34-1, 34-4 in Hornform erweitert sind, ist es mög
lich, die Halterungsöffnungsfläche bzw. die Halterungsöff
nungsquerschnittsfläche zu vergrößern.
Wie aus vorstehend angeführter Erläuterung hervorgeht, sind
der Halterungsflansch und der Druckausgleichbehälter als mono
lithisches einstückiges Krümmerbestandteil integral gebildet
und die Verzweigungsrohre sind einzeln getrennt von dem Krüm
merbestandteil derart gebildet, daß die Verzweigungsrohre
nicht die Funktion haben müssen, den Drosselklappenkörper zu
tragen. Die Verzweigungsrohre können deshalb unter Verwendung
eines Materials gebildet werden, das sich von dem Material des
Ansaugkrümmers unterscheidet, und es ist möglich, eine
Gewichtsverringerung und eine Verringerung der Teileanzahl zu
erzielen. Die Freiheit bei der Auslegung bzw. Konstruktion und
die Länge für die Verzweigungsrohre ist dadurch erhöht. Das
Motorleistungsvermögen kann deshalb verbessert werden.
Obwohl eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
im einzelnen zu Darstellungszwecken erläutert wurde, sind
zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen der offenbarten
Vorrichtung einschließlich anderer Anordnung von Teilen im
Umfang der vorliegenden Erfindung möglich, die durch die
anliegenden Ansprüche festgelegt ist.
Claims (14)
1. Ansaugstruktur eines Verbrennungsmotors, der mit einem
Ansaugkrümmer versehen ist, wobei der Ansaugkrümmer einen
Halterungsflansch umfaßt, der an dem Verbrennungsmotor
befestigt ist, mehrere Verzweigungsrohre entsprechend den
Motorzylindern (bzw. der Zylinderanzahl), und einen Druck
ausgleichbehälter, wobei der Halterungsflansch und der
Druckausgleichbehälter integral als Krümmerbestandteil
gebildet sind und die Verzweigungsrohre getrennt von dem
Krümmerbestandteil gebildet sind.
2. Ansaugstruktur eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1,
wobei der Druckausgleichbehälter und weitere schwere Bau
teile in dem Verbrennungsmotor in Positionen in der Nähe
einer Trägheitshauptachse des Motors angeordnet sind.
3. Ansaugstruktur eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1,
wobei die Verzweigungsrohre aus einem Material gebildet
sind, das sich von dem Material unterscheidet, aus welchem
das Krümmerbestandteil besteht.
4. Ansaugstruktur eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1,
wobei ein Drosselklappenkörper an dem Krümmerbestandteil
in einer Position in der Nähe einer Trägheitshauptachse
des Verbrennungsmotors angebracht ist, und wobei die Ver
zweigungsrohre in Gegenüberlage unter dem Drosselklappen
körper angeordnet sind.
5. Ansaugstruktur eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1,
wobei die Verzweigungsrohre derart verlegt sind, daß sie
Sensoren umschließen und daß ihre Endabschnitte auf Seiten
eines Zylinderblocks des Verbrennungsmotors angeordnet auf
beiden Endseiten in Kurbelachsenrichtung des Motors ange
ordnet sind.
6. Ansaugstruktur eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1,
wobei die Verzweigungsrohre offene Endabschnitte auf Sei
ten des Druckausgleichbehälters aufweisen, und wobei die
offenen Endabschnitte von zumindest einigen der Verzwei
gungsrohre in den Druckausgleichbehälter verlängert sind
bzw. sich in diesen erstrecken.
7. Ansaugstruktur für einen Verbrennungsmotor, der mit mehre
ren Zylindern versehen ist, wobei die Ansaugstruktur auf
weist:
einen langgestreckten Halterungsflansch zur Befestigung an einer Seite- des Motors, wobei der Flansch zumindest vier im wesentlichen parallele Zylinderzugangsöffnungen auf weist, die sich durch ihn hindurch in beabstandeter Bezie hung entlang der Längsrichtung desselben erstrecken,
einen hohlen Druckausgleichbehälter, der benachbart, jedoch seitlich beabstandet, in bezug auf den Montage flansch angeordnet ist, wobei der Druckausgleichbehälter mittig zum Flansch in der Längsrichtung angeordnet ist und auswärtsweisende gegenüberliegende Endwände aufweist, von denen jede erste und zweite Öffnungen hat, die sich dort hindurch entlang Richtungen erstrecken, die im wesent lichen parallel zu der Längsrichtung verlaufen, wobei der Druckausgleichbehälter eine Länge parallel zu der Längs richtung aufweist, die im wesentlichen kleiner als die Länge des Halterungsflansches ist,
eine Tragstrebe, die sich seitwärts zwischen den Druckaus gleichbehälter und einem Mittenabschnitt des Halterungs flansches erstreckt und fest bzw. starr mit diesen verbun den ist,
wobei der Halterungsflansch, der Druckausgleichbehälter und die Tragstrebe ein integrales einstückiges monolithi sches Krümmerbestandteil mit allgemein T-förmiger Konfigu ration bilden,
erste und zweite Verzweigungsrohre, die mit den einen Enden mit benachbarten ersten und zweiten Zylinderzugangs öffnungen verbunden sind, die benachbart zu einem Ende des Halterungsflansches angeordnet sind und die mit anderen Enden mit den ersten und zweiten Öffnungen in einer End wand des Druckausgleichbehälters verbunden sind, die am nächsten zu den ersten und zweiten Zylinderzugangsöffnun gen zu liegen kommen,
dritte und vierte Verzweigungsrohre, die mit den einen Enden mit benachbarten dritten und vierten Zylinderzu gangsöffnungen verbunden sind, die benachbart zu dem ande ren Ende des Halterungsflansches angeordnet sind, und mit den anderen Enden mit den ersten und zweiten Öffnungen in der anderen Endwand des Druckausgleichbehälters verbunden sind, und
wobei die ersten und zweiten Verzweigungsrohre von dem Krümmerbestandteil trennbar sind, und wobei die dritten und vierten Rohre ebenfalls von dem Krümmerbestandteil und den ersten und zweiten Verzweigungsrohren trennbar sind.
einen langgestreckten Halterungsflansch zur Befestigung an einer Seite- des Motors, wobei der Flansch zumindest vier im wesentlichen parallele Zylinderzugangsöffnungen auf weist, die sich durch ihn hindurch in beabstandeter Bezie hung entlang der Längsrichtung desselben erstrecken,
einen hohlen Druckausgleichbehälter, der benachbart, jedoch seitlich beabstandet, in bezug auf den Montage flansch angeordnet ist, wobei der Druckausgleichbehälter mittig zum Flansch in der Längsrichtung angeordnet ist und auswärtsweisende gegenüberliegende Endwände aufweist, von denen jede erste und zweite Öffnungen hat, die sich dort hindurch entlang Richtungen erstrecken, die im wesent lichen parallel zu der Längsrichtung verlaufen, wobei der Druckausgleichbehälter eine Länge parallel zu der Längs richtung aufweist, die im wesentlichen kleiner als die Länge des Halterungsflansches ist,
eine Tragstrebe, die sich seitwärts zwischen den Druckaus gleichbehälter und einem Mittenabschnitt des Halterungs flansches erstreckt und fest bzw. starr mit diesen verbun den ist,
wobei der Halterungsflansch, der Druckausgleichbehälter und die Tragstrebe ein integrales einstückiges monolithi sches Krümmerbestandteil mit allgemein T-förmiger Konfigu ration bilden,
erste und zweite Verzweigungsrohre, die mit den einen Enden mit benachbarten ersten und zweiten Zylinderzugangs öffnungen verbunden sind, die benachbart zu einem Ende des Halterungsflansches angeordnet sind und die mit anderen Enden mit den ersten und zweiten Öffnungen in einer End wand des Druckausgleichbehälters verbunden sind, die am nächsten zu den ersten und zweiten Zylinderzugangsöffnun gen zu liegen kommen,
dritte und vierte Verzweigungsrohre, die mit den einen Enden mit benachbarten dritten und vierten Zylinderzu gangsöffnungen verbunden sind, die benachbart zu dem ande ren Ende des Halterungsflansches angeordnet sind, und mit den anderen Enden mit den ersten und zweiten Öffnungen in der anderen Endwand des Druckausgleichbehälters verbunden sind, und
wobei die ersten und zweiten Verzweigungsrohre von dem Krümmerbestandteil trennbar sind, und wobei die dritten und vierten Rohre ebenfalls von dem Krümmerbestandteil und den ersten und zweiten Verzweigungsrohren trennbar sind.
8. Ansaugstruktur nach Anspruch 7, wobei jedes der ersten,
zweiten, dritten und vierten Verzweigungsrohre ein
getrenntes einstückiges Element ist.
9. Ansaugstruktur nach Anspruch 8, wobei die zweiten und
dritten Zylinderzugangsöffnungen zwischen den ersten und
vierten Zylinderzugangsöffnungen entlang der Längsrichtung
angeordnet sind, wobei die ersten und vierten Verzwei
gungsrohre im wesentlichen identisch, jedoch Spiegelbilder
voneinander sind, und wobei die zweiten und dritten Ver
zweigungsrohre im wesentlichen identisch, jedoch Spiegel
bilder voneinander sind.
10. Ansaugstruktur nach Anspruch 7, wobei die Zylinderzugangs
öffnungen sich in parallelen Richtungen erstrecken, die im
wesentlichen senkrecht zu den Richtungen der Öffnungen in
den Endwänden des Druckausgleichbehälters verlaufen.
11. Ansaugstruktur nach Anspruch 7, wobei die zweiten und
dritten Zylinderzugangsöffnungen benachbart zueinander und
zwischen den ersten und zweiten Zylinderzugangsöffnungen
angeordnet sind, wobei die eine Endwand allgemein seit
wärts mit der zweiten Zylinderzugangsöffnung ausgerichtet
ist, und wobei die andere Endwand allgemein seitwärts mit
der dritten Zylinderzugangsöffnung ausgerichtet ist.
12. Ansaugstruktur nach Anspruch 11, wobei lediglich eines der
ersten und zweiten Verzweigungsrohre und lediglich eines
der dritten und vierten Verzweigungsrohre einen langge
streckten Endabschnitt aufweisen, der durch die jeweilige
Öffnung der jeweiligen Endwand in das Innere des Druckaus
gleichbehälters vorsteht.
13. Ansaugstruktur nach Anspruch 12, wobei der langgestreckte
Endabschnitt in einem freien Ende ausläuft, das durch
einen vergrößerten trichterförmig erweiterten ringförmigen
Flansch festgelegt ist.
14. Ansaugstruktur nach Anspruch 13, wobei jedes der ersten,
zweiten, dritten und vierten Verzweigungsrohre ein
getrenntes einstückiges Element ist.
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