DE3537744C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Ansaugverteilerrohr für eine
mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Bei einem nach der US-PS 44 46 823 bekannten Ansaugvertei
lerrohr dieser Art sind die Querschnitte der Ansaugrohre
im wesentlichen rechteckig mit abgerundetem Kern, wobei die
Längsseiten der Querschnitte parallel zur Längsachse der
Verteilerkammer verlaufen.
Nach der DE-AS 23 31 755 ist es bekannt, den Querschnitt von
Ansaugrohren in Richtung zur Verteilerkammer zu vergrößern.
Nach der DE-OS 33 01 080 sind Ansaugrohre mit ovalem Quer
schnitt bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ansaugverteilerrohr nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, das es gestat
tet, die Länge der Verteilerkammer zu reduzieren, ohne daß
dadurch der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine gemindert
wird, insbesondere nicht der Füllungsgrad der Zylinder
gemindert wird.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 angegeben.
Da sich die Hauptachse der ovalen Querschnitte der Ansaug
rohre nächst der Verteilerkammer senkrecht zur Längsachse
der Verteilerkammer erstreckt, können bei unverändertem Quer
schnittsmaß die hinteren Endbereiche der Ansaugrohre dich
ter aneinandergerückt werden, wodurch es möglich ist, die
Länge der Verteilerkammer zu verringern.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugver
teilerrohr in Aufsicht.
Fig. 2 zeigt die Brennkraftmaschine nach Fig. 1 von einem
Ende aus.
Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf das Ansaugverteilerrohr der
Brennkraftmaschine nach Fig. 1.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht des Ansaugverteilerrohrs
in Blickrichtung des Pfeils V in Fig. 4.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine vierzylindrige Brennkraft
maschine 1 für ein Kraftfahrzeug mit Vorderradantrieb
mit vier in einer quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden
Reihe angeordneten Zylindern 2, von denen jeder mit zwei
Einlaßventilen 3 in einem nach hinten weisenden Bereich der
Maschine 1 und zwei Auslaßventilen 4 in einem nach vorne
weisenden Bereich der Maschine 1 versehen ist. Ein Ansaug
verteilerrohr 5 ist hinter der Maschine 1 angeordnet. Ein
Auspuffverteilerrohr 6 ist vor der Maschine 1 angeordnet.
Das Ansaugverteilerrohr 5 enthält eine längliche Verteiler
kammer 7, die parallel zur Reihe der Zylinder 2 verläuft.
Ansaugrohre 8 verbinden die Kammer 7 mit jedem Zylinder 2.
Am Ende eines jeden Ansaugrohres 8 befindet sich ein Flansch
9, der mit der Rückseite eines Zylinderkopfs der Maschine 1
verbunden ist. Jedes Ansaugrohr 8 mündet in einer Einlaß-
Öffnung 2 a je eines Zylinders 2. Ein Drosselgehäuse 10 ist
an einem offenen Ende der Kammer 7 befestigt. Luft aus
einem nicht dargestellten Luftfilter kann durch ein im Dros
selgehäuse 10 angeordnetes Drosselventil in die Kammer 7
strömen. Kraftstoff wird in die aus der Kammer 7 in jedes
Ansaugrohr 8 strömende Luft durch je ein Kraftstoffein
spritzventil 11 eingespritzt, das an eine Bohrung 11 a im
vorderen Endbereich eines jeden Ansaugrohrs 8 angesetzt ist.
Ein Verteilerrohr 12 zur Kraftstoffversorgung ist mit den
vier Einspritzventilen 11 verbunden und liefert den Kraft
stoff an die vier Einspritzventile 11. Das Verteilerrohr 12
ist an Vorsprüngen 12 a des Ansaugverteilerrohrs 5 ange
bracht. Kraftstoff-Luftgemisch wird den beiden Einlaßventi
len 3 eines jeden Zylinders 2 durch dessen Einlaßöffnung
2 a über Abzweigdurchgänge zugeführt. Ein Halteteil 13,
das das Ansaugverteilerrohr 5 verankert und von unten
stützt, ist mittels Bolzen an der Maschine 1 und an dem An
saugverteilerrohr 5 befestigt.
Der Querschnitt des zu der Ansaugöffnung 2 a eines jeden
Zylinders 2 führenden vorderen Endbereichs 8 a eines jeden
Ansaugrohrs 8 weist eine im wesentlichen ovale Form auf,
deren Hauptachse parallel zur Reihe der Zylinder 2 verläuft
(Fig. 5). Der Querschnitt des mit der Kammer 7 verbundenen
hinteren Endbereichs 8 b eines jeden Ansaugrohrs 8 weist
eine im wesentlichen ovale Form auf, deren Nebenachse
parallel zur Reihe der Zylinder 2 verläuft (Fig. 3). Der
Querschnitt des mittleren Bereichs eines jeden Ansaugrohrs
8 ist im wesentlichen kreisförmig (unterbrochene Linie 8 c
in Fig. 4). Der Querschnitt ändert sich von dem mittleren
Bereich in Richtung auf den vorderen Endbereich 8 a und den
hinteren Endbereich 8 b allmählich.
Der Querschnitt des Ansaugrohrs 8 vergrößert sich vom vor
deren Endbereich 8 a zum hinteren Endbereich 8 b allmählich,
weil dadurch die Ausgangsleistung der Maschine 1 bei hohen
Drehzahlen vergrößert wird. Weil die Einlaßventile 3 und
die Abzweigdurchgänge in dem Zylinderkopf nebeneinander
angeordnet sind, weist jede Einlaßöffnung 2 a die Form
eines dem Oval des vorderen Endbereichs 8 a eines jeden
Ansaugrohrs 8 entsprechenden Ovals auf, dessen Haupt
achse parallel zur Reihe der Zylinder 2 verläuft.
Wie Fig. 4 zeigt, ist der hintere Endbereich 8 b eines je
den Ansaugrohrs 8 im wesentlichen L-förmig entlang einer
vertikalen Ebene gebogen, die die Hauptachse des ovalförmi
gen Querschnitts des hinteren Endbereichs 8 b enthält. Die
Länge der Hauptachse des Querschnitts vergrößert sich in
Richtung der Krümmung des gebogenen Bereichs zur Verteiler
kammer 7. Der hintere Endbereich 8 b weist die Form eines
Lufttrichters auf, dessen Querschnittsfläche sich in einem
Endabschnitt 8 d verhältnismäßig stark in Richtung zur
Kammer 7 vergrößert.
Das Ansaugverteilerrohr 5 ist einstückig gegossen. Es weist
einen Bereich A, der der unteren Wand des geraden Bereichs
am Ende eines jeden Ansaugrohrs 8 entspricht, einen Bereich
B, der der äußeren Wand des gebogenen Bereichs eines jeden
Ansaugrohrs 8 entspricht und mit dem Bereich A verbunden ist,
einen Bereich C, der vom Bereich B ausgeht und sich über
die gesamte Umfangswand der Verteilerkammer 7 erstreckt,
einen Bereich D, der der Innenwand des gebogenen Bereichs
eines jeden Ansaugrohrs 8 entspricht, und einen Bereich E
auf, der der oberen Wand des geraden Bereichs eines jeden An
saugrohrs 8 entspricht (Fig. 4). Die Dicke des Bereichs A
verringert sich vom Flansch 9 in Richtung auf den hinteren
Endbereich 8 b allmählich von 5 mm auf 4 mm. Die Wandstärke
des Bereichs B nimmt von 4 mm auf 3 mm ab. Die Dicke des
Bereichs C beträgt konstant 3 mm. Die Dicke des Bereichs E
verringert sich allmählich in Richtung auf den hinteren
Endbereich 8 b von 5 mm auf 4,5 mm.
Wenn das Ansaugverteilerrohr 5 mittels eines Schwerkraft
gießverfahrens gegossen wird, wird geschmolzenes Metall in
eine Form von einem Hohlraum aus eingegossen, der dem
Flansch 9 entspricht. Der Fluß des geschmolzenen Metalls
kann im Bereich D schwach werden, weil der Radius der Krüm
mung dieses Bereichs D klein ist. Aus diesem Grund ist
die Dicke der Mitte des Bereichs D beträchtlich über die
für die Festigkeit dieses Bereichs D geforderte Dicke hin
aus, nämlich auf 5 mm vergrößert.
Durch die angepaßt unterschiedlichen Wanddicken des Ansaug
verteilerrohrs 5 wird das Gewicht des Ansaugverteilerrohrs 5
verringert und der Mittelpunkt seines Trägheitsmoments näher
zur Maschine 1 verschoben. Bei einem herkömmlichen Ansaug
verteilerrohr bewirkt jede Schwingung der Maschine 1 eine
vergleichsweise große Schwingung der Verteilerkammer 7,
wenn das Trägheitsmoment des Ansaugverteilerrohrs um das
Ende der Ansaugrohre 8 groß wird, oder wenn die Steifigkeit
der Ansaugrohre 8 verringert wird. Dies kann ein Haupt
problem für eine Hilfseinrichtung zur Kraftstoffsteuerung,
beispielsweise für einen Drosselventilsensor (nicht darge
stellt), darstellen, die an der Verteilerkammer 7 befestigt
ist. Bei der beschriebenen Ausführungsform des Ansaugver
teilerrohrs 5 ist jedoch die Steifigkeit der Endbereiche 8 a
zur Aufnahme von Biegemomenten vergrößert, weil ihre Dicke
verhältnismäßig groß ist. Dennoch wird das Gewicht des An
saugverteilerrohrs 5 dadurch, daß die Dicke der Wände
der Verteilerkammer 7 klein gemacht wird, verringert.
Außerdem wird der Abstand zwischen dem Schwerpunkt des An
saugverteilerrohrs 5 und den Flanschen 9 der Ansaugrohre 8
verkürzt, die das Ansaugverteilerrohr 5 an der Maschine
1 halten. Auf diese Weise wird das Trägheitsmoment des An
saugverteilerrohrs 5 um die Flansche 9 der Ansaugrohre 8
verringert, wodurch Schwingungen der Verteilerkammer 7
so gering wie möglich gehalten werden.
Da sich der Querschnitt der Ansaugwege von der Verteiler
kammer 7 zu den Einlaßventilen 3 nicht schnell ändert, wird
der Füllungsgrad der Zylinder 2 verbessert. Da der hintere
Endbereich 8 b eines jeden Ansaugrohrs 8 im Querschnitt
oval mit einer Hauptachse quer zur Richtung der Verteiler
kammer 7 ist, kann die Kammer 7 so verkürzt werden, daß
ihre Länge einschließlich der des Drosselgehäuses 10 inner
halb der Länge der Maschine 1 liegt.
Außerdem wird durch Ausbildung des hinteren Endbereichs
8 b eines jeden Ansaugrohrs 8 in Form eines Lufttrichters
die Länge der Kammer 7 verringert.
Claims (10)
1. Ansaugverteilerrohr (5) für eine mehrzylindrige Brenn
kraftmaschine (1) mit einer länglichen Verteilerkammer (7)
und einer Reihe von Ansaugrohren (8), von denen jedes für
einen entsprechenden Zylinder (2) der Maschine (1) vorge
sehen und mit der Verteilerkammer (7) verbunden ist und
sich von dieser aus erstreckt, wobei jedes Ansaugrohr (8)
einen hinteren Endbereich (8 b) an der Verteilerkammer (7)
und einen vorderen Endbereich (8 a) aufweist, der mit der
Maschine (1) verbindbar ist, wobei jeder vordere und hin
tere Endbereich (8 a, 8 b) einen Querschnitt mit einer Haupt
achse und einer Nebenachse aufweist, und wobei sich die
Hauptachse jedes vorderen Endbereichs (8 a) im allgemeinen
parallel zur Längsachse der Verteilerkammer (7) erstreckt,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder vordere Endbereich (8 a) und jeder hintere End
bereich (8 b) einen im allgemeinen ovalen Querschnitt auf
weisen und daß der hintere Endbereich (8 b) so angeordnet
ist, daß sich seine Hauptachse senkrecht zur Längsachse der
Verteilerkammer (7) erstreckt.
2. Ansaugverteilerrohr (5) nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die Querschnittsfläche jedes Ansaug
rohres (8) allmählich von seinem vorderen Endbereich
(8 a) zu seinem hinteren Endbereich (8 b) vergrößert.
3. Ansaugverteilerrohr (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Querschnitt eines Bereiches je
des Ansaugrohres (8) zwischen seinem vorderen Endbereich
(8 a) und seinem hinteren Endbereich (8 b) im wesentlichen
kreisförmig ist.
4. Ansaugverteilerrohr (5) nach einem der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ansaugrohr
(8) eine Wanddicke aufweist, die sich von seinem vorderen
Endbereich (8 a) in Richtung auf seinen hinteren Endbe
reich (8 b) verringert.
5. Ansaugverteilerrohr (5) nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verteilerkammer (7) eine Wanddicke
aufweist, die im wesentlichen gleich der minimalen Wand
dicke der Ansaugrohre (8) ist.
6. Ansaugverteilerrohr (5) nach Anspruch 4 oder 5, da
durch gekennzeichnet, daß die minimale Wanddicke annähernd
3 mm und die maximale Wanddicke annähernd 5 mm ist.
7. Ansaugverteilerrohr (5) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere End
bereich (8 b) jedes Ansaugrohres (8) einen gebogenen Be
reich aufweist, der entlang einer vertikalen Ebene, die
die Hauptachse des ovalen Querschnitts des hinteren End
bereiches (8 b) enthält, im wesentlichen L-förmig ausge
bildet ist, und daß die Länge der Hauptachse des hinte
ren Endbereichs (8 b) jedes Ansaugrohrs (8) in Richtung
einer inneren gekrümmten Wand seines gebogenen Bereichs
in Richtung auf die Verbindungsstelle jedes Ansaugrohrs
(8) mit der Verteilerkammer (7) allmählich zunimmt.
8. Ansaugverteilerrohr (5) nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich jedes Ansaugrohr (8) in die Verteiler
kammer (7) im allgemeinen in der Form eines Trichters
öffnet, der in Richtung auf die Verteilerkammer (7)
eine sich vergrößernde Hauptachse aufweist.
9. Ansaugverteilerrohr nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die innere gekrümmte Wand eine Dicke
von annähernd 5 mm aufweist.
10. Ansaugverteilerrohr nach einem der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren End
bereiche (8 b) der Ansaugrohre (8) gruppiert mit der Ver
teilerkammer (7) entlang einer Strecke verbunden sind,
die in Längsrichtung kürzer ist als die vorderen End
bereiche (8 a) in Längsrichtung.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |