DE3537744C2 - - Google Patents

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.