DE4014291C2 - Sauganlage für eine mehrzylindrige gemischverdichtende Brennkraftmaschine - Google Patents
Sauganlage für eine mehrzylindrige gemischverdichtende BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sauganlage für eine
mehrzylindrige gemischverdichtende Brennkraftmaschine gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine gattungsgemäße Sauganlage ist aus der US-PS 47 38 229 be
kannt. Diese hat den Nachteil, daß die Drosselklappe in der
Ansaugleitung entfernt ist von dem Resonanzbehälter, bzw. von
der diesen in zwei Teilsammelvolumina unterteilenden Trennwand,
so daß im niederen Drehzahlbereich bei Vollast, also bei maxi
mal freigegebenem Ansaugleitungsquerschnitt über die mit beiden
Teilsammelvolumina verbundene Ansaugleitung immer noch eine
sich auf den Liefergrad negativ auswirkende Verbindung zwischen
den beiden Teilsammelvolumina gegeben ist. Ferner ist durch
diesen Abstand der Drosselklappe zu dem Resonanzbehälter das
Volumen zwischen der Drosselklappe und den jeweiligen Zylindern
relativ groß, so daß sich der Druck in diesem Raum bei einer
vorgegebenen Laständerung nur relativ langsam ändert. Dies hat
z. B. bei einer positiven Laständerung (Teillast → Vollast)
ein schlechtes Ansprechverhalten der Brennkraftmaschine zur
Folge. Im umgekehrten Fall, also bei einer negativen Lastände
rung (Vollast →Teillast) verursacht die langsame Druckände
rung in dem besagten Volumen auch nur einen langsamen Dreh
zahlabfall, was nach einem Schaltvorgang, z. B. in eine höhere
Schaltstufe beim Einkuppeln zu einem erhöhten Verschleiß der
Kupplung führen kann, da die noch erhöhte Drehzahl über eine
erhöhte Kupplungsreibung reduziert werden muß.
Eine Verbindung der beiden Teilsammelvolumina im niederen
Drehzahlbereich wird bei der Sauganlage nach der DE-OS 35 16 674
dadurch verhindert, daß jedes Teilsammelvolumen mit einer
separaten Ansaugleitung verbunden ist, in welcher je eine
Drosselklappe zur Steuerung der Brennkraftmaschinenlast vorge
sehen ist. Um zu gewährleisten, daß über beide Ansaugleitungen
in jedem Lastbereich immer ein gleich großer Massenstrom ange
saugt wird, ist es erforderlich, die beiden Drosselklappen ab
solut synchron zu betätigen, was mit einem erhöhten Steue
rungsaufwand verbunden ist. Darüber hinaus ist der Bauaufwand
durch die beiden Ansaugleitungen erhöht.
Dasselbe gilt für die Sauganlage nach der US-PS 45 49 506, bei
welcher ebenfalls zu den beiden Teilsammelvolumen je eine se
parate Ansaugleitung geführt ist. Im übrigen ist über die Lage
der die Brennkraftmaschinenlast steuernden Drosselklappen
nichts ausgesagt.
Die internationale Anmeldung WO 899/03473 zeigt eine Sauganlage
für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine, bei welcher jede
Flut einer mehrflutigen Ansaugleitung in ein separtes Saugrohr
übergeht, von denen jedes wiederum zu je einem Zylinder der
Brennkraftmaschine führt. In dem Verzweigungsbereich ist dabei
eine Ventilvorrichtung angeordnet, über welche eine Verbindungsöffnung
zwischen den einzelnen Fluten steuerbar ist. Die
Last der Brennkraftmaschine wird dabei über eine stromauf der
Ventileinrichtung in der Trennwand der einzelnen Fluten gelagerte
Drosselklappe gesteuert. Ein Resonanzsammelbehälter, in
welchen die Ansaugleitung einmündet ist nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sauganlage der
im Oberbegriff des Hauptanspruches beschriebenen Art zu schaf
fen, mit welcher insbesondere bei Vollast im niederen Dreh
zahlbereich ein maximaler Liefergrad erzielbar ist, mit welcher
gleichzeitig das Ansprechverhalten der
Brennkraftmaschinendrehzahl bei Laständerungen verbessert wird
und bei welcher der Bauaufwand sowie der Aufwand für die
Steuerung der Brennkraftmaschinenlast gering ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn
zeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst.
Dadurch, daß die Ansaugleitung der erfindungsgemäßen Sauganlage
bis hin zu dem Ventilelement zweiflutig ausgebildet ist und
durch die Stellung des Ventilelementes in Vollast im niederen
Drehzahlbereich die eine Flut mit dem ersten Teilsammelvolumen
und die andere Flut mit dem zweiten Teilsammelvolumen verbunden
ist, ist eine unmittelbare den Liefergrad in diesem Betriebs
bereich negativ beeinflussende Verbindung zwischen den beiden
Sammelvolumina im Bereich des Anschlusses der Ansaugleitung an
den Resonanzbehälter verhindert. Da ferner bei der
erfindungsgemäßen Sauganlage nur eine Ventileinrichtung zur
Steuerung der Brennkraftmaschinenlast erforderlich ist, ist
eine aufwendige Einrichtung zur absolut synchronen Betätigung
mehrerer Ventilelemente nicht erforderlich.
Durch die Anordnung des als baulich einfache Drosselklappe
ausgebildeten Ventilelementes unmittelbar im Bereich des Anschlusses
der Ansaugleitung an den Resonanzbehälter ist das
Volumen der Sauganlage im Bereich zwischen dem Ventilelement
und den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine minimal, so
daß bei einer Änderung der Brennkraftmaschinenlast sich der
Druck in der Sauganlage stromab des Ventilelementes und damit
die Brennkraftmaschinendrehzahl schnellstmöglich an die neue
Lastvorgabe anpassen kann. Wird also z. B. bei einem Gangwechsel
während des Auskuppelns das Fahrpedal zurückgenommen, so fällt
die Brennkraftmaschinendrehzahl relativ schnell ab, so daß nach
dem Wiedereinkuppeln eine übermäßige, den Kupplungsverschleiß
negativ beeinflussende Drehzahldifferenz zwischen der Brennkraftmaschinen-
und der Getriebeseite nicht gegeben ist.
Die Ausgestaltung der Trenneinrichtung im Resonanzbehälter
stellt eine einfache Maßnahme dar, bei welcher unmittelbar
dann, wenn der Betriebszustand der Brennkraftmaschine es erfordert,
der Resonanzbehälter in zwei separate Teilsammelvolumina
unterteilt werden kann und umgekehrt, wobei dadurch, daß
die gesamte Trennwand um eine im Bereich der Wand des Resonanzbehälters
in dessen Längsrichtung verlaufende Achse
schwenkbar ist, im Falle einer umgeklappten Trennwand (mittlerer
und hoher Drehzahlbereich) keinerlei Beeinträchtigung der
Strömung der Ansauggase im Resonanzbehälter durch Teile der
Trennwand gegeben ist.
Die Ansaugleitung bis hin zum Luftfilter zweiflutig zu führen
hat den Vorteil, daß insbesondere in niederen Drehzahlbereichen
ein relativ hoher Liefergrad erzielbar ist.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungs
beispieles dargestellt.
Im einzelnen zeigt in Form von nicht maßstabsgerechten Prin
zipdarstellungen
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Sauganlage einer 8-zylindrigen Brennkraftmaschine in
einer Draufsicht und
Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Fig. 1 längs der Linie
II-II.
Fig. 1 zeigt in einer Draufsicht eine 8-zylindrige
gemischverdichtende Brennkraftmaschine 9 der V-Bauart, wobei
die Zylinder 1 bis 4 der Zylinderbank 10 und die Zylinder 5 bis
8 der Zylinderbank 11 zugeordnet sind. Die in der Zeichnung
nicht sichtbaren, den einzelnen Zylindern 1-8 zugeordneten und
im Zylinderkopf verlaufenden Einlaßkanäle sind über je einen
Einlaßtrakt 11-18 mit einem Resonanzbehälter 19 verbunden. In
diesem Resonanzbehälter 19 ist eine sich über seine gesamte
Länge erstreckende klappenförmige Trennwand 20 angeordnet,
welche um eine im Bereich des Bodens 21 des Resonanzbehälters
19 in dessen Längsrichtung verlaufende Achse 22 verschwenkbar
ist (s. Fig. 2). Mit dieser Trennwand 20 läßt sich der Reso
nanzbehälter 19 also in zwei separate Teilsammelvolumina 23 und
24 unterteilen. Bei aufgestellter Trennwand 20 betragen die
Saugabstände aus den jeweiligen Teilsammelvolumen 23 bzw. 24
180° Kurbelwinkel, d. h., daß bei einer angenommenen Zündfolge
von 1-5-4-8-6-3-7-2 jeweils der Einlaßtrakt 11, 12, 13 und 14
der Zylinder 1, 4, 6 und 7 aus dem Teilsammelvolumen 24 und der
Einlaßtrakt 18, 17, 16 und 15 der Zylinder 5, 8, 3 und 2 aus
dem Teilsammelvolumen 23 ansaugt. Bei umgelegter Trennwand 20
(gestrichelt dargestellte Lage 20′′ in Fig. 2) saugen natür
lich alle Einlaßtrakte 11-18 bzw. Zylinder 1-8 aus einem ge
meinsamen Sammelvolumen. Die Trennwand 20 wird dabei derart
betätigt, daß sie in niederen Drehzahlbereichen der Brenn
kraftmaschine 9 den Resonanzbehälter 19 in die zwei Teilsam
melvolumen 23 und 24 aufteilt (Lage 20′ in Fig. 2) und ab dem
mittleren Drehzahlbereich bis hin zur Höchstdrehzahl umgeklappt
ist (gestrichelte Lage 20′′). Die Strömungsrichtung der An
sauggase ist in der Zeichnung durch die Pfeile 25 beschrieben.
Stromauf des Resonanzbehälters 19 ist an diesen eine Ansaug
leitung 26 angeschlossen, welche bis hin zu einem Luftfilter 27
zweiflutig ausgebildet ist. Die Ansaugleitung 26 ist dabei so
angeschlossen, daß die die beiden Fluten 28 und 29 voneinander
trennende Wandung 30 zumindest im Anschlußbereich in einer
Ebene mit der aufgestellten Trennwand 20 im Resonanzbehälter 19
liegt. Unmittelbar in diesem Anschlußbereich ist in der An
saugleitung 26 noch ein als Drosselklappe ausgebildetes Ven
tilelement 31 zur Steuerung der Brennkraftmaschinenlast ange
ordnet und zwar derart, daß die Drosselklappe 31 in ihrer ma
ximalen Öffnungsstellung (Vollaststellung) sozusagen die die
beiden Fluten 28 und 29 voneinander trennende Wandung 30 ver
längert und dadurch mit der Trennwand 20 in dem Resonanzbehäl
ter 19 (natürlich nur, wenn diese aufgestellt ist) verbindet.
Mit anderen Worten heißt dies also, daß in Vollaststellung der
Drosselklappe 31 bei aufgestellter Trennwand 20 (im niederen
Drehzahlbereich) die eine Flut 28 der Ansaugleitung 26 mit dem
ersten Teilsammelvolumen 24 und die andere Flut 29 mit dem
zweiten Teilsammelvolumen 23 verbunden ist. Die Schwenkachse 32
der Drosselklappe 31 verläuft in der gemeinsamen Ebene von
Trennwand 20 und Wandung 30. Dadurch, daß die Drosselklappe 31
in Vollaststellung sowohl mit der Trennwand 20 als auch mit der
die beiden Fluten 28 und 29 trennenden Wandung 30 fluchtet, ist
eine Beeinträchtigung der Strömung der Ansauggase durch die
Drosselklappe 31 selbst nicht gegeben. Die gestrichelte Dar
stellung 31′ zeigt die Drosselklappe in einem Teillastbereich.
Überschreitet die Brennkraftmaschinendrehzahl einen vorgege
benen Grenzwert im mittleren Drehzahlbereich, so wird die
Trennwand 20 in die in Fig. 2 gezeigte gestrichelte Stellung
20′′ überführt, so daß nur noch aus einem einzigen Volumen an
gesaugt wird.
Claims (4)
1. Sauganlage für eine mehrzylindrige gemischverdichtende
Brennkraftmaschine mit folgenden Merkmalen:
- - pro Zylinder ist ein einen Resonanzbehälter mit dem jeweiligen Zylinderkopf verbindender Einlaßtrakt vor gesehen,
- - der Resonanzbehälter ist mittels einer Trenneinrich tung bedarfsweise in zwei separate Teilsammelvolumen unterteilbar,
- - ein Teil der Einlaßtrakte ist dem einen Teilsammel volumen und der andere Teil der Einlaßtrakte dem ande ren Teilsammelvolumen zugeordnet,
- - im niederen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine ist die Trenneinrichtung in der die beiden Teilsammel volumen voneinander trennenden Stellung und ab dem mittleren Drehzahlbereich bis hin zur Höchstdrehzahl in der die beiden Teilsammelvolumen verbindenden Stellung gehalten,
- - stromauf des Resonanzbehälters ist an diesen eine Ansaugleitung angeschlossen, in welcher ein Ventilelement zur Steuerung der Brennkraftmaschinenlast angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilelement (31) im Anschlußbereich der Ansaugleitung
(26) an den Resonanzbehälter (19) vorgesehen ist, daß die An
saugleitung (26) bis hin zu dem Ventilelement (31) zweiflutig
ausgebildet ist, wobei in Vollaststellung des Ventilelementes
(31) im niederen Drehzahlbereich die eine Flut (28) der An
saugleitung (26) mit dem ersten Teilsammelvolumen (24) und die
andere Flut (29) mit dem zweiten Teilsammelvolumen (23) ver
bunden ist, daß die Trenneinrichtung (20) in dem Resonanzbehälter
(19) eine sich über seine gesamte Länge erstreckende
klappenförmige Trennwand ist, welche um eine im Bereich der
Wand (21) des Resonanzbehälters (19) in dessen Längsrichtung
verlaufende Achse (22) schwenkbar ist daß das Ventilelement
(31) als Drosselklappe ausgebildet ist, welche in niederen
Drehzahlbereichen in ihrer Vollaststellung die Trennwand (20)
in dem Resonanzbehälter (19) mit der die beiden Fluten (28 und
29) trennenden Wandung (30) in der Ansaugleitung (26) verbindet.
2. Sauganlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Brennkraftmaschine (9) der V-Bauart mit 8-Zylin
dern die Saugabstände aus den beiden Teilsammelvolumen (24 und
23) 180° Kurbelwinkel betragen.
3. Sauganlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansaugleitung (26) bis hin zum Luftfilter (27) der
Brennkraftmaschine (9) zweiflutig ausgebildet ist.
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---|---|---|---|---|
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EP0790393A1 (de) | 1996-02-14 | 1997-08-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Brennkraftmaschine mit Sauganlage mit einem an gegenüberliegenden Zylinderbänken anschliessbaren Sammler, insbesondere V 8-Motor |
DE19605308A1 (de) * | 1996-02-14 | 1997-08-21 | Bayerische Motoren Werke Ag | Brennkraftmaschine mit Sauganlage mit einem an gegenüberliegenden Zylinderbänken anschließbaren Sammler, insbesondere V 8-Motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4014291A1 (de) | 1991-11-07 |
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