DE4433285A1 - Verbrennungsluftleitung einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Verbrennungsluftleitung einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse,
in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein Pleuel
angelenkt ist, das einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf
abgedeckten Zylinderrohr bewegbar ist, wobei in den Zylinderkopf einge
lassene Gaswechselventile mit einer Abgasleitung und einer Ver
brennungsluftleitung verbunden sind.
Eine derartige Brennkraftmaschine mit einer Verbrennungsluftleitung ist
aus der EP-A 0 448 431 bekannt. Diese Verbrennungsluftleitung ist
kompliziert geformt, so daß der Herstellungsaufwand erheblich ist. Zudem
sind durch diese Ausgestaltung die Strömungsverhältnisse nicht optimal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine mit
einer Verbrennungsluftleitung bereitzustellen, die die zuvor geschilderten
Nachteile vermeidet und darüber hinaus für eine weitgehend ölfreie Ver
brennungsluftzuführung zu den einzelnen Zylindern sorgt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verbrennungsluftleitung an
geodätisch niedrigster Stelle eine Ölfangvorrichtung aufweist, die als
Wanne ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, daß das in der Ver
brennungsluft mitgeführte Öl, das sich während des Durchströmens durch
die Verbrennungsluftleitung an deren Wänden absetzt und somit aus der
Verbrennungsluft ausscheidet, in der unterhalb der Verbrennungsluftlei
tung angeordneten Wanne sammelt. Das so gesammelte Öl kann dann in
geeigneter Form abgeleitet und dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine
zugeführt werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Wanne einstückig mit der Ver
brennungsluftleitung gefertigt und die Querschnittsfläche der Wanne bildet
eine Zusatzfläche zu der Querschnittsfläche der Verbrennungsluftleitung.
Die Verbrennungsluftleitung ist dabei im wesentlichen rohrförmig ausge
bildet. Die Wanne ist zumindest angenähert trapezförmig ausgebildet,
wobei sich deren trapezförmige Seitenwände unterhalb der Äquatorebene
in geradliniger Verlängerung der Wände der Verbrennungsluftleitung an
geordnet. Durch diese Ausbildung ist eine fertigungstechnisch sehr
günstig zu realisierende Form realisiert, die zudem ausgesprochen steif
und somit auch bezüglich der Geräuschemission sehr günstig ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Verbrennungsluftleitung eine Lade
luftleitung und aus Ladeluftleitungsabschnitten zusammensetzbar. Gerade
bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen wird beobachtet, daß über die Kur
belgehäuseentlüftung mitgeführtes Öl trotz eines Ölabscheiders nicht so
weit aus der anschließend verdichtenden Verbrennungsluft ausgeschie
den ist, daß in der nachfolgenden Ladeluftleitung keine weitere Ölab
scheidung mehr erfolgt. Daher ist insbesondere bei einer Ladeluftleitung
eine Ölfangvorrichtung in Form einer Wanne vorteilhaft einsetzbar. Die
Ladeluftleitung aus einzelnen Ladeluftleitungsabschnitten zusammenzu
setzen, ist insbesondere für eine in mehreren Varianten gefertigte Brenn
kraftmaschine einer Baureihe vorteilhaft, wenn beispielsweise verschie
dene Zylinderzahlen realisiert werden sollen. So ist es beispielsweise im
Rahmen der Erfindung möglich und vorgesehen bei einer 16-zylindrigen
V-Brennkraftmaschine die Ladeluftleitungsabschnitte von zwei benachbar
ten Zylindern einer Reihe und der entsprechenden gegenüberliegenden
Zylinderreihe an einem Ladeluftleitungsabschnitt anzuschließen, so daß
dieser Ladeluftleitungsabschnitt vier Zylinder mit Ladeluft versorgt. Somit
kann durch einfaches Aneinandersetzen von Ladeluftleitungsabschnitten
beispielsweise eine 8-Zylinderversion, eine 12-Zylinderversion und die
erwähnte 16-Zylinderversion mit identisch ausgebildeten Ladeluftleitungs
abschnitten realisiert werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Wanne aus Wannenabschnitten
entsprechend den Ladeluftleitungsabschnitten zusammengesetzt. Diese
Ausbildung bietet sich für ein produktionstechnisch einfaches und kosten
günstiges Herstellen einer derart ausgebildeten Ladeluftleitung an.
In Weiterbildung der Erfindung weisen die Wannenabschnitten an ihren
längsseitigen Enden Schottwände auf, die der Kontur der rohrförmigen
Ladeluftleitung entsprechen. Diese Schottwände gewährleisten einerseits
eine weitere Versteifung der Wannenabschnitte mitsamt den Ladeluftlei
tungsabschnitten und sie bewirken darüber hinaus eine Strömungsberuhi
gung in den Wannenabschnitten. Dadurch kann das aus der Ladeluft aus
geschiedene Öl sich ohne weiter von der Luftströmung mitgerissen zu
werden in der Wanne absetzen und abgeführt werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist an die Ladeluftleitung an geodätisch
höchster Stelle eine Kühlwasserleitung einstückig angeformt. Dabei ist die
Kühlwasserleitung entsprechend den Ladeluftleitungsabschnitten unter
teilt. Durch diese Kühlwasserleitung beziehungsweise diese Kühlwasserlei
tungsabschnitte wird das Kühlwasser, das über Verbindungsstücke von
den Zylinderköpfen der Brennkraftmaschine in diese Leitung eingeleitet
wird zu einem Kühlwasserwärmetauscher zurückgeführt. Die Kombination
der Kühlwasserleitung mit der Ladeluftleitung trägt also mit zu einer weite
ren Verringerung des Bau- und Fertigungsaufwandes der Brennkraftma
schine bei, da das Kühlwasser aus den gleichen Zylinderköpfen, die um
gekehrt mit Ladeluft versorgt werden müssen, abgeführt werden muß.
In Weiterbildung der Erfindung schließt die Kühlwasserleitung direkt an
die Ladeluftleitung an, so daß beide Leitungen eine gemeinsame Trenn
wand aufweisen. Diese Ausbildung gewährleistet eine weitere fertigungs
technisch und auch kostenmäßig günstige Ausgestaltung. Im Rahmen der
Erfindung ist es aber auch vorgesehen, die Ladeluftleitung und die Kühl
wasserleitung zwar einstückig, aber nicht mit einer gemeinsamen Trenn
wand auszubilden. Durch diese Ausgestaltung wird eine thermische Isola
tion von beiden Leitungen erreicht, die bei bestimmten Anwendungsfällen
nötig sein kann.
In Weiterbildung der Erfindung weisen die Ladeluftleitung und die Kühl
wasserleitung außenliegende Befestigungsflansche auf. Diese Ausbildung
ermöglicht ein einfaches Verbinden der einzelnen Leitungsabschnitte un
tereinander und an den Endbereichen mit entsprechenden Deckeln oder
Anschlußstücken.
In Weiterbildung der Erfindung weist die Wanne an einem stirnseitigen
Ende von außen zugängliche Einbuchtungen auf, die das Einführen von
Befestigungsschrauben in in die Schottwand eingelassene Befestigungs
löcher ermöglichen. Weiterhin sind in dem gegenüberliegenden stirnseiti
gen Ende der Wanne in die dortige Schottwand den Befestigungslöchern
gegenüberliegende Sacklochgewinde eingelassen. Diese Ausbildung er
möglicht in dem Bereich der Wanne eine sehr platzsparende und die
Außenkontur der Ladeluftleitung mit der Wanne in diesem Bereich nicht
vergrößernde Befestigungsmöglichkeit, die bezüglich der Funktionsfähig
keit durch die verringerte Querschnittsfläche nicht von Nachteil ist. Da
durch kann die Ladeluftleitung mit der Wanne durch diese optimierte Aus
gestaltung tief in den V-Raum zwischen den zwei Zylinderreihen einer
V-Brennkraftmaschine eingelassen werden. Dadurch wird insgesamt die
Bauhöhe der Brennkraftmaschine reduziert.
Im übrigen sind die Ansaugleitungsstutzen, die die Ladeluftleitung mit den
Einlaßkanälen der einzelnen Zylinderköpfe verbinden, einstückig an die
Zylinderköpfe angeformt und so ausgebildet, daß sie unter Einfügung
einer elastischen Runddichtung auf entsprechenden Öffnungen in der
Ladeluftleitung aufliegen. Durch die erfindungsgemäße steife Ausbildung
der Ladeluftleitung und die gewählte Anordnung der Ladeluftleitung in
dem V-Raum können die Ansaugstutzen sehr kurz ausgebildet sein und
es brauchen keine zusätzlichen Verschraubungen zwischen den Ansaug
stutzen und der Ladeluftleitung vorgesehen sein.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschrei
bung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungs
beispiel der Erfindung näher beschrieben ist.
Es zeigen:
Fig. 1 Ein Querschnitt durch eine in den V-Raum einer Brennkraft
maschine eingesetzte Ladeluftleitung mit angeformter Wanne
und aufgesetzter Kühlwasserleitung und
Fig. 2 einen Ladeluftleitungsabschnitt mit angeformter Kühlwasser
leitung und Wanne in der Draufsicht.
Die erfindungsgemäße Ladeluftleitung 1 ist in den V-Raum zwischen den
beiden Zylinderreihen einer V-förmig ausgebildeten Brennkraftmaschine
eingesetzt. Dabei ist die Ladeluftleitung 1 aus einzelnen Ladeluftleitungs
abschnitten 2 zusammengesetzt. Die einzelnen Ladeluftleitungsabschnitte
weisen Befestigungsstutzen 3 auf, durch die Befestigungsschrauben ge
führt werden, mit denen die zu der Ladeluftleitung 1 zusammengesetzten
Ladeluftleitungsabschnitte 2 in dem V-Raum der Brennkraftmaschine be
festigbar sind. Die Brennkraftmaschine weist im übrigen ein nur teilweise
dargestelltes Kurbelgehäuse 4 auf, auf das ein Zwischengehäuse 5 auf
gesetzt ist, das die Verbindung zu einem Zylinderkopf 6 herstellt. In das
Zwischengehäuse 5 ist ein bis in das Kurbelgehäuse 4 ragendes Zylinder
rohr 7 eingesetzt, das mit einem umlaufenden Bund 8 zwischen dem
Zwischengehäuse 5 und dem Zylinderkopf 6 verspannt ist. In dem Zylin
derrohr 7 ist ein Kolben 9, der über ein Pleuel mit einer Kurbelwelle ver
bunden ist, bewegbar.
Das Zylinderrohr 7 ist in dem von dem Zwischengehäuse 5 umgebenen
Bereich durch Kühlwasser kühlbar, wobei das Kühlwasser von dem
Zwischengehäuse in den ebenfalls zu kühlenden Zylinderkopf 6 weiterge
leitet wird. Von dem Zylinderkopf 6 wird das Kühlwasser an der höchsten
Stelle durch ein Rohrstück 11 in eine oberhalb der Ladeluftleitung 1 ange
ordnete Kühlwasserleitung 10 geleitet. In dem Ausführungsbeispiel ge
mäß Fig. 1 ist die Kühlwasserleitung 10 über abstandshaltende Füße 12
einstückig auf der Ladeluftleitung 1 angeordnet. Gemäß einer nicht dar
gestellten Ausführungsform ist es aber auch vorgesehen, die Kühlwasser
leitung 10 unter Weglassung der Füße 12 direkt auf der Ladeluftleitung 1
anzuordnen, so daß die beiden Leitungen eine gemeinsame Trennwand
aufweisen. Die Ladeluftleitung 1 weist weiterhin Ladeluftanschlüsse 13
auf, die mit Anschlußstutzen 14 zu den Einlaßkanälen der Zylinderköpfe 6
zusammenwirken. Diese Anschlußstutzen 14 liegen unter Einfügung einer
elastischen Dichtung 15 ohne weitere Verschraubung auf den Ladeluftan
schlüssen 13 auf.
An die Ladeluftleitung 1 ist weiterhin eine Wanne 16 angeformt, die an
geodätisch niedrigster Stelle der Ladeluftleitung 1 angeordnet ist. Die
Wanne 16 weist eine im wesentlichen trapezförmige Gestalt auf, wobei
sie an ihrer geodätisch niedrigsten Stelle den kürzeren Trapezschenkel
aufweist. Die Wanne 16 fängt das in der Ladeluftleitung 1 ausgeschie
dene Öl, das sich an den Wänden absetzt, auf. Dieses aufgefangene Öl
kann dann in geeigneter Form abgeführt werden. In der Fig. 1 ist zu er
kennen, daß die Wannenfläche die Querschnittsfläche der Ladeluftleitung
1 nicht beeinflußt, insbesondere nicht verkleinert, so daß eine Strömungs
beeinflussung der Ladeluft durch beispielsweise eine Querschnitts
verengung weitgehend ausgeschlossen ist.
An den stirnseitigen Enden weist die Wanne Schottwände 17 auf, die der
Kontur der rohrförmigen Ladeluftleitung entsprechen, das heißt, die
Schottwände 17 weisen zu der Ladeluftleitung 1 eine kreisbogenförmige
Ausbildung auf.
Die einzelnen Ladeluftleitungsabschnitte 2 gemäß Fig. 2 weisen an ihren
stirnseitigen Enden Flansche 18a, 18b auf, in die Öffnungen eingelassen
sind, durch die die Ladeluftleitungsabschnitte 2 miteinander verschraub
bar sind. Ähnliche Flansche sind an der Kühlwasserleitung 10 vorgese
hen. Die Wanne 16 weist dagegen an dem stirnseitigen Ende 18b eine
von außen zugängliche Einbuchtung 19 auf, die das Einführen von Be
festigungsschrauben in in die Schottwand 17 eingelassene Befestigungs
löcher ermöglichen. Auf dem gegenüberliegenden stirnseitigen Ende 18a
sind in die Schottwand 17 den Befestigungslöchern gegenüberliegende
Sacklochgewinde eingelassen. In diese werden die Befestigungsschrau
ben eingedreht.
Claims (9)
1. Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbel
welle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist, das
einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf abgedeckten Zy
linderrohr bewegbar ist, wobei in den Zylinderkopf eingelassene Gas
wechselventile mit einer Abgasleitung und einer Verbrennungsluftleitung
verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluftleitung an geodätisch
niedrigster Stelle eine Ölfangeinrichtung aufweist, die als Wanne (16)
ausgebildet ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (16) einstückig mit der Ver
brennungsluftleitung gefertigt ist und daß die Querschnittsfläche der
Wanne (16) eine Zusatzfläche zu der Querschnittsfläche der Ver
brennungsluftleitung bildet.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluftleitung eine
Ladeluftleitung (1) ist und daß die Ladeluftleitung (1) aus Ladeluftlei
tungsabschnitten (2) zusammensetzbar ist.
4. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (16) aus Wannenabschnitten
entsprechend den Ladeluftleitungsabschnitten (2) zusammengesetzt ist.
5. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wannenabschnitte an ihren längsseiti
gen Ende Schottwände (17) aufweisen, die der Kontur der rohrförmigen
Ladeluftleitung entsprechen.
6. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Ladeluftleitung (1) an geodätisch
höchster Stelle eine Kühlwasserleitung (10) einstückig angeformt ist.
7. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwasserleitung (10) direkt an die
Ladeluftleitung (1) anschließt und beide eine gemeinsame Trennwand
aufweisen.
8. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeluftleitung (1) und die Kühlwasser
leitung (10) außenliegende Befestigungsflansche (18a, 18b) aufweisen.
9. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (16) an einem stirnseitigen
Ende von außen zugängliche Einbuchtungen (19) aufweist, die das Ein
führen von Befestigungsschrauben in in die Schottwand (17) eingelassene
Befestigungslöcher ermöglichen, und daß in dem gegenüberliegenden
stirnseitigen Ende in die Schottwand (17) den Befestigungslöchern zu
geordnete Sacklochgewinde eingelassen sind.
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