DE4439792A1

DE4439792A1 - Lufteinlaßsystem für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE4439792A1
Application number: DE4439792A
Authority: DE
Inventors: Teruhiko Minegishi; Minoru Ohsuga; Jun Ichi Yamaguchi; Yasushi Sasaki; Hiroyuki Nemoto; Yuzo Kadomukai; Ryuhei Kawabe
Original assignee: Hitachi Automotive Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1993-11-08
Filing date: 1994-11-08
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2014-11-09
Also published as: JP3514496B2; KR950014567A; JPH07133725A; DE4439792C2; KR100194532B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lufteinlaßsystem, über das den Verbrennungskammern eines Verbrennungsmotors Luft und Kraftstoff zugeführt wird.

In derartigen Lufteinlaßsystemen bestimmen die Größe, die Form und die Konfiguration der Luftansaugleitungen nicht nur die Rate, mit der die Ansaugluft in die Verbrennungs kammern des Motors strömt, sondern auch die Resonanzfre quenz des Systems. Der letztere Parameter ist insbeson dere dann wichtig, wenn der Motor für eine Resonanzaufla dung ausgelegt ist, bei der von Vorteil ist, eine Anord nung zur Abwandlung der Resonanzfrequenz des Systems vorzusehen, um die Resonanzfrequenz an die Drehzahl des Motors anzupassen. Es ist außerdem wichtig, derartige Lufteinlaßsysteme so einfach und so kompakt wie möglich auszubilden, so daß der für ihre Montage erforderliche Raum reduziert wird, was wiederum bei der Konstruktion des Motorraums des Kraftfahrzeugs größere Freiheiten ermöglicht.

Aus der JP 4-175,465-A (und den entsprechenden Patenten US 5,003,933, US 5,094,194, US 5,150,669, US 5,261,272 und US 5,261,375) ist ein Lufteinlaßsystem für Verbren nungsmotoren bekannt, das kompakt als Einheit mit einem Sammlerabschnitt und einem hiervon getrennten Ansaugab schnitt ausgebildet ist. Ein Einspritzventil, eine Dros selklappe, ein Ansaugluft-Strömungssensor sowie ein Luft einlaßabschnitt sind jedoch getrennt vorgesehen. Diese Anordnung kann nicht effizient zusammengebaut und mon tiert werden, weil das Einspritzventil, die Drossel klappe, der Ansaugluft-Strömungssensor sowie der Luftein laßabschnitt getrennt montiert werden müssen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lufteinlaßsystem für Verbrennungsmotoren zu schaffen, bei dem ein Lufteinlaßabschnitt, ein Sammlerabschnitt sowie Motoransaugkanäle und dergleichen kompakt ausgebildet sind, um die Bauhöhe des Motors zu reduzieren und dadurch eine Neigung der Motorhaube eines Kraftfahrzeugs zu er möglichen, wodurch die aerodynamischen Eigenschaften und der Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs verbessert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Luft einlaßsystem für Verbrennungsmotoren, das die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale besitzt.

In dem erfindungsgemäßen Lufteinlaßsystem strömt die in einen Lufteinlaß eingetretene Luft durch einen Ansaug luft-Strömungssensor und eine Drosselklappe in einen hiervon getrennten Durchlaßabschnitt. Von hier strömt sie durch einen Sammlerabschnitt in einen Ansaugkanalab schnitt, der den jeweiligen Zylindern entsprechende, getrennte Ansaugrohre besitzt, und dann in die Motor- Verbrennungskammern.

Zur Erzielung einer kompakten Konstruktion sind der Durchlaßabschnitt, der Sammlerabschnitt und der Ansaug rohrabschnitt nebeneinander angeordnet und direkt oder über eine Trennwand miteinander verbunden. In dem strom abseitig zum Lufteinlaßabschnitt befindlichen Durchlaß ist eine Steuereinheit zum Steuern des Motors angebracht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das gesamte Luftein laßsystem, das aus dem Lufteinlaßabschnitt, den Ansaugka nälen und dergleichen aufgebaut ist, kompakt ausgebildet, so daß der Motorraum effizient ausgenutzt werden kann.

Da die Durchlässe unter Verwendung von Trennwänden aus ge bildet sind, um die obenbeschriebenen Teile nebeneinander anordnen zu können, ist es möglich, daß das Lufteinlaß system kompakt ist und keinen übermäßig großen Platzbe darf erfordert.

Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungs formen der vorliegenden Erfindung gerichtet.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines in einen V-Motor eingebauten Lufteinlaßsystems für Ver brennungsmotoren gemäß der vorliegenden Er findung;

Fig. 2 eine Längsschnittansicht des Lufteinlaß systems von Fig. 1;

Fig. 3, 4 Schnittansichten, die die Luftströmung in einem Abschnitt des Lufteinlaßsystems veran schaulichen;

Fig. 5, 6 Ansichten zur Erläuterung der Anbringung eines Ansaugrohrs;

Fig. 7, 8 Ansichten zur Erläuterung der Luftströmung im Ansaugrohr;

Fig. 9, 10 Ansichten zur Erläuterung des Resonanzprin zips im Ansaugrohr;

Fig. 11 den Aufbau einer Verwirbelungsleitung;

Fig. 12 das Verwirbelungsventil;

Fig. 13 den Strömungsteiler-Ventilabschnitt;

Fig. 14 die Konstruktion des Strömungsteiler-Ventil wellen-Kopplerabschnitts;

Fig. 15 eine Längsschnittansicht des Aufbaus eines Ansaugrohrkörpers;

Fig. 16 eine Querschnittsansicht des Ansaugrohrkör pers von Fig. 15 längs der Linie a-a;

Fig. 17 eine Längsschnittansicht einer weiteren Aus führungsform des erfindungsgemäßen Ansaug rohrkörpers;

Fig. 18 eine horizontale Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Ansaugrohrkörpers;

Fig. 19 eine Querschnittsansicht der Ausführungsform von Fig. 18;

Fig. 20, 21 den Aufbau einer Kraftstoffleitung bzw. einer Kühlmittelleitung;

Fig. 22 eine weitere Ausführungsform des erfindungs gemäßen Ansaugrohrkörpers;

Fig. 23 eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus einer Abgasrückführungsleitung;

Fig. 24 eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus einer weiteren Ausführungsform der Abgasrück führungsleitung;

Fig. 25, 26 alternative Anordnungen zur Anbringung einer Steuereinheit im erfindungsgemäßen Luftein laßsystem; und

Fig. 27-29 eine Anordnung der elektrischen Leistungsver sorgung in dem erfindungsgemäßen Lufteinlaß system.

Das Lufteinlaßsystem für Verbrennungsmotoren gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen Lufteinlaßabschnitt 7, 8, einen Sammlerabschnitt 9 und einen Ansaugrohrab schnitt 10, die nebeneinander angeordnet sind und durch Trennwände 11 voneinander getrennt sind.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform des Lufteinlaß systems 100 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, das in einen V-Motor eingebaut ist, dessen zwei Zylinderbänke 1, 2 in einem bestimmten Winkel zueinander orientiert sind. Dieser V-Motor besitzt im allgemeinen 6, 8 oder 12 Zylinder, wobei die vorliegende Erfindung auf jeden die ser Fälle angewandt werden kann. In dem V-Motor ist zwi schen der linken Zylinderbank 1 und der rechten Zylinder bank 2 ein Raum vorhanden, in dem das Lufteinlaßsystem (oder ein Teil desselben) untergebracht ist. Daher muß das Lufteinlaßsystem kompakte Abmessungen besitzen.

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht des Motors, in der die beiden Bänke 1 und 2 gezeigt sind. Fig. 2 ist eine Teillängsschnittansicht des Lufteinlaßsystems von Fig. 1. Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, enthält das erfindungsgemäße Lufteinlaßsystem drei Hauptabschnitte oder Kammern, die nebeneinander angeordnet und durch eine gemeinsame Wand getrennt sind. Diese drei Hauptabschnitte enthalten einen Lufteinlaßabschnitt 7, 8, einen Sammler abschnitt 9 und einen Ansaugrohrabschnitt 10. Die Luft, die in ein (nicht gezeigtes) Luftfilter eingetreten ist, bewegt sich durch eine Ansaugleitung 4 zu einem Luft strömungssensor 5 (etwa vom Hitzdrahttyp, vom Schaufeltyp oder vom Druckerfassungstyp) und anschließend durch eine Drosselklappe 6, mit der die Menge der dem Motor zuge führten Ansaugluft gesteuert wird. Die Drosselklappe 6 kann entweder mechanisch oder elektrisch mittels eines Motors angetrieben werden.

Die Luft, die sich durch die Drosselklappe 6 bewegt hat, strömt in einen Verbindungsabschnitt 7, die einen Über gang von dem im allgemeinen kreisförmigen Querschnitt des Drosselklappenabschnitts 6 zu einem Durchlaßabschnitt 8 (der im allgemeinen einen rechtwinkligen Querschnitt besitzt) schafft, und in einen Sammlerabschnitt 9 und anschließend in den Ansaugrohrabschnitt 10, in dem sie auf die Ansaugrohre der einzelnen Zylinder des Motors aufgeteilt wird. Ein Sammlerkörper 108 enthält den Luft einlaßabschnitt 7 und den Sammlerabschnitt 9, während ein Ansaugrohrkörper 110 den Ansaugrohrabschnitt 10 enthält.

Danach strömt die Luft durch Ansaugkanäle 3 in die Ver brennungskammern 12 des Motors.

In dem obenbeschriebenen Aufbau sind der Durchlaßab schnitt 8, der Sammlerabschnitt 9 und der Ansaugrohrab schnitt 10 nebeneinander angeordnet, durch gemeinsame Trennwände voneinander getrennt und direkt oder durch die Trennwände hindurch miteinander verbunden, um ein kompak tes Ansaugsystem zu ergeben. Die Reihenfolge dieser drei Komponenten ist nicht festgelegt. Wie später beschrieben wird, kann an der Trennwand 11 zwischen dem Durchlaßab schnitt 8 und dem Sammlerabschnitt 9 eine elektronische Steuereinheit zur Steuerung des Motors angebracht werden, wobei die Kühlungswirkungen berücksichtigt werden. Diese Steuereinheit wird daher durch die Ansaugluft gekühlt.

Im Ansaugkanal 3 eines jeden Zylinders sind sowohl ein Einspritzventil 14 als auch ein Luftdurchlaß 15, der ein Verwirbeln der Luft in der Verbrennungskammer 12 bewirkt, angeordnet. (Dieser Luftdurchlaß ist nicht notwendig, wenn keine Verwirbelung erzeugt werden muß.) Im Körper des Ansaugrohrabschnitts 10 sind Strömungsteilerventile 17 zur Steuerung der Luftströmung in den Ansaugrohrab schnitt 10 und in den Luftdurchlaß 15 für jeden Zylinder für die Erzeugung der Verwirbelungsbewegung vorgesehen. Das Strömungsteilerventil 17 ist von einer Welle 18 un terstützt und über einen an einem Ende der Welle 18 ange brachten Koppler 19 mit einer Antriebsvorrichtung 20 gekoppelt. (In der vorliegenden Ausführungsform ist als Beispiel für das Strömungsteilerventil 17 eine Drehklappe gezeigt, die gleiche Wirkung kann jedoch bei Verwendung eines Schieberventils oder eines anderen Ventiltyps er zielt werden. Ferner kann die Antriebsvorrichtung 20 ein Elektromotor auf einer Membran sein, die eine Druckdiffe renz ausnutzt.) Wie im folgenden genauer beschrieben wird, steuert im Sammlerabschnitt 9 ein Steuerventil 21 einen Luftsäulen-Resonanzpunkt, um das Motoransaugvermö gen zu verbessern. (In der vorliegenden Ausführungsform ist als Beispiel für das den Luftsäulen-Resonanzpunkt steuernde Steuerventil 21 eine Drehklappe gezeigt, wobei ein Betätigungselement 16 das Steuerventil 21 antreibt, die gleiche Wirkung kann jedoch auch unter Verwendung eines Schieberventils und dergleichen erzielt werden.)

In der Ausführungsform von Fig. 1 sind zwischen dem Durchlaßabschnitt 8 und dem Sammlerabschnitt 9 dort, wo die Ansaugleitung eine Krümmung aufweist, Leitvorrichtun gen 22 vorgesehen, die entweder aus Metall oder aus Kunstharz hergestellt sind und den Zweck haben, die An saugluftströmung auszurichten (siehe auch Fig. 3 und 4). In dem gekrümmten Abschnitt der Ansaugluftströmung tritt ein Luftströmungswirbel 23 auf, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die in der Leitung vorgesehenen Leitvorrichtungen 22, wie sie in Fig. 4 gezeigt sind, führen die Luftströ mung um die Krümmung und senken daher den Grad der Turbu lenz oder der Verwirbelung ab, wodurch der Ansaugluftwi derstand, der durch die Verwirbelung entsteht, reduziert wird und somit eine Absenkung der Motorleistung verhin dert wird. Das Vorhandensein der Leitvorrichtungen 22 ist jedoch für den einwandfreien Betrieb des erfindungsgemä ßen Systems nicht wesentlich.

Der Sammlerkörper 108 und der Ansaugrohrkörper 110, auf die oben Bezug genommen worden ist, sind mittels Befesti gungseinrichtungen 24 befestigt, die in den Fig. 5 und 6 gezeigt sind. Ein Sammlerkörper 108, der wie in Fig. 5 gezeigt konstruiert ist, besitzt glatte Oberflächen und weist daher gegenüber einer äußeren Kraft eine geringe Festigkeit auf. Andererseits besitzt der Sammlerkörper 108 der vorliegenden Erfindung, der wie in Fig. 6 gezeigt, konstruiert ist, eine dreidimensionale Konstruktion, die erheblich steifer ist.

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 7 und 8 ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung erläutert. In den Fig. 7 und 8 gibt ein Pfeil die Strömungsrichtung der Luft im Durchlaßabschnitt 8 oder im Sammlerabschnitt 9 an. Im Durchlaßabschnitt 8 oder im Sammlerabschnitt 9 ist wie in Verbindung mit Fig. 6 erläutert ein Vorsprung 25 vorhan den, der eine Turbulenz 26 der Luftströmung in der Nähe des Vorsprungs 25 hervorrufen kann, wie in Fig. 7 gezeigt ist. In Fig. 8, in der die vorliegende Erfindung gezeigt ist, weist der Vorsprung 25A nur eine schwache Formände rung auf, so daß keine Turbulenz entsteht. Dadurch wird ein Anstieg des Ansaugluftwiderstands in diesem Bereich verhindert.

In den Fig. 9 und 10 ist die Hauptresonanz der Luftsäule in dem erfindungsgemäßen Lufteinlaßsystem gezeigt, wobei das gezeigte Lufteinlaßsystem mittels einer Trennwand 107, die ein Steuerventil 29 für die Steuerung des Reso nanzpunkts der Luftsäule enthält, in zwei den beiden Zylinderbänken des V-Motors entsprechende Abschnitte unterteilt ist. Wie in Fig. 9 gezeigt, bilden bei ge schlossenem Steuerventil 21 die Drosselklappe 6, der Durchlaßabschnitt 8, der Sammlerabschnitt 9 und der An saugrohrabschnitt 10 einen Durchlaß, weshalb das Ansaug rohr im Hinblick auf eine Aufladung sehr lang wird und eine abgesenkte Resonanzfrequenz und eine gesteigerte Resonanzwirkung bei niedriger Motordrehzahl zur Folge hat. Wie in Fig. 10 gezeigt, erstreckt sich bei geöffne tem Steuerventil 21 das Ansaugsystem zum offenen Ab schnitt des Steuerventils 21. Da in diesem Fall der Reso nanzabschnitt kurz ist, erfolgt bei hoher Drehzahl eine Resonanzaufladung. Die Länge des Resonanz-Ansaugrohrs kann wie oben beschrieben durch Betätigen des Steuerven tils 21 geändert werden, wodurch die Aufladung in einem größeren Notordrehzahlbereich möglich wird. Die Anordnung des Steuerventils 21 als Teil der Trennwand 107 hat sich als geeignet erwiesen, weil es nicht notwendig ist, ein spezielles Ansaugrohr vorzusehen, so daß es möglich ge worden ist, das Lufteinlaßsystem kompakt auszubilden.

Nun wird mit Bezug auf Fig. 11 ein Mechanismus für die Erzeugung einer Verwirbelung in der Verbrennungskammer 12 des Motors erläutert. Die in die Verbrennungskammer 12 angesaugte Luft bewegt sich durch das Strömungsteilerven til 17 (siehe auch Fig. 2), den Ansaugrohrabschnitt 10 und die Ansaugventile 27, um dann in die Verbrennungskam mer 12 angesaugt zu werden. In diesem Zeitpunkt kann das Verhältnis der durch den Ansaugrohrabschnitt 10 strömen den Luft zu der durch den Luftdurchlaß 15 strömenden Luft durch Öffnen und Schließen des Strömungsteilerventils 17 verändert werden. Wenn das Strömungsteilerventil 17 ge schlossen ist, bewegt sich ein großer Teil der Ansaugluft durch den Luftdurchlaß 15. Durch die Ansaugluftströmung, die, wie in der Zeichnung durch einen Pfeil angedeutet ist, eine bestimmte Richtung besitzt, wird in der Ver brennungskammer 12 eine Verwirbelung 28 erzeugt. In einem solchen System, das in der Verbrennungskammer 12 unter Verwendung der abgelenkten Strömung der Ansaugluft im Ansaugrohrabschnitt 10 eine Verwirbelungsbewegung er zeugt, kann ein Strömungsteilerventil 17 verwendet wer den, das teilweise abgeschnitten ist, wie in Fig. 12 bei 29 gezeigt ist. Ferner kann in dem Lufteinlaßsystem mit zwei Luftdurchlässen 15 im Ansaugkanalabschnitt des Mo tors, die zwei Ansaugventilen 27 entsprechen, eine ähnli che Wirkung erhalten werden, wenn das Strömungsteilerven til 17 so beschaffen ist, daß es den Luftdurchlaß 15 schließt. In dem V-Motor befindet sich der Ansaugrohrab schnitt 10 in einem Bereich zwischen den beiden Zylinder bänken, ferner befindet sich hier auch das Strömungstei lerventil 17. Weiterhin sind die mehreren Strömungstei lerventile 17 wie in Fig. 13 gezeigt für sämtliche Zylin der durch die Welle 18 (siehe Fig. 2) unterstützt. Die Verwendung zweier Wellen 18 ist hingegen nachteilig, weil hierfür zusätzlicher Platzbedarf notwendig wäre.

Wie ebenfalls oben beschrieben worden ist, kann das Strö mungsteilerventil 17 teilweise abgeschnitten sein, wie in Fig. 12 bei 29 gezeigt ist. Es wird jedoch darauf hinge wiesen, daß im Fall des Systems mit zwei Luftdurchlässen 15 im Ansaugkanalabschnitt, die zwei Ansaugventilen 27 entsprechen, anstelle des Strömungsteilerventils 17 eine ähnliche Wirkung durch die Verwendung zweier Verwirbe lungssteuerventile, je eines in jedem Luftdurchlaß 15, erzielt werden kann.

In dem Ansaugsystem, in dem die Strömungsteilerventile 17 für sämtliche Zylinder durch eine einzige Welle 18 unter stützt sind, kann es vorkommen, daß das Strömungsteiler ventil 17 aufgrund von Temperaturänderungen nicht gleich mäßig arbeitet, falls die axiale Bewegung der Welle 18 beschränkt ist, weil der Ansaugrohrkörper 110 und die Welle 18, die wahrscheinlich unterschiedliche Wärmeaus dehnungskoeffizienten besitzen, in einer einteiligen Konstruktion ausgebildet sind, wie in Fig. 13 gezeigt ist. Wie in Fig. 14 gezeigt ist, ist zur Beseitigung dieses Problems der Koppler 19, der die Welle 18 mit der Antriebsvorrichtung 20 verbindet, mit einem Schlitz 19a versehen, in den ein an der Welle 18 befestigter Fixier stift 19B eingepaßt ist, um eine axiale Bewegung der Welle 18 zuzulassen und nur die Drehbewegung von der Antriebsvorrichtung 20 zu übertragen, wodurch wegen die ser axialen Bewegung der Welle 18 eine unterschiedliche axiale Wärmeausdehnung oder -kontraktion des Ansaugrohr körpers 110 und der Welle 18, die durch Temperaturände rungen bewirkt wird, ausgeglichen werden kann. Das Strö mungsteilerventil 17 kann daher stets gleichmäßig arbei ten. Es wird darauf hingewiesen, daß der in Fig. 14 ge zeigte Aufbau des Kopplers 19 auch durch eine Konstruk tion verwirklicht sein kann, bei der in der Welle 18 ein Schlitz vorgesehen ist und der Fixierstift 19B am Koppler 19 befestigt ist.

Die Fig. 15 und 16 zeigen weitere Konstruktionseinzelhei ten einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftein laßsystems. Fig. 15 ist eine Längsschnittansicht, in der die angesaugte Luft durch einen Pfeil symbolisiert ist. Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht der vorliegenden Ausführungsform längs der Linie a-a in Fig. 15. Der Durchlaßabschnitt 8 und der Sammlerabschnitt 9 sind in Längsrichtung durch Trennwände 111 bzw. 112 unterteilt (Fig. 16), um den Durchlaßabschnitt 8 und den Sammlerab schnitt 9 für jede Zylinderbank des Motors zu trennen, damit die Resonanzaufladung wie oben beschrieben möglich ist. In der vorliegenden Ausführungsform besitzen sowohl der Durchlaßabschnittkörper 106 als auch der Sammlerab schnittkörper 108 einen E-förmigen Querschnitt und sind übereinander angeordnet. Dieser Konstruktionstyp schafft eine zusätzliche Festigkeit in bezug auf eine äußere Kraft, weil die Trennwände 111 und 112 gerippt sind und weil die Übereinanderanordnung die Steifigkeit der Vor richtung erhöht. Dieser Aufbau ist auch im Hinblick auf die Herstellung und die Kosten von Vorteil, weil die Konfiguration verhältnismäßig einfach ist. Wenn keine Resonanzaufladung erfolgt, müssen der Durchlaßabschnitt körper 106 und der Sammlerabschnittkörper 108 keinen E-förmigen Querschnitt besitzen, sondern können kanal- oder kastenförmig sein.

Fig. 17 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegen den Erfindung, in der ein Sammlerabschnittkörper 108 drei übereinander angeordnete Stufen besitzt. In diesem Aufbau strömt die Ansaugluft von der Drosselklappe 6 zum Ansaug rohrabschnitt 10 wie durch den Pfeil in der Zeichnung angegeben. Für eine gegebene, feste Länge des Ansaugrohrs kann der Montageraum für das Lufteinlaßsystem in Längs richtung des Motors reduziert werden. In Fig. 17 besitzt das Lufteinlaßsystem drei übereinander angeordnete Stufen des Sammlerabschnittkörpers, die Anzahl ist jedoch nicht auf drei Stufen beschränkt.

In den Fig. 18 und 19 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, in der der Durchlaß abschnitt 8 und der Sammlerabschnitt 9 abgewandelt sind. Die Ansaugluft, die sich durch die Drosselklappe 6 bewegt hat, strömt durch den Durchlaßabschnitt 8 und den Samm lerabschnitt 9, die in horizontaler Richtung nebeneinan der angeordnet sind, und dann in den Ansaugrohrabschnitt 10. Eine Trennwand 109 ist mit einem Steuerventil 21 versehen, das den Luftsäulen-Resonanzpunkt steuert. Da in dieser Ausführungsform der Durchlaßabschnitt 8 und der Sammlerabschnitt 9 in bezug auf den Motor in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet sind, ist es möglich, die Bauhöhe des Motors zu verringern. Es wird darauf hingewiesen, daß dann, wenn keine Resonanzaufladung er folgt, eine Trennung des Sammlers wie in der vorliegenden Ausführungsform nicht notwendig ist, so daß dann der Sammler die Form eines Kastens besitzen kann. Fig. 19 zeigt einen Schnitt längs der Linie b-b in Fig. 18. Der Durchlaßabschnitt 8 und der Sammlerabschnitt 9, die hori zontal angeordnet sind, sind durch die Trennwand 109 den jeweiligen Zylinderbänken des Motors zugeordnet. Hierbei ist die Anzahl der Reihen des Durchlaßabschnitts 8 und des Sammlerabschnitts 9 nicht beschränkt.

Fig. 20 zeigt eine Querschnittsansicht des Einspritzven tilabschnitts 14, der im Ansaugrohrkörper 110 angebracht ist. Das Einspritzventil 14 empfängt den Kraftstoff, der durch eine im Ansaugrohrkörper 110 angeordnete Kraft stoffleitung 30 zugeführt wird. Im Ansaugrohrkörper 110 ist ein Ansaugluftdurchlaß 31 vorgesehen, der die Kraft stoffzerstäubung im Zeitpunkt der Kraftstoffzufuhr vom Einspritzventil 14 zum Motor verbessert. Die Luftzufuhr vom Ansaugluftdurchlaß 31 zum Einspritzventil 14 wird durch eine kleine Bohrung 31A bewerkstelligt. Die vorlie gende Ausführungsform erfordert wie oben beschrieben keine getrennten Zufuhrleitungen wie in herkömmlichen Ansaugsystemen, um sowohl den Kraftstoff als auch die Luft dem Einspritzventil 14 zuzuführen, so daß sowohl der Montageraum als auch die Kosten verringert werden können. Die vorliegende Ausführungsform ist selbstverständlich selbst dann geeignet, wenn die Konstruktion keinen An saugluftdurchlaß 31 enthält, d. h. wenn in dem System die Kraftstoffzerstäubung nicht mittels Luft verbessert wird.

Fig. 21 ist eine Querschnittsansicht des Einspritzventils 14 ähnlich wie in Fig. 20. Das Einspritzventil 14 wird von der Kraftstoffleitung 30, die im Ansaugrohrkörper 110 angebracht ist, mit Kraftstoff versorgt. In der Umgebung der Kraftstoffleitung 30 im Ansaugleitungskörper ist eine Kühlungsfluidleitung 32 vorgesehen. Das Kühlungsfluid, das durch diese Kühlungsfluidleitung 32 strömt, strömt damit durch den Motor. Die Strömung des Kühlungsfluids durch die Kühlungsfluidleitung 32 kühlt die Kraftstoff leitung 30, so daß es möglich ist, die Kraftstoffleitung 30 vor der Wärme des Motors zu schützen und dadurch eine Dampfsperre im Kraftstoffsystem zu verhindern.

Fig. 22 ist eine Querschnittsansicht einer Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 2. (Elemente, die die gleiche Funktion besitzen, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 bezeichnet.) In diesem Aufbau strömt die von einem (nicht gezeigten) Luftfilter kommende Luft durch den Durchlaß 4 und am Ansaugluft-Strömungssensor 5 vorbei und dann durch die Drosselklappe 6, die die An saugluftströmung zum Motor steuert. Die Luft, die sich an der Drosselklappe 6 vorbeibewegt hat, strömt durch den Durchlaßabschnitt 8 und den Sammlerabschnitt 9 und dann in den Ansaugrohrabschnitt 10, der den einzelnen Zylin dern entspricht. Danach strömt die Luft durch die Ansaug kanäle 3 des Motors in die Verbrennungskammer 12 (Fig. 1). In dieser Ausführungsform ist der Ansaugrohrkörper 110 aus Metall hergestellt, während der Sammlerkörper 108 aus Kunstharz hergestellt ist. Der aus Metall herge stellte Ansaugrohrkörper 110 begrenzt die einem V-Motor eigentümlichen Schwingungen der einzelnen Zylinderbänke, während der aus Kunstharz gebildete Sammlerkörper 108, der in beliebige Formen gegossen werden kann, ein Ansaug rohr mit einer nahezu idealen Konfiguration bilden kann. Weil darüber hinaus die Wanddicke des Sammlerkörpers 108 verringert werden kann, ist es möglich, sowohl den erfor derlichen Montageraum als auch das Gewicht zu verringern. Ferner besitzt ein Kunstharz-Gußstück im allgemeinen eine gleichmäßigere Oberfläche als ein Metall-Gußstück, so daß der Ansaugluftdruck im Ansaugrohrabschnitt 110 nicht ansteigt, wenn der Kunstharzguß im Ansaugrohr verwendet wird, so daß der Ansaugwirkungsgrad verbessert wird. Es wird darauf hingewiesen, daß auch in der vorliegenden Erfindung ein Teil oder sämtliche derjenigen Komponenten, die in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform erläutert worden sind, auch hier verwendet werden können.

Fig. 23 ist eine seitliche Schnittansicht einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung, bei der sich an der stromabseitigen Seite des Ansaugluft-Strömungsweges der Drosselklappe 6 des Sammlerkörpers 108 ein Abgasrückfüh rungs-Auslaßkanal 33 befindet, der in den Lufteinlaßab schnitt 7 mündet. Die Anordnung des Auslaßkanals 30 an der in den Zeichnungen gezeigten Position ermöglicht eine wirksame Mischung der Ansaugluft und des über die Abgas rückführung zugeführten Gases, wodurch eine gute Vertei lung des durch die Abgasrückführung zugeführten Gases auf die einzelnen Zylinder des Motors gewährleistet ist.

Fig. 24 zeigt einen Querschnitt des Einspritzventils 14 in dem in Fig. 23 gezeigten Ansaugrohrkörper 110. (Elemente mit der gleichen Funktion sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 20 und 21 bezeichnet.) In dem Ansaugrohrkörper 110 ist eine Abgasrückführungslei tung 34 vorgesehen, die mit einer Leitung 34A verbunden ist, die ihrerseits zum Ansaugrohrabschnitt 10 führt. Wenn der obenbeschriebene Aufbau verwendet wird, muß kein zusätzliches Rohr vorgesehen werden, weil die Abgasrück führungsleitung 34 im Ansaugrohrkörper 110 einteilig ausgebildet ist und eine gute Verteilung der Luft auf die einzelnen Zylinder gewährleistet ist. Da sich außerdem der Auslaßkanal 33 stromabseitig vom Einspritzventil 14 befindet, ist es unwahrscheinlich, daß das Einspritzven til 14 verschmutzt wird.

Fig. 25 ist eine Längsschnittansicht der vorliegenden Erfindung, die einen möglichen Aufbau einer elektroni schen Steuereinheit im Luftdurchlaß veranschaulicht. Der Lufteinlaßabschnitt 7 und der Durchlaßabschnitt 8 besit zen hierbei die gleiche Konfiguration wie oben mit Bezug auf Fig. 2 und andere Figuren erläutert. Die Steuerein heit 13 ist im Durchlaßabschnitt 8 vorgesehen, so daß der Bedarf an einem besonderen Montageraum beseitigt wird. Sie wird durch die durch die Drosselklappe 6 angesaugte Ansaugluft gekühlt. Da ferner der Durchlaßabschnitt 8, in dem die Steuereinheit 13 an der Trennwand 11 angebracht ist, mit dem Ansaugrohrabschnitt 10 über den stromabsei tig angeordneten Sammlerabschnitt 9 verbunden ist, be steht nicht die Gefahr, daß die Steuereinheit 13 durch hereingeblasene Rußpartikel vom Motor verschmutzt wird.

Fig. 26 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegen den Erfindung, in der die Steuereinheit 13 an der oberen Wandoberfläche des Sammlerkörpers 108 angebracht ist. Auch in diesem Fall wird die gleiche Wirkung wie in Ver bindung mit Fig. 25 erläutert erhalten, wobei kein Nach teil entsteht, falls die Wandoberfläche gekrümmt ist, solange sie die innere Wandoberfläche des Sammlerkörpers 108 ist.

Mit Bezug auf Fig. 27 wird ein weiteres Merkmal des er findungsgemäßen Lufteinlaßsystems erläutert. Fig. 27 zeigt den Schnitt C-C von Fig. 26, wobei aus dem obenbe schriebenen Grund der Querschnitt C-C an dieser Position angeordnet ist, diese Anordnung jedoch keine Beschränkung darstellt. Der Sammlerkörper 108 enthält Drähte 35, durch die die einzelnen Teile mit elektrischem Strom versorgt werden.

Fig. 28 zeigt eine Abwandlung von Fig. 27, bei der die Drähte 36 quadratischen Querschnitt besitzen. Selbstver ständlich ist die Querschnittsform der Drähte 36 nicht beschränkt. Da mit dem obenerwähnten Aufbau zusätzlicher Raum für die Drähte eingespart werden kann und da darüber hinaus der Draht selbst keine isolierende Hülle erfor dert, besitzt das Lufteinlaßsystem den Vorteil, daß so wohl der Platzbedarf als auch Kosten verringert werden.

Fig. 29 ist ein Querschnitt des Endes der Drähte 35 oder 36, die im Sammlerkörper 108 angeordnet sind. Am Ende der Drähte 35 oder 36 ist ein Verbindungsanschluß 37 vorgese hen, ferner ist mit dem Sammlerkörper 108 einteilig ein Verbinder 108A gegossen, so daß die Drähte in der Weise angeschlossen werden können, daß jedes einzelne Teil mit elektrischer Leistung versorgt werden kann. Dieser Aufbau beseitigt den Bedarf an einer getrennten Anordnung des obenerwähnten Verbinders, so daß Platz gespart wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit dem kompakt ausgebildeten Lufteinlaßsystem die Ansaugleistung verbes sert werden. Daher kann der Motor kompakte Abmessungen erhalten, so daß die Form des Kraftfahrzeugs beliebiger gestaltet werden kann und infolgedessen eine Energieer sparnis und eine Kostenverringerung möglich sind, was für ein Kraftfahrzeug einen großen Vorteil darstellt.

Obwohl die vorliegende Erfindung oben im einzelnen be schrieben und gezeigt worden ist, dient die obige Be schreibung lediglich der Erläuterung und ist in keiner Weise beschränkend. Der Geist und der Umfang der vorlie genden Erfindung sind nur durch die beigefügten Patentan sprüche definiert.

Claims

1. Lufteinlaßsystem für die Zufuhr von Luft an einen Verbrennungsmotor mit mehreren Verbrennungskammern (12),
gekennzeichnet durch
einen Lufteinlaßabschnitt (7), der für den Ver brennungsmotor vorgesehene Luft aufnimmt,
einen Ansaugrohrabschnitt (10) mit mehreren An saugrohren, die die Luftströmung zu den jeweiligen Ver brennungskammern (12) des Motors leiten, und
wenigstens eine erste und eine zweite Luftströ mungskammer (9), die den Lufteinlaßabschnitt (7) mit dem Ansaugrohrabschnitt (10) verbinden, die nebeneinander angeordnet sind und die von der angesaugten Luft nachein ander durchströmt werden, wobei jede Luftströmungskammer von der benachbarten Luftströmungskammer durch eine ge meinsame Wand (11) getrennt ist und mit der benachbarten Luftströmungskammer durch eine Öffnung in der gemeinsamen Wand (11) verbunden ist.

2. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens drei Luftströmungskammern (8, 9), die nebeneinander angeordnet und durch eine gemeinsame Wand (108) voneinander getrennt sind.

3. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste und/oder die zweite Luftströmungskammer (8, 9) eine longitudinale Wand (109) enthält, die wenig stens eine der Luftströmungskammern (8, 9) in einen er sten und einen zweiten longitudinalen Abschnitt unter teilt.

4. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste und/oder die zweite Luftströmungskammer (8, 9) eine longitudinale Wand (109) enthält, die wenig stens eine der Luftströmungskammern (8, 9) in einen er sten und einen zweiten longitudinalen Abschnitt unter teilt.

5. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die die longitudinale Wand (109) enthaltende(n) Luftströmungskammer(n) (8, 9) einen E-förmigen Quer schnitt besitzt (besitzen)

6. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die longitudinale Wand (109) zwischen dem ersten und dem zweiten longitudinalen Abschnitt eine Öffnung sowie in der Öffnung ein Steuerventil (21) aufweist, das die Öffnung progressiv verschließen kann, um den Reso nanzpunkt der diese longitudinale Wand (109) enthaltenden Luftströmungskammer(n) (8, 9) einzustellen.

7. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die wenigstens ersten und zweiten Luftströmungs kammern jeweils enthalten:
einen Sammlerabschnitt (9), an den die Ansaug rohre des Ansaugrohrabschnitts (10) angeschlossen sind, und
erste und zweite Durchlaßabschnitte (8), die so angeschlossen sind, daß sie die Luft vom Einlaßabschnitt (7) aufnehmen und an den Sammlerabschnitt (9) leiten, wobei die ersten und zweiten Durchlaßabschnitte (8) in seitlicher Richtung neben dem Sammlerabschnitt (9) und an gegenüberliegenden Seiten desselben angeordnet sind.

8. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Sammlerabschnitt (9) eine longitudinale Wand (109) aufweist, die den Sammlerabschnitt (9) in ein er stes und ein zweites Sammlerabteil unterteilt, die so miteinander verbunden sind, daß sie eine Luftströmung vom ersten bzw. vom zweiten Durchlaßabschnitt (8) aufnehmen.

9. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die longitudinale Wand (109) des Sammlerab schnitts (9) eine Öffnung, die das erste und das zweite Sammlerabteil miteinander verbindet, sowie ein Steuerven til (21) aufweist, das die Öffnung progressiv verschlie ßen kann, um einen Resonanzpunkt des Sammlerabschnitts (9) einzustellen.

10. Lufteinlaßsystem für die Zufuhr von Luft an einen Verbrennungsmotor mit mehreren Verbrennungskammern (12), dadurch gekennzeichnet, daß das System enthält:

- einen ersten Körper (108) und
- einen zweiten Körper (110), der über oder unter dem ersten Körper (108) angeordnet ist und zusammen mit diesem das Lufteinlaßsystem bildet,

der zweite Körper (110) einen Ansaugrohrabschnitt (10) mit mehreren Ansaugrohren enthält, die die Luftströ mung zu den jeweiligen Verbrennungskammern (12) des Ver brennungsmotors leiten, und
der erste Körper (108) einen Lufteinlaßabschnitt (7), der die für den Verbrennungsmotor vorgesehene Luft aufnimmt, und wenigstens eine erste und eine zweite Luft durchlaßkammer (8, 9) enthält, die so miteinander verbun den sind, daß sie eine Luftströmung vom Lufteinlaßab schnitt (7) zum Ansaugrohrabschnitt (10) leiten, wobei die wenigstens ersten und zweiten Luftdurchlaßkammern (8, 9) nebeneinander angeordnet sind und von der Ansaugluft nacheinander durchströmt werden und wobei jede Luftströ mungskammer (8, 9) von der benachbarten Luftströmungskam mer (8, 9) durch eine gemeinsame Wand (11; 109) getrennt und mit dieser benachbarten Luftströmungskammer (8, 9) durch eine Öffnung in der gemeinsamen Wand (11; 109) verbunden ist.

11. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, daß
wenigstens eine äußere Oberfläche der ersten und/oder der zweiten Luftströmungskammer (8, 9) Vertie fungen aufweist und
eine innere Oberfläche der ersten und/oder der zweiten Luftströmungskammer (8, 9), die an die Vertiefun gen angrenzt, abgeschrägte Abschnitte aufweist, um die Luftströmung zu glätten.

12. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine Leitvorrichtung (22), die in der Öffnung in der gemeinsamen Wand (11) vorgesehen ist.

13. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine Steuereinheit (13), die den Ver brennungsmotor steuert und an der gemeinsamen Wand (11) angeordnet ist.

14. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine Steuereinheit (13), die den Ver brennungsmotor steuert und an einer inneren Oberfläche der wenigstens ersten und zweiten Luftströmungskammern (8, 9) angeordnet ist.

15. Lufteinlaßsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine Abgasrückführungskanal-Öffnung in der ersten und/oder der zweiten Luftströmungskammer (8, 9).