EP0489238B1 - Ansaugverteiler für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
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- F02M35/108—Intake manifolds with primary and secondary intake passages
- F02M35/1085—Intake manifolds with primary and secondary intake passages the combustion chamber having multiple intake valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
- F05C2225/08—Thermoplastics
Definitions
- the invention relates to an intake manifold for an internal combustion engine made of plastic according to the preamble of the main claim.
- an intake manifold for an internal combustion engine is known, which is made in one piece from plastic.
- This suction manifold shows that it is possible to form both the connecting flange and the individual pipe pieces, which end in a common tubular extension, in one piece using plastic and to produce them in one operation.
- the manufacturing process of such an intake manifold is, however, quite complex, so that previously particularly complicated shapes had to be dispensed with.
- EP-PS 251 159 describes the use of a separate tube which is placed in the intake box and has openings which are arranged such that each cylinder is supplied with a certain amount of blow-by gases.
- the invention has for its object to provide a suction pipe in a simple manner and without additional structural elements, which is designed such that air and / or blow-through gases are fed evenly to the individual intake pipes of the internal combustion engine. This object is achieved on the basis of the preamble of the main claim by its characterizing features.
- the main idea of the invention is to design the supply of air or gas without machining the cylinder head or the engine block in such a way that these are introduced as close as possible to the valves in the intake tract. This also prevents any condensed water that may be introduced from icing up the intake tract. It is also achieved by the invention that no elements are required on the intake manifold that unnecessarily complicate or increase the cost of the manufacturing process of such an intake manifold.
- a longitudinal bore is to be arranged in the connecting flange of the intake manifold, from which cross bores branch off into the areas of the individual intake openings.
- a longitudinal bore is much easier to produce than in a cylinder head.
- Such a longitudinal bore can also be suitable for avoiding material accumulation at certain points, which is usually done by ribbing or by making cavities. In this respect, such a bore can also contribute to the structurally advantageous design of the intake manifold.
- the openings through which the blow-by gas opens into the intake area are arranged in the immediate vicinity of the connecting surface of the cylinder head.
- these openings can be designed as slots that are attached to the connection surface of the intake pipe. The closure of these slots is then inevitably formed by the connection surface of the cylinder head.
- the introduction of these slots, in particular into a plastic part, is very easy to manufacture in terms of production technology.
- the transverse bores can have different diameters in order to achieve certain throttle cross sections which are suitable for ensuring that the blow-by gases are distributed evenly into the individual cylinders or to the individual valves . This means that the transverse bore reached first by the blow-by gas has the smallest diameter and the diameter of the transverse bore increases in the direction of flow.
- One application of the longitudinal bore in the intake manifold is to use this bore to supply clean air, which is taken from the clean air flow of the air filter, to the valve seats of the injection valves.
- These injection valves which are fastened directly above, in the area of the respective intake pipes in valve bores, require additional air when idling, which enables a better swirling of the injected fuel quantity.
- This additional air is advantageously supplied to the individual valves via the longitudinal bore and the transverse bores branching off from it.
- Figure 1 shows an intake manifold 10. This has a connecting flange 19.
- a longitudinal bore 33 is arranged in this connecting flange 19.
- Cross bores 34 - 41 extend from this longitudinal bore 33.
- the transverse bores each open into an intake pipe 11-18.
- the longitudinal bore 33 is open on one side and is provided there with a connecting element 42, onto which a hose supplying the blow-by gases is attached.
- the longitudinal bore 33 is located in the illustration shown here approximately in the middle of the connecting flange. It is also possible to provide a longitudinal slot instead of such a bore directly on the end face of the connecting flange 19 facing the cylinder head 30.
- Cross slots extend from this longitudinal slot, which extend as far as the respective intake pipe. The production of such slots in a plastic molding is very simple, since no slides are required in an injection molding tool.
- the intake manifold 10 shown in FIG. 2 contains the intake pipes 11, 12, 13, 14. Valve seats 43, 44, 45, 46 for injection valves are arranged above the intake pipes. These injection valves have to be flushed with clean air in idle mode, this clean air being supplied to the fuel via holes in the valves and causing better swirling of the fuel.
- a longitudinal bore 33 is shown in the intake manifold. This is provided with a connecting element 42.
- the transverse bores 34, 35, 36, 37 extend from the longitudinal bore 33 and each lead to the inner wall of one of the valve seats 43 to 46.
- the longitudinal bore 33 is replaced by a longitudinal slot 52.
- valve 47 is shown in the valve seat 43.
- This valve 47 is held in the valve seat via O-rings 48, 49 and has air inflow openings 50 on its circumference.
- the longitudinal slot is closed by a cover element 51.
- the slot 52 is also the possibility of designing the slot 52 as a longitudinal bore, as shown in FIG. 1.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Ansaugverteiler für eine Brennkraftmaschine aus Kunststoff nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Aus der DE-PS 28 22 409 ist ein Ansaugverteiler für eine Brennkraftmaschine bekannt, welcher einstückig aus Kunststoff hergestellt ist. Dieser Ansaugverteiler zeigt, daß es möglich ist, sowohl den Anschlußflansch als auch die einzelnen Rohrstücke, die in einem gemeinsamen rohrförmigen Ansatz enden, unter Verwendung von Kunststoff einstückig auszubilden und in einem Arbeitsgang herzustellen. Das Herstellungsverfahren eines solchen Ansaugverteilers ist jedoch recht aufwendig, so daß bisher auf besonders komplizierte Formen verzichtet werden mußte.
- Aus der EP-PS 251 159 ist es bekannt, Leckgase bzw. Durchblasgase, welche sich in dem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine sammeln, in die Ansaugrohre der Zylinder zurückzuführen. Diese Durchblasgase entstehen dadurch, daß die Kolbenringe keine hundertprozentige Abdichtung zwischen Zylinder und Kurbelgehäuse herstellen können. Deshalb gelangen die teils aus unverbranntem Luft-Kraftstoffgemisch, teils aus Verbrennungsgasen bestehenden Durchblasgase ins Kurbelgehäuse und müssen von dort in die Ansaugleitung rückgeführt werden. Diese Rückführung hat, wie allgemein bekannt, den positiven Nebeneffekt, daß damit auch geringe Mengen von Öldunst mitgeführt werden. Dieses öl führt zu einer Schmierung der Ventilsitze, so daß es zweckmäßig ist, die Durchblasgase nicht einem einzelnen Zylinder zuzuführen, sondern möglichst über alle Zylinder gleichmäßig verteilt in den Ansaugtrakt einzubringen.
- Hierzu beschreibt die EP-PS 251 159 die Anwendung eines separaten Rohres, welches in den Ansaugkasten gesetzt ist und Öffnungen aufweist, die so angeordnet sind, daß jeder Zylinder mit einer bestimmten Menge an Durchblasgasen versorgt wird.
- Dieses zusätzliche Rohr muß jedoch in den Ansaugkasten eingesetzt werden und wird dort über geeignete Befestigungselemente mit dem Ansaugkasten verbunden. Eine weitere Variante, die in dem genannten Stand der Technik beschrieben ist, sieht vor, die Rückführleitung direkt in den Zylinderkopf zu integrieren. Hierzu ist jedoch eine zusätzliche und sehr aufwendige Bearbeitung des Zylinderkopfes notwendig. Eine solche Integration bedeutet, daß der Zylinderkopf eine Bohrung entlang seiner Längsachse aufweisen muß, die aufgrund ihrer Länge und des geringen Durchmessers sehr schwer herzustellen ist.
- Es ist weiterhin aus der japanischen Patent-Offenlegung 2-37104 eine Vorrichtung zum Zuführen von Durchblasgas an einen Luftansaugverteiler bekannt, bei dem in der Mitte zwischen nebeneinanderliegenden Luftansaugverteilern zwei miteinander kommunizierende Wege vorgesehen sind, deren jeweils eines Ende an den inneren Umfang eines Luftansaugverteilers grenzt und das andere Ende in eine offene Kammer führt, in welche die Durchblasgase eingeleitet werden. Bei dieser Anordnung besteht jedoch der Nachteil, daß eine Vielzahl von Anschlüssen für die Einleitung der Durchblasgase erforderlich sind, die damit die Störanfälligkeit des Systems erhöhen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einfacher Art und Weise und ohne zusätzliche konstruktive Elemente ein Ansaugrohr zu schaffen, welches derart ausgestaltet ist, daß Luft und/oder Durchblasgase gleichmäßig den einzelnen Ansaugrohren der Brennkraftmaschine zugeführt werden. Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.
- Der Kerngedanke der Erfindung liegt darin, ohne Bearbeitung des Zylinderkopfs bzw. des Motorblocks die Zuführung von Luft oder Gas so zu gestalten, daß diese möglichst nahe an den Ventilen in den Ansaugtrakt eingeleitet werden. Dadurch wird auch vermieden, daß evtl. eingeleitetes Kondenswasser zu einer Vereisung des Ansaugtraktes führt. Außerdem wird durch die Erfindung erreicht, daß auch am Ansaugverteiler keine Elemente erforderlich sind, die den Herstellungsprozess eines solchen Ansaugverteilers unnötig erschweren bzw. verteuern.
- Im Anschlußflansch des Ansaugverteilers ist hierzu eine Längsbohrung anzuordnen, von der Querbohrungen in die Bereiche der einzelnen Ansaugöffnungen abzweigen. Bei einem Ansaugverteiler ist eine solche Längsbohrung wesentlich einfacher herzustellen als in einem Zylinderkopf. Eine solche Längsbohrung kann auch geeignet sein, Materialanhäufungen an bestimmten Stellen zu vermeiden, was üblicherweise durch Verrippung oder durch das Anbringen von Hohlräumen geschieht. Insofern kann eine solche Bohrung auch zur konstruktiv günstigen Gestaltung des Ansaugverteilers beitragen.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Öffnungen, durch welche das Durchblasgas in den Ansaugbereich münden, in unmittelbarer Nähe der Anschlußfläche des Zylinderkopfes anzuordnen. Konstruktiv können diese Öffnungen als Schlitze ausgeführt werden, die an der Anschlußfläche des Ansaugrohres angebracht sind. Der Abschluß dieser Schlitze wird dann zwangsläufig durch die Anschlußfläche des Zylinderkopfes gebildet. Die Einbringung dieser Schlitze, insbesondere in ein Kunststoffteil, ist fertigungstechnisch sehr einfach herzustellen.
- Wird das Ansaugrohr mit einer Längsbohrung versehen, so können gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Querbohrungen unterschiedliche Durchmesser aufweisen, um so bestimmte Drosselquerschnitte zu erzielen, die dazu geeignet sind, daß eine gleichmäßige Verteilung der Durchblasgase in die einzelnen Zylinder bzw. zu den einzelnen Ventilen erfolgt. Dies bedeutet, daß die von dem Durchblasgas zuerst erreichte Querbohrung den kleinsten Durchmesser aufweist und die Durchmesser der Querbohrungen in Strömungsrichtung zunehmen.
- Eine Anwendung der Längsbohrung in dem Ansaugverteiler besteht darin, mittels dieser Bohrung Reinluft, die vom Reinluftstrom des Luftfilters entnommen wird, an die Ventilsitze der Einspritzventile zuzuführen. Diese Einspritzventile, die unmittelbar oberhalb, im Bereich der jeweiligen Ansaugrohre in Ventilbohrungen befestigt sind, benötigen im Leerlaufbetrieb Zusatzluft, welche eine bessere Verwirbelung der eingespritzten Kraftstoffmenge ermöglicht. Diese Zusatzluft wird in vorteilhafter Weise über die Längsbohrung und die daran abzweigenden Querbohrungen an die einzelnen Ventile zugeführt.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
- Figur 1 eine Schnittdarstellung durch einen Ansaugverteilers für eine Brennkraftmaschine
- Figur 2 eine Draufsichtdarstellung auf einen Ansaugverteiler mit Ventilsitzen
- Figur 3 eine Schnittdarstellung durch den in Figur 2 gezeigten Ansaugverteiler.
- Figur 1 zeigt einen Ansaugverteiler 10. Dieser weist eine Anschlußflansch 19 auf. In diesem Anschlußflansch 19 ist eine Längsbohrung 33 angeordnet. Von dieser Längsbsohrung 33 gehen Querbohrungen 34 - 41 aus. Die Querbohrungen münden in jeweils ein Ansaugrohr 11 - 18. Die Längsbohrung 33 ist an einer Seite offen und dort mit einem Anschlußelement 42 versehen, auf welches ein die Durchblasgase zuführender Schlauch aufgesteckt wird. Die Längsbohrung 33 befindet sind in der hier gezeigten Darstellung etwa in der Mitte des Anschlußflansches. Es besteht auch die Möglichkeit anstelle einer solchen Bohrung direkt an der dem Zylinderkopf 30 zugewandten Stirnseite des Anschlußflansches 19 einen Längsschlitz vorzusehen. Von diesem Längsschlitz gehen Querschlitze aus, die bis an das jeweilige Ansaugrohr heranreichen. Die Herstellung solcher Schlitze in einem Kunststofformteil ist sehr einfach, da hierzu keine Schieber in einem Spritzgußwerkzeug benötigt werden.
- Der in Figur 2 gezeigte Ansaugverteiler 10 enthält die Ansaugrohre 11, 12, 13, 14. Oberhalb der Ansaugrohre sind Ventilsitze 43, 44, 45, 46 für Einspritzventile angeordnet. Diese Einspritzventile müssen im Leerlaufbetrieb von Reinluft umspült werden, wobei diese Reinluft über Bohrungen an den Ventilen dem Brennstoff zugeführt wird und eine bessere Verwirbelung des Brennstoffs bewirkt. In dem Ansaugverteiler ist eine Längsbohrung 33 dargestellt. Diese ist mit einem Anschlußelement 42 versehen. Von der Längsbohrung 33 gehen die Querbohrungen 34, 35, 36, 37 aus, die jeweils an die Innenwandung eines der Ventilsitze 43 bis 46 führen. In einer alternativen Ausgestaltung wird die Längsbohrung 33 durch einen Längsschlitz 52 ersetzt.
- In der in Figur 3 gezeigten Schnittdarstellung ist ein Ventil 47 in dem Ventilsitz 43 dargestellt. Dieses Ventil 47 wird über O-Ringe 48, 49 in dem Ventilsitz gehalten und besitzt an seinem Umfang Lufteinströmöffnungen 50. Wie aus der Figur ersichtlich ist, wird der Längsschlitz durch ein Dekkelelement 51 verschlossen. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, den Schlitz 52 als Längsbohrung, wie in Figur 1 gezeigt, auszubilden.
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