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Dokumentenidentifikation DE102006025889A1 06.12.2007
Titel Saugkanal für die Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine
Anmelder AUDI AG, 85057 Ingolstadt, DE
Erfinder Clos, Richard, 74930 Ittlingen, DE
DE-Anmeldedatum 02.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006025889
Offenlegungstag 06.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.12.2007
IPC-Hauptklasse F02B 27/02(2006.01)A, F, I, 20060602, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F02M 35/104(2006.01)A, L, I, 20060602, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Saugkanal und eine Ansaugvorrichtung für die Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, der mindestens zwei Luftkanäle aufweist, von denen mindestens einer mittels eines verstellbaren Absperrelements verschließbar ist, wobei das Absperrelement den stromabseitigen Endbereich (92) des Luftkanals (9, 10, 11; 33, 34, 35; 89, 90, 91) zugeordnet ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Saugkanal für die Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, der mindestens zwei Luftkanäle aufweist, von denen mindestens einer mittels eines verstellbaren Absperrelements verschließbar ist.

Saugkanäle der eingangs genannten Art sind bekannt. So offenbart die Druckschrift DE 100 24 770 A1 einen Saugkanal einer Brennkraftmaschine, die ein Trennblech aufweist, welches den Kanal in zwei Teilkanäle unterteilt. Einer der Teilkanäle kann an seiner Lufteinlassöffnung mittels eines Absperrelements verschlossen werden, wodurch ein Strömungsquerschnitt des Saugkanals verändert wird. Ist einer der Teilkanäle durch das Absperrelement verschlossen, so befindet sich in diesem Teilkanal ein (Luft-)Volumen, das bei einem Ansaugvorgang zu unerwünschten Schwingungen und/oder Turbulenzen führt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, die auf einfache Art und Weise eine Veränderung eines Strömungsquerschnitts eines Saugkanals mittels eines Absperrelements strömungsgünstig zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Absperrelement dem stromabseitigen Endbereich des Luftkanals zugeordnet ist. Verschließt das Absperrelement einen der Luftkanäle, so steht das im Luftkanal befindliche Luftvolumen während eines Ansaugvorganges nicht mehr zur Verfügung. Das bedeutet, dass zwischen der Luft, die durch den offenen Luftkanal strömt und der Luft, die sich in dem geschlossenen Luftkanal befindet, keine Wechselwirkungen zustande kommen, wodurch keine unerwünschten Turbulenzen und/oder Schwingungen entstehen. Das Absperrelement ist vorteilhafterweise so ausgebildet, dass es im geöffneten Zustand keinen Einfluss auf die Strömung hat. Um die Strömung, die durch den Saugkanal zu einem Zylinder der Brennkraftmaschine geführt wird, möglichst optimal für eine Verbrennung in dem Zylinder einzustellen, ist das Absperrelement vorteilhafterweise in dem Saugkanal möglichst nah an dem Zylinder angeordnet. Wobei, im Sinne der Erfindung, mit Saugkanal auch ein Verbrennungsluftkanal bestehend aus einem Strömungskanal im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine und einem Saugrohr, das in den Strömungskanal des Zylinderkopfs mündet, gemeint ist, wobei das Absperrelement in dem Saugrohr oder in dem Strömungskanal angeordnet sein kann.

Vorteilhafterweise ist das Absperrelement mindestens zwei Luftkanälen zugeordnet, wobei es in einer ersten Position beide Luftkanäle freigibt, in einer zweiten Position einen und in einer dritten Position beide Luftkanäle verschließt. Dadurch ist eine erfindungsgemäße stufenweise Veränderung des Strömungsquerschnitts des Saugkanals möglich. Natürlich ist dieses Vorgehen auch für einen Saugkanal mit weiteren Luftkanälen vorgesehen, sodass ein Absperrelement, zum Beispiel, in einer dritten Position einen dritten Luftkanal verschließt.

Vorteilhafterweise verschließt das Absperrelement in einer Schließstellung alle Luftkanäle des Saugkanals, wodurch eine Ansaugung von Verbrennungsluft durch den Saugkanal unterbunden wird. Dies ist insbesondere von Vorteil für ein Zylinderabschaltsystem, da dadurch Strömungs- und/oder Pump-Verluste im Ansaugkanal vermieden werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Absperrelement als Absperrklappe ausgebildet. Die Absperrklappe stellt ein besonders einfaches Bauelement dar, welches auf einfache Art und Weise einen oder mehrere Luftkanäle öffnen beziehungsweise verschließen kann. Die Form der Absperrklappe ist vorteilhafterweise so ausgebildet, dass ein umfänglicher Randbereich der Absperrklappe mit der Innenseite des Luftkanals zusammenwirkt. So kann zum Beispiel die Absperrklappe mit ihrem Randbereich im geschlossenen Zustand an der Innenseite des Luftkanals aufliegen.

Zweckmäßigerweise ist die Absperrklappe breiter ausgebildet als der Luftkanal. Das hat zur Folge, dass die Absperrklappe im geschlossenen Zustand nicht senkrecht zu dem Luftkanal steht, sondern schräg dazu angeordnet ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die aus dem offenen Luftkanal strömende Luft beim Austreten aus dem Luftkanal an der dem geschlossenen Luftkanal abgewandten Seite der Absperrklappe entlang strömt, wobei durch die Schrägstellung der Absperrklappe beispielsweise keine unerwünschten Turbulenzen entstehen. Ist die Absperrklappe dazu vorgesehen mehr als einen Kanal zu verschließen, so ist sie vorteilhafterweise breiter ausgebildet, als die zu verschließenden Luftkanäle zusammen.

Vorteilhafterweise ist die Absperrklappe an ihrem stromabseitigen Ende verdrehbar gelagert. Dadurch wird, wenn die Absperrklappe im geschlossenen Zustand an der Innenseite des Luftkanals anliegt, eine Dichtwirkung während eines Ansaugvorgangs durch einen Sog an der Absperrklappe verstärkt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Absperrelement als Drehschieber ausgebildet. Der Drehschieber verschließt oder öffnet vorteilhafterweise mindestens einen Luftkanal durch eine Rotationsbewegung. Der Drehschieber ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein Schließelement im geöffneten Zustand bündig mit der Saugkanalinnenseite abschließt, und durch eine Rotationsbewegung zunächst einen und anschließend einen weiteren Luftkanal verschließt. Im geschlossenen Zustand ist die im geöffneten Zustand bündig mit der Innenseite des Saugkanals abschließende Oberfläche schräg zu dem Luftkanal angeordnet, sodass sich die gleichen Vorteile wie bei der geschlossenen Absperrklappe bezüglich der Strömung ergeben.

Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Absperrelement als Längsschieber ausgebildet. Der Längsschieber wird dabei in den Saugkanal beziehungsweise Luftkanal geschoben, wobei einer oder mehrere Luftkanäle verschlossen werden. Der Längsschieber ist vorteilhafterweise senkrecht oder schräg zu einem Luftkanal angeordnet sein, wobei sich durch die zuletzt genannte Anordnung die für die geschlossene Abdecklappe genannten Vorteile ergeben.

Vorteilhafterweise ist der Längsschieber platten- oder kolbenförmig ausgebildet.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Absperrelement mindestens ein Dichtungsmittel auf, das vorteilhafterweise im Randbereich des Absperrelements angeordnet ist, wobei mit Randbereich der Bereich gemeint ist, der bei dem jeweiligen Absperrelement mit dem zu verschließenden Luftkanal des Saugkanals zusammenwirkt. Das Dichtungsmittel kann beispielsweise als Elastomerdichtung ausgebildet sein. Natürlich ist das Absperrelement vorteilhafterweise auch dahingehend abgedichtet, dass bei einem Ansaugvorgang keine Fremdluft, wie zum Beispiel durch eine Lagerstelle des Absperrelements, angesaugt wird.

Erfindungsgemäß wird das Absperrelement mechanisch, elektrisch, magnetisch, pneumatisch und/oder hydraulisch betätigt. Die Steuerung des Absperrelements erfolgt dabei zweckmäßigerweise durch eine Steuereinheit einer Motorsteuerung der Brennkraftmaschine. So kann je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine und je nach Leistungsanforderung das Absperrelement entsprechend vorteilhaft eingestellt und einer oder mehrere Luftkanäle des Saugkanals verschlossen beziehungsweise geöffnet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Luftkanäle des Saugkanals durch mindestens eine Längsrippe gebildet. Dadurch bleibt der eigentliche Strömungsquerschnitt des Saugkanals weitestgehend erhalten.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Saugkanal mindestens eine Krümmung auf, die in einer (gedachten) Krümmungsebene liegt. Wobei die Krümmungsebene vorteilhafterweise im Wesentlichen senkrecht zu der Längserstreckung der Brennkraftmaschine steht.

Vorteilhafterweise liegt die Längsrippe parallel zu der Krümmungsebene. Somit ist die Längsrippe senkrecht zu der Längsrichtung der Brennkraftmaschine ausgerichtet, beziehungsweise sind die Luftkanäle in Längsrichtung der Brennkraftmaschine unterteilt. Dadurch kann in dem Zylinder der Brennkraftmaschine eine Drallströmung erzeugt werden, die insbesondere für Dieselmotoren vorteilhaft ist. Durch die Stellung des Absperrelements kann dabei beispielsweise die Drallwirkung verstärkt oder vermindert werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung steht die Längsrippe senkrecht zu der Krümmungsebene, sodass die Längsrippe parallel zur Längsrichtung der Brennkraftmaschine angeordnet ist beziehungsweise die Luftkanäle in Querrichtung der Brennkraftmaschine unterteilt sind. Diese Unterteilung der Luftkanäle ist besonders vorteilhaft für eine Tumble-Strömung im Zylinder der Brennkraftmaschine. Hierbei kann ebenfalls durch das Absperrelement die Ausprägung der Tumble-Strömung im Zylinder verstärkt oder vermindert werden.

Ferner betrifft die Erfindung eine Ansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Saugkanälen, wie sie oben beschrieben wurden.

Erfindungsgemäß werden die Absperrelemente der Saugkanäle unabhängig voneinander betätigt. Somit kann eine zylinderselektive Einstellung des Strömungsquerschnitts der Saugkanäle vorgenommen werden. Sind die Absperrelemente dabei so ausgebildet, dass sämtliche Luftkanäle eines Saugkanals verschlossen werden können, so können, bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Saugkanäle für ein Zylinderabschaltsystem, zylinderindividuell eine Ansaugung unterbunden und Strömungs-/Pump-Verluste im Ansaugkanal vermieden werden.

Vorteilhafterweise sind die Absperrelemente von mindestens zwei Saugkanälen der Ansaugvorrichtung miteinander mechanisch zwangsgekoppelt. Dadurch genügt eine Betätigungseinheit zum Verstellen mehrerer Absperrelemente, was natürlich zu Vorteilen bei einer Auslegung der Ansaugvorrichtung bezüglich des Raumbedarfs führt. Sind als Absperrelemente Absperrklappen und/oder Drehschieber vorgesehen, so können diese auf einer gemeinsamen Welle gelagert sein, sodass durch eine Drehbewegung der Welle die genannten Absperrelemente eingestellt werden können. Sind als Absperrelemente Längsschieber vorgesehen, so sind diese vorteilhafterweise mittels mindestens einer Verbindungsstrebe starr miteinander verbunden. Vorteilhafterweise sind die Absperrelemente von zumindest einer Zylinderreihe der Brennkraftmaschine miteinander zwangsgekoppelt, so dass diese, von einer Stelleinheit betätigt, die gleiche Bewegung ausführen.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigen die Schnittdarstellungen der

1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Absperrklappe,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Absperrklappe,

3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Absperrklappe,

4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Absperrklappen,

5 ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Absperrklappen,

6 ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Drehschieber, und

7 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren Saugkanälen.

Die 1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Saugvorrichtung 1 einer Brennkraftmaschine mit einer Luftverteilerkammer 2 (auch Plenum genannt), in die zwei erfindungsgemäße Saugkanäle 3, 4 mit ihren Lufteintrittsöffnungen 5, 6 münden, wobei der Saugkanal 4 hinter dem Saugkanal 3 angeordnet ist. Der Saugkanal 3 weist zwei Längsrippen 7, 8 auf, die parallel zueinander angeordnet sind und in Strömungsrichtung ausgerichtet sind, sodass der Saugkanal 3 in drei Luftkanäle 9, 10 und 11 unterteilt wird, durch die durch die Lufteintrittsöffnung 5 einströmende beziehungsweise angesaugte Luft strömen kann. Der Saugkanal 3 weist dabei eine Krümmung auf, die in einer Krümmungsebene liegt, wobei die Längsrippen 7,8 senkrecht zu der Krümmungsebene stehen. Die der Lufteintrittsöffnung 5 zugeordneten Enden 12 und 13 der Längsrippen 7 und 8 weisen denselben Abstand zu einem Ende 14 des Saugkanals 3 auf, an welchem die Lufteintrittsöffnung 5 angeordnet ist. Die Längsrippe 8 ist insgesamt kürzer ausgebildet als die Längsrippe 7, sodass die einer Luftaustrittsöffnung 15 des Saugkanals zugeordneten Enden 16 und 17 unterschiedliche Abstände zu der Luftaustrittsöffnung 15 aufweisen.

In einer Innenwand 18 des Saugkanals 3, die unter anderem zusammen mit der Längsrippe 8 den Luftkanal 11 bildet, ist im stromabseitigen Endbereich eine Aussparung 19 ausgebildet, in der eine Absperrklappe 20 angeordnet ist. Die Aussparung 19 und die Absperrklappe 20 sind dabei so ausgebildet, dass die Absperrklappe 20 vollständig von der Aussparung 19 aufgenommen wird, sodass der Öffnungsquerschnitt des Luftkanals 11 beziehungsweise des Saugkanals 3 nicht beeinflusst wird. Die Absperrklappe 20 ist an ihrem stromabseitigen Ende 21 auf einer Welle 22 verdrehbar gelagert, sodass die Absperrklappe 20 in den Saugkanal 3 geklappt werden kann. Der Querschnitt der Absperrklappe 20 ist kegelförmig ausgebildet, wobei ein spitz zulaufendes Ende 23 der Absperrklappe 20 gegenüber dem Endbereich 21 der Absperrklappe ausgebildet ist.

Die Absperrklappe 20 kann in eine zweite Position 24 und in eine dritte Position 25 (jeweils mit gestrichelten Linien gekennzeichnet) durch Verdrehen um die Achse 26 der Welle 22 gebracht werden. In der zweiten Position 24 befindet sich die Spitze 23 der Absperrklappe 20 so an dem Ende 17 der Längsrippe 8, dass der Luftkanal 11 verschlossen wird. In der dritten Position 25 liegt die Spitze 23 an einer Innenseite 27 der Längsrippe 7 an, sodass durch die Absperrklappe 20 die Luftkanäle 11 und 10 verschlossen werden. Die Absperrklappe 20 ist dabei breiter ausgebildet als die Luftkanäle 10 und 11 zusammen, sodass die Absperrklappe 20 im geschlossenen Zustand der Position 25 nicht senkrecht sondern schräg zu der Längsrippe 7 angeordnet ist. Durch die stromabseifige Lagerung der Absperrklappe 20 ergibt sich, dass bei einem Ansaugvorgang eine Dichtwirkung zwischen der Absperrklappe 20 und der Längsrippe 7 erhöht wird, wenn sich die Absperrklappe 20 in der Position 25 befindet. Dadurch dass die Absperrklappe 20 im stromabseitigen Endbereich der Längsrippen 7 und 8 angeordnet ist, wird, wenn sich die Absperrklappe 20 in der Position 25 befindet, Luft nur durch den Luftkanal 9 gesaugt. Das in den Luftkanälen 10 und 11 befindliche Luftvolumen spielt dabei keine Rolle für die aus der Austrittsöffnung 15 strömende Luft, das heißt, dass die durch den Luftkanal 9 strömende Luft nicht durch das in den Luftkanälen 10 und 11 befindliche Luftvolumen beeinflusst wird. Somit kann sehr genau eine aus der Austrittsöffnung 15 austretende Strömung eingestellt werden.

Die 2 zeigt in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Saugkanal 30, der durch zwei Längsrippen 31, 32 zumindest teilweise in drei Luftkanäle 33, 34 und 35 unterteilt ist. Der Saugkanal weist an seinem einen Ende 36 eine Lufteintrittsöffnung 37 auf und ist an seinem anderen Ende 38 an einen Zylinderkopf 39 (hier nur angedeutet dargestellt) angeschlossen, wobei der Saugkanal 30 in einen Kanal 40 des Zylinderkopfes 39 mündet. (Im Sinne der Erfindung kann auch der gesamte aus dem Saugkanal 30, der zum Beispiel als Saugrohr ausgeführt ist, und Kanal 40 bestehende Kanal als (Gesamt-) Saugkanal betrachtet werden.) An seinem dem Saugkanal 30 gegenüberliegenden Ende 41 ist in dem Kanal 40 ein Ventil 42 angeordnet. Im Endbereich der Längsrippen 31 und 32 ist eine Absperrklappe 43 angeordnet. Diese ist um eine Achse 44 im Randbereich des Saugkanals 30 an ihrem stromabseitigen Ende 45 verdrehbar gelagert. Im geöffneten Zustand befindet sich die Absperrklappe 43 in einer Stellung, in der der Querschnitt des Saugkanals beziehungsweise der Luftkanäle nicht beeinträchtigt wird. Wird das dem Ende 45 gegenüber liegende Ende 46 der Absperrklappe 43 in den Saugkanal 30 gedreht, so trifft das Ende 46 auf ein Ende 47 der Längsrippe 32 in einer ersten Position 48 und in einer zweiten, weiter verdrehten Position 49 auf ein Ende 50 der Längsrippe 31.

Durch die Absperrklappe 43 kann auf diese Art und Weise entweder der Kanal 35 (Position 48) oder die Kanäle 35 und 34 (Position 49) verschlossen werden. Befindet sich die Absperrklappe 43 in der Position 49, so strömt bei einem Ansaugvorgang Luft nur durch den Kanal 33. Durch die Gestaltung der Absperrklappe 43 und ihrer Schrägstellung im geschlossenen Zustand der Position 49 entstehen beim Austreten aus dem Kanal 33 keine unerwünschten Turbulenzen.

3 zeigt den Saugkanal 30 aus der 2 mit dem Unterschied, dass die Längsrippe 31 länger ausgebildet ist, sodass ihr Ende 50 an dem Ende 38 des Saugkanals 30 angeordnet ist. Darüber hinaus ist in dem Kanal 40 des Zylinderkopfs 39 eine Längsrippe 60 ausgebildet, die in der Verlängerung der Längsrippe 31 liegt. Befindet sich die Absperrklappe 43 in der zweiten Position 49, so liegt das stromaufseitige Ende der Absperrklappe 43 an der Längsrippe 31 an. Die Verlängerung des Luftkanals 33 dient beispielsweise dazu, in einem Zylinder der Brennkraftmaschine eine Tumble-Strömung zu erzeugen.

In der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Saugkanals 30 aus den vorhergehenden Figuren dargestellt, mit dem Unterschied, dass vorteilhafterweise eine zweite Absperrklappe 61 vorgesehen ist und dass das Ende 47 der Längsrippe 32 an dem Ende 38 des Saugkanals 30 angeordnet ist. Somit ist es möglich die zwei Luftkanäle 33 und 35 unabhängig voneinander zu öffnen und/oder zu schließen. Die Absperrklappe 43 liegt, wenn sie sich in einer Position 48 befindet, an der Längsrippe 32 an. Ebenso liegt die Absperrklappe 61, die an ihrem stromabseitigen Ende 62 drehbar gelagert ist an der Längsrippe 31 an, um den Luftkanal 33 zu verschließen.

Die 5 zeigt den Saugkanal 30 aus der 2 mit dem Unterschied, dass an der Längsrippe 31 eine zweite Absperrklappe 65 angeordnet ist, die an ihrem stromaufseitigen Ende 66 um eine Drehachse 67, die vorzugsweise in der Längsrippe 31 liegt, drehbar gelagert ist. Im geöffneten Zustand bildet die Absperrklappe 65 eine Verlängerung der Längsrippe 31, in einem ersten geschlossenen Zustand befindet sich die Absperrklappe 65 in der Position 68, wobei ihr dem Ende 66 gegenüberliegendes Ende 69 an der Längsrippe 32 anliegt. In der Position 68 verschließt die Absperrklappe 65 also den Luftkanal 31. Natürlich ist es auch denkbar, dass die Absperrklappe 65 in die andere Richtung gedreht wird, so dass der Luftkanal 33 verschlossen wird. In diesem Ausführungsbeispiel sind also noch mehr Möglichkeiten zur Beeinflussung des Saugrohrquerschnitts gegeben. Sind die Luftkanäle 34 und 35 durch die Absperrklappen 65 und 43 verschlossen, so kann die durch den Luftkanal 33 strömende Luft bei einem Ansaugvorgang aus dem Luftkanal 33 austreten und sich im Saugrohr 30 verteilen, ohne dass unerwünschte Turbulenzen und/oder Schwingungen entstehen.

Die 6 zeigt aus einem weiteren Ausführungsbeispiel den erfindungsgemäßen Saugkanal 30 aus der 2, mit einem Drehschieber 70 anstelle der Absperrklappe 43. Der Drehschieber 70 weist ein Drehelement 71 mit einem teilkreisförmigen Querschnitt mit einem Radius 72 auf. Das Drehelement 71 ist so gestaltet, dass eine ebene Innenseite 73 bündig mit einer Innerseite 74 des Kanals 30 abschließt, so dass der Durchströmungsquerschnitt nicht beeinträchtigt ist. Das Drehelement 71 ist an einer Achse 75, die sich senkrecht zu der Längsausrichtung des Saugkanals 30 in Saugkanal 30 erstreckt verdrehbar gelagert. Die Längsrippen 31 und 32 sind dabei so ausgebildet, dass ihre Enden 50 und 47 einen Abstand zu der Drehachse 75 aufweisen, der dem Radius 72 entspricht. Wird der Drehschieber 70 nun in Richtung des Pfeils 76 gedreht, so wird das Drehelement 71 zunächst in den Luftkanal 35 gedreht. Wird der Drehschieber 70 weit genug gedreht, so wird der Luftkanal 35 durch das Drehelement 71 verschlossen. In diesem Fall befindet sich das Drehelement 71 in einer ersten Position 77 (gestrichelt gezeichnet), in der die Innenseite 73 mit der Längsrippe 32 korrespondiert. Durch weiteres Verdrehen des Drehelements 71 um die Drehachse 75 zu einer Position 78, bei der die Innenseite 73 des Drehelements 71 mit der Längsrippe 31 korrespondiert, wird auch der Kanal 34 verschlossen.

Die 7 zeigt eine erfindungsgemäße Ansaugvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit drei Saugkanälen 80, deren Lufteintrittsöffnungen 83 in eine Verteilerkammer 86 münden. Die Saugkanäle 80 weisen jeweils zwei Längsrippen 87 und 88 auf, durch die jeweils drei Luftkanäle 89, 90 und 91 gebildet werden. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Saugkanäle 80 also erfindungsgemäß in Motorlängsrichtung unterteilt. Wobei die Saugkanäle 80 eine in dieser Darstellung nicht zu erkennende Krümmung aufweisen, die in einer Krümmungsebene liegt, zu der die Längsrippen 87 und 88 parallel angeordnet sind.

Im stromabseitigen Endbereich 92 der Längsrippen 87 und 88 ist in jedem Saugkanal 80 ein Längsschieber 93 angeordnet. Der Längsschieber 93 weist einen rechteckförmigen Querschnitt auf, wobei eine Außenseite 94 bündig mit der Längsrippe 87 abschließt, wobei der Längsschieber 93 die Luftkanäle 90 und 91 verschließt. Die Saugkanäle 80 weisen dabei eine Aufnahme 95 auf, die im wesentlichen der Form des Längsschiebers entspricht, so dass die Aufnahme 95 den Längsschieber 93 vorteilhafterweise vollständig aufnehmen kann. Sind alle drei Luftkanäle 89 geöffnet, so befindet sich der Längsschieber 93 in der Aufnahme 95. Nun kann stufenweise jeweils zuerst der Luftkanal 91 und anschließend der Luftkanal 90 durch Verschieben des Längsschiebers 93 in Richtung des Pfeils 84 verschlossen werden.

Die Längsschieber 93 sind über Verbindungsstreben 96 starr miteinander verbunden, wobei die äußeren Längsschieber 93 eine weitere Strebe 97 aufweisen, die in der Verlängerung der Verbindungsstrebe 96 liegen und in einem Lager 98 gelagert sind. Die Querstreben 96 werden durch geeignete Öffnungen 99 in den Saugkanälen 80 geführt.

Ist vorteilhafterweise ein mechanischer, elektrischer, magnetischer, pneumatischer und/oder hydraulischer Betätigungsmechanismus einer der Streben 97 zugeordnet, so können alle Längsschieber 93, die vorteilhafterweise platten- oder kolbenförmig ausgebildet sind, gleichzeitig mit nur einem Betätigungsmechanismus verstellt werden, um zum Beispiel eine Drallströmung in einem Zylinder der Brennkraftmaschine hervorzurufen, zu verstärken oder zu vermindern.

Natürlich können auch die Absperrklappen 43, 61, 65 und der Drehschieber 70 in einer entsprechenden Anordnung mit mehreren Saugkanälen derartig miteinander zwangsgekoppelt werden. Dabei sind zum Beispiel die Absperrklappen 43 auf einer gemeinsamen Welle befestigt, so dass durch die Drehung der Welle alle Absperrklappen 43 betätigt werden können.

Die in den 1, 2, 3, 6 und 7 dargestellten Absperrelemente sind vorteilhafterweise so gestaltet, dass sie in einer nicht dargestellten Schließstellung sämtliche Luftkanäle 9, 10, 11 beziehungsweise 33, 34, 35 beziehungsweise 89, 90, 91 verschließen, so dass eine Ansaugung durch den Saugkanal 3 beziehungsweise 30 beziehungsweise 80 unterbunden wird. Ebenso kann jeweils eine der Absperrklappen 61, 43 beziehungsweise 65, 43 aus den 4 und 5 so gestaltet sein, dass sie in einer nicht dargestellten Schließposition zwei Luftkanäle verschließt, wobei der dritte Luftkanal durch die andere Absperrklappe verschlossen wird, sodass eine Ansaugung durch den Saugkanal 30 vollständig unterbunden wird.

1
Saugvorrichtung
2
Luft-Verteilerkammer
3
Saugkanal
4
Saugkanal
5
Lufteintrittsöffnung
6
Lufteintrittsöffnung
7
Längsrippe
8
Längsrippe
9
Luftkanal
10
Luftkanal
11
Luftkanal
12
Ende
13
Ende
14
Ende
15
Luftaustrittsöffnung
16
Ende
17
Ende
18
Innenseite
19
Aussparung
20
Absperrklappe
21
Endbereich
22
Welle
23
Spitze
24
Position
25
Position
26
Achse
27
Innenseite
30
Saugkanal
31
Längsrippe
32
Längsrippe
33
Luftkanal
34
Luftkanal
35
Luftkanal
36
Ende
37
Lufteintrittsöffnung
38
Ende
39
Zylinderkopf
40
Kanal
41
Ende
42
Ventil
43
Absperrklappe
44
Achse
45
Ende
46
Ende
47
Ende
48
Position
49
Position
50
Ende
60
Längsrippe
61
Absperrklappe
62
Ende
65
Absperrklappe
66
Ende
67
Drehachse
68
Position
69
Ende
70
Drehschieber
71
Drehelement
72
Radius
73
Innenseite
74
Innenseite
75
Achse
76
Pfeil
77
Position
78
Position
80
Saugkanal
83
Lufteintrittsöffnung
84
Pfeil
86
Verteilerkammer
87
Längsrippe
88
Längsrippe
89
Luftkanal
90
Luftkanal
91
Luftkanal
92
Endbereich
93
Längsschieber
94
Seite
95
Aufnahme
96
Verbindungsstrebe
97
Strebe
98
Lager
99
Öffnung


Anspruch[de]
Saugkanal für die Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, der mindestens zwei Luftkanäle aufweist, von denen mindestens einer mittels eines verstellbaren Absperrelements verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement dem stromabseitigen Endbereich (92) des Luftkanals (9, 10, 11; 33, 34, 35; 89, 90, 91) zugeordnet ist. Saugkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement mindestens zwei Luftkanälen (10, 11; 34, 35; 90, 91) zugeordnet ist und in einer ersten Position beide Luftkanäle (10, 11; 34, 35; 90, 91) freigibt, in einer zweiten Position (24; 48; 77) zunächst einen und in einer dritten Position (25; 49; 78) beide Luftkanäle (10, 11; 34, 35; 90, 91) verschließt. Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement in einer Schließstellung alle Luftkanäle (9, 10, 11; 33, 34, 35; 89, 90, 91) des Saugkanals (3; 30; 80) verschließt. Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement als Absperrklappe (20; 43; 61; 65) ausgebildet ist. Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrklappe (20; 43; 61; 65) breiter ausgebildet ist als der Luftkanal (9, 10, 11; 33, 34, 35; 89, 90, 91). Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrklappe (20; 43; 61; 65) an ihrem stromabseitigen Ende (21; 45; 62) verdrehbar gelagert ist. Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement als Drehschieber (70) ausgebildet ist. Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement als Längsschieber (93) ausgebildet ist. Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschieber (93) platten- oder kolbenförmig ausgebildet ist. Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement mindestens ein Dichtungsmittel aufweist. Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement mechanisch, elektrisch, magnetisch, pneumatisch und/oder hydraulisch betätigt wird. Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkanäle durch mindestens eine Längsrippe (7, 8; 31, 32; 87, 88) in dem Saugkanal (3; 30; 80) gebildet werden. Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkanal (3, 80) eine Krümmung aufweist, die in einer Krümmungsebene liegt. Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippe (7, 8; 31, 32; 87, 88) parallel zu der Krümmungsebene liegt. Saugkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippe (7, 8; 31, 32; 87, 88) senkrecht zu der Krümmungsebene steht. Ansaugvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Saugkanälen nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrelemente der Saugkanäle (3; 30; 80) unabhängig voneinander betätigt werden. Ansaugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von mindestens zwei Saugkanälen (3; 30; 80) die Absperrelemente miteinander mechanisch zwangsgekoppelt sind.






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