Sauganlage für eine Brennkraftmaschine

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Sauganlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine ein Fahrzeug antreibende Brennkraftmaschine, mit einem Resonator, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Resonator als Resonatormodul (1) ausgebildet ist, wobei das Resonatormodul (1) aus einem Resonatorgehäuse (2) und einem Resonatorgehäusedeckel (21) besteht und das Resonatorgehäuse (2) und der Resonatorgehäusedeckel (21) unlösbar mit einander verbunden werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Sauganlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine ein Fahrzeug antreibende Brennkraftmaschine, mit einem Resonator, entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

[0002] Aus der DE 42 15 416 A1 ist eine Sauganlage bekannt, bei der zwischen einem Luftfilter und einer Einspritzvorrichtung der Brennkraftmaschine eine Luftzuführungsleitung angeordnet ist. Über diese Luftzuführungsleitung wird der Brennkraftmaschine beziehungsweise deren Einspritzvorrichtung Frischluft zugeführt, wobei die zugeführte Frischluft mittels einer Drosselklappe dosiert wird. Bei der Ansaugung von Frischluft durch die Brennkraftmaschine kommt es zu Schwingungen der Luftsäule in der Luftzuführleitung, die unangenehme und störende Ansauggeräusche verursachen. Daher schlägt die DE 42 15 416 A1 vor, an der Luftzuführungsleitung einen Resonator, der hier als Helmholtz-Resonator ausgebildet ist, anzubringen. Dazu sind sowohl an dem Helmholtz-Resonator als auch an der Luftzuführungsleitung ein Flansch angeordnet, über die die beiden Bauteile miteinander verbunden werden. Damit lassen sich zwar die störenden Ansauggeräusche weitest gehend eliminieren, wohingegen diese in der DE 42 15 416 A1 beschriebene Sauganlage den Nachteil hat, daß sie in bezug auf die Teilevielfalt und den Montageaufwand verbesserungsbedürftig ist.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Sauganlage dahingehend zu verbessern, daß der Montageaufwand verringert wird. Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist darin zu sehen, daß sich für die Sauganlage ein gefälliges Erscheinungsbild ergibt, wodurch die Sauganlage leichter in den zur Verfügung stehenden Bauraum im Außenbereich der Brennkraftmaschine unterzubringen ist.

[0004] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

[0005] Erfindungsgemäß ist der Resonator als Resonatormodul ausgebildet, wobei das Resonatormodul aus einem Resonatorgehäuse und einem Resonatorgehäusedeckel besteht und das Resonatorgehäuse und der Resonatorgehäusedeckel unlösbar miteinander verbunden werden. Nach Herstellung des Resonatormodules liegt nur noch ein einziges Teil vor, daß in der Sauganlage zu montieren ist. Zu diesem Zweck wird beispielsweise an dem Eingang des Resonatormoduls der Luftfilter, über den Frischluft zur Verbrennung in der Brennkraftmaschine angesaugt wird, befestigt und ausgangsseitig eine Verbindung zu der Einspritzvorrichtung der Brennkraftmaschine hergestellt. An der Stelle ist es auch denkbar, daß zum Beispiel das Resonatormodul und der Luftfilter beziehungsweise dessen Luftfiltergehäuse ein einziges Bauteil bilden.

[0006] Weiterhin ist es von Vorteil, daß das Resonatorgehäuse und der Resonatorgehäusedeckel unlösbar miteinander verbunden werden, da somit ein Resonatormodul zur Verfügung steht, welches konstruktiv auf den jeweiligen Typ der Brennkraftmaschine, bei dem es eingesetzt werden soll, abgestimmt werden kann und sich somit die Teilevielfalt bei der Montage verringert. Dies bedeutet, daß das Resonatormodul schon vorgefertigt werden kann und als fertiges Bauteil zum Beispiel bei der Produktion der Brennkraftmaschine oder auch beim Einbau der Brennkraftmaschine in ein Fahrzeug zur Verfügung steht. Weiterhin werden Undichtigkeiten wirksam vermieden, so daß auch Dichtmittel entfallen können.

[0007] In Weiterbildung der Erfindung ist in dem Resonatorgehäuse eine Sauganleitung vorgesehen, die zumindest teilweise von dem Resonatorgehäuse gebildet ist. Damit wird die Integration von Bauteilen des Resonatormoduls weiter erhöht, so daß automatisch mit Einbau des Resonatormodules nicht nur der Resonator an sich zur Verfügung steht, sondern auch die Verbindung zwischen dem Luftfilter und der Einspritzvorrichtung der Brennkraftmaschine gegeben ist. Dadurch wird auch der zur Verfügung stehende Bauraum durch das kompakte Resonatormodul bestens ausgenutzt.

[0008] In Weiterbildung der Erfindung ist derjenige Teil der Saugleitung, der nicht von dem Resonatorgehäuse gebildet ist, von einer Saugleitungsabdeckung abgedeckt. Dies hat insbesondere Vorteile bei der Herstellung der Resonatormodules aus Kunststoff, worauf an späterer Stelle noch eingegangen wird.

[0009] In Weiterbildung der Erfindung wird auch die Saugleitungsabdeckung unlösbar mit dem Resonatorgehäuse verbunden. Genauso wie bei der unlösbaren Verbindung des Resonatorgehäusedeckels mit dem Resonatorgehäuse hat die unlösbare Verbindung der Saugleitungsabdeckung mit dem Resonatorgehäuse den Vorteil, daß unweigerlich eine dichte Verbindung zwischen den beteiligten Bauteilen hergestellt wird, so daß damit Undichtigkeiten und damit verbunden Verschiebungen in der Resonanzfrequenz wirksam unterbunden werden. Außerdem ist eine solche unlösbare Verbindung (wie zum Beispiel Verkleben) einfacher und sicherer herzustellen, als zum Beispiel eine Verbindung über Flansche mit einer dazwischen gelegten Dichtung, wobei die Flansche miteinander verschraubt werden. Auch hier versteht es sich von selbst, daß dadurch der Montageaufwand nicht nur verringert wird, sondern auch automatisiert werden kann, was insbesondere bei einer Serienherstellung von Resonatormodulen besonders effektiv und kostengünstig ist.

[0010] In Weiterbildung der Erfindung weist die Saugleitungsabdeckung einen Luftleitabschnitt auf, der die Saugleitung mit dem Volumen des Resonatorgehäuses verbindet. Damit ist innerhalb des Resonatorgehäuses nicht nur die Saugleitung, sondern auch der Resonator realisiert, wodurch das Handling des Resonatormodules beim Einbau weiter verbessert wird.

[0011] In Weiterbildung der Erfindung ist die Saugleitungabdeckung mit dem Luftleitabschnitt als ein Bauteil ausgebildet, wodurch ebenfalls die Bauteilevielfalt reduziert wird. Auch dies ist wieder bei der Herstellung des Resonatormodules einschließlich aller seiner Bauteile aus Kunststoff von besonderem Vorteil, wobei im folgenden darauf eingegangen wird.

[0012] In Weiterbildung der Erfindung ist die Sauganlage gekennzeichnet durch ihre Herstellung aus Kunststoff, insbesondere einen wärmebeständigen Kunststoff. Ein wärmebeständiger Kunststoff, der auch bei der entsprechenden Wärme im Motorraum seine Form behält, ist daher erforderlich, da beim Betrieb der Brennkraftmaschine, die insbesondere in einem Motorraum eines Fahrzeuges untergebracht ist, hohe Temperaturen herrschen, die nicht zu einer Verformung des Resonatormodules führen dürfen. Unter wärmebeständig ist dabei zu verstehen, daß das aus Kunststoff hergestellte Resonatormodul auch tiefen Temperaturen (die zum Beispiel im Winter herrschen) ausgesetzt ist, wobei sich nach Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine die Temperaturen im Motorraum stark erhöhen. Auch diese Temperaturschwankungen dürfen also nicht zu einer Verformung der Geometrien des Resonatormodules führen.

[0013] In Weiterbildung der Erfindung ist die Herstellung des Resonatormoduls der Sauganlage gekennzeichnet durch eine Form und zumindest zwei Kerne zur Herstellung des Resonatorgehäuses im Gieß- oder Spritzgußverfahren aus Kunststoff. Die Form bildet die äußeren Konturen des Resonatorgehäuses, wobei in diese Form zwei Kerne eingelegt werden, wobei ein Kern das Resonatorvolumen (damit also die inneren Konturen des Resonatorgehäuses) und den offenen Abschnitt der Saugleitung, die mit Herstellung des Resonatorgehäuses gleichzeitig hergestellt wird, bildet und der zweite Kern die inneren Konturen eines rohrförmigen Stückes der Saugleitung innerhalb des Resonatorgehäuses bildet, wobei die äußeren Konturen des rohrförmigen Stückes von dem ersten Kern gebildet sind. Durch diese Ausgestaltung ist das Resonatorgehäuse auf einfache Art und Weise mittels einer Form und zumindest zweier Kerne im Gieß- oder Spritzgußverfahren aus Kunststoff herstellbar und ohne Probleme zu entkernen und aus der Form zu nehmen.

[0014] In Weiterbildung der Erfindung wird auch die Saugleitungsabdeckung durch eine Form und einen Kern hergestellt, wodurch die Saugleitungsabdeckung in einem Arbeitsschritt als einstückiges Bauteil herstellbar ist, daß dann gleichzeitig die Aufgabe übernimmt, den offenen Bereich der Saugleitung abzudecken und gleichzeitig die Verbindung zwischen der Saugleitung und dem Resonatorvolumen und des Resonatorgehäuses herzustellen.

[0015] In Weiterbildung der Erfindung sind Mittel zur Veränderung des Resonatorvolumens, insbesondere eine Klappe oder ein Schieber, sowie ein Stellantrieb zum Einstellen der Mittel zur Veränderung des Resonatorvolumens in dem Resonatormodul integriert. Der Stellantrieb kann zum Beispiel in Abhängigkeit eines Parameters der Brennkraftmaschine, insbesondere der Drehzahl, von einer Steuerrichtung angesteuert werden. Durch den Einsatz der Mittel zur Veränderung des Resonatorvolumens ist es möglich, die Ansauggeräusche nicht nur bei einer bestimmten Frequenz oder einem bestimmten schmalen Frequenzbereich, sondern auch über einen größeren Frequenzbereich sowie drehzahlabhängig zu unterdrücken beziehungsweise zu eliminieren. Als Mittel zur Veränderung des Resonatorvolumens kommen beispielsweise Klappen oder Schieber in Betracht, die am Eingang oder am Ende des Luftleitungsabschnittes oder dazwischen eingesetzt sind. Der Stellantrieb zum Einstellen der Mittel zur Veränderung des Resonatorvolumens ist entweder innerhalb des Resonatorgehäuses zum Beispiel an der Saugleitungsabdeckung befestigt oder aber auch außerhalb des Resonatormodules angeordnet. Eine Anordnung innerhalb des Resonatormodules hat den Vorteil, daß keine Durchführungen durch die Wände des Resonatormodules erforderlich sind, wodurch auch hier Abdichtungsprobleme wirksam vermieden werden.

[0016] Eine beispielhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Resonatormodules für eine Sauganlage für eine Brennkraftmaschine ist im folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert. Die in den Figuren gezeigten geometrischen Ausgestaltungen sind lediglich beispielhaft und können in bezug auf die Charakteristik der Brennkraftmaschine sowie in bezug auf den zur Verfügung stehenden Bauraum variiert beziehungsweise angepaßt werden, ohne den damit zu erzielenden Effekt zu vernachlässigen und den Erfindungsgedanken aufzugeben.

[0017] Es zeigen:

Figur 1: ein Resonatormodul im noch nicht zusammengebauten Zustand,

Figur 2: eine Saugleitungsabdeckung und

Figur 3: ein Resonatorgehäusedeckel.

[0018] In Figur 1 ist in dreidimensionaler Ansicht ein Resonatormodul 1 einer Sauganlage einer Brennkraftmaschine gezeigt. Das Resonatormodul 1 besteht aus einem Resonatorgehäuse 2, wobei an dem einen Ende des Resonatorgehäuses 2 ein Flansch 3 vorgesehen ist, mit dem das Resonatormodul an einen Luftfilter zur Frischluftansaugung angeschlossen wird. An einem anderen Ende des Resonatorgehäuses 2 ist ein weiterer Flansch 4 vorgesehen, wobei der Flansch 4 über ein insbesondere rohrförmiges Leitungsstück 5 mit einem weiteren Flansch 6 an dem Resonatorgehäuse 2 befestigt ist. Die Anordnung und die Ausrichtung der Flansche 3, 4 und 6 ist lediglich beispielhaft und wird in Abhängigkeit des Einbauraumes und der Lage des Luftfilters, der an dem Flansch 3 angeschlossen wird, und in Abhängigkeit der Lage der Einspritzvorrichtung der Brennkraftmaschine, die an dem Flansch 4 angeschlossen wird, gewählt.

[0019] Weiterhin weist das Resonatorgehäuse 2 noch beispielhaft dargestellte Befestigungsmittel 7 auf, mit denen das Resonatormodul 1 ortsfest befestigt werden kann.

[0020] Das Resonatorgehäuse 2 ist noch nicht komplett verschlossen, sondern weist Verbindungskanten 8, genauer eine komplett umlaufende Verbindungskante 8, auf wobei die Verbindungskante 8 den Konturen eines Resonatorgehäusedeckels beziehungsweise dessen Seitenteile entsprechen.

[0021] Innerhalb des Resonatorgehäuses 2 ist eine Saugleitung 9 angeordnet, wobei diese Saugleitung 9 zumindest teilweise gleichzeitig mit Herstellung des Resonatorgehäuses 2 herbestellt wird. Diese Saugleitung 9 und das Resonatorgehäuse 2 bilden also ein einstückiges Bauteil. Die Saugleitung 9 ist über ihre gesamte Erstreckung noch nicht verschlossen, sondern im Bereich einer Verbindungskante 10 beziehungsweise von Verbindungsflächen 11 und 12 noch offen. Da die Saugleitung 9 in etwa rohrförmig ausgestaltet ist, weist sie an dem einen Ende, insbesondere an dem Ende, welches in Richtung des Flansches 3 ausgerichtet ist, ein rohrförmiges Stück 13 auf, wobei das rohrförmige Stück 13 in seiner Erstreckung gerade, also in etwa als zylinderförmige Leitung, ausgebildet ist. Diese in Figur 1 gezeigte, oder entsprechend ähnliche Ausgestaltungen haben den Vorteil, daß das Resonatorgehäuse 2 mittels einer Form und zumindest zweier Kerne herstellbar ist. Die Form beschreibt die Außenkonturen des Resonatorgehäuses 2, während der eine Kern das innere Volumen des Resonatorgehäuses 2, den offenen Teil der Saugleitung 9, die Verbindungskante 10 und die Verbindungsflächen 11 und 12 sowie die Oberfläche des rohrförmigen Stückes 13 beschreibt. Der zweite Kern bildet den Innenkern des rohrförmigen Stückes 13, so daß nach dem Gießen beziehungsweise dem Spritzgießen eine Entkernung und eine Entnahme des fertigen Resonatorgehäuse 2 aus der Form ermöglicht wird.

[0022] In Figur 2 ist eine Saugleitungsabdeckung 14 gezeigt, welche den in Figur 1 gezeigten offenen Bereich der Saugleitung 9 abdeckt. Die Saugleitungsabdeckung 14 besteht aus einer teilkreisförmigen Abdeckung 15, die den offenen Bereich der Saugleitung 9 im Sinne einer bogenförmigen Rohrleitung abdeckt. Darüber hinaus weist die Saugleitungsabdeckung 14 Verbindungsflächen 16 auf, die den Verbindungsflächen 11 und 12 des Resonatorgehäuses 2 entsprechen. Ebenso sind an beiden Enden der Saugleitungsabdeckung 14 Verbindungskanten 17 vorhanden, die einerseits der Verbindungskante 10 des rohrförmigen Stückes 13 des Resonatorgehäuses 2 entspricht und andererseits nach der Montage der Saugleitungsabdeckung 14 an einer Innenwand des Resonatorgehäuses 2 anliegt. Nach dem Einsetzen der Saugleitungsabdeckung 14 und der unlösbaren Verbindung der einander zugewandten Verbindungskanten beziehungsweise Verbindungsflächen wird die Saugleitung 9 in ihrem bisherigen offenen Bereich verschlossen. Die unlösbare Verbindung erfolgt beispielsweise mittels Verkleben, Verschweißen oder dergleichen.

[0023] Darüber hinaus übernimmt die Saugleitungsabdeckung 14 auch die Aufgabe, eine Verbindung von der nun mehr geschlossenen Saugleitung 9 zu dem Volumen des Resonatorgehäuses 2 herzustellen. Zu diesem Zweck ist oberhalb der teilkreisförmigen Abdeckung 15 ein Luftleitabschnitt 18 als separates Bauteil aufsetzbar, wobei in besonders vorteihafterweise der Luftleitabschnitt 18 mit Herstellung der Saugleitungsabdeckung 14 schon angeformt ist oder mit diesem unlösbar verbunden wird. Der Luftleitabschnitt 18 weist eine Öffnung 19 auf, die in Richtung des Volumens des Resonatorgehäuses 2 gerichtet ist. Eine weitere Öffnung 20, die hier nur angedeutet ist, stellt eine Verbindung zwischen dem Luftleitabschnitt 18 und der Saugleitung 9, insbesondere in Nähe des Flansches 6, her.

[0024] Nachdem die Saugleitungsabdeckung 14 unlösbar mit dem Resonatorgehäuse 2 verbunden worden ist, ist es noch erforderlich, daß Resonatorgehäuse 2 mit einem Resonatorgehäusedeckel dichtend zu verschließen.

[0025] Zu diesem Zweck wird mit dem Resonatorgehäuse 2 ein in Figur 3 gezeigter Resonatorgehäusedeckel 21 auf das Resonatorgehäuse 2 entsprechend den Verbindungskanten 8 aufgesetzt und ebenfalls durch Verkleben, Verschweißen oder dergleichen dichtend mit dem Resonatorgehäuse 2 verbunden. Nach diesen Fertigungsschritten, die anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert worden sind, steht das einbaufertige Resonatormodul 1 zur Verfügung und kann über die Flansche 3 und 4 mit dem Luftfilter und der Einspritzvorrichtung der Brennkraftmachine verbunden werden.

Bezugszeichenliste:

[0026] 

1.

Resonatormodul

2.

Resonatorgehäuse

3.

Flansch

4.

Flansch

5.

Leitungsstück

6.

Flansch

7.

Befestigungsmittel

8.

Verbindungskante

9.

Saugleitung

10.

Verbindungskante

11.

Verbindungsfläche

12.

Verbindungsfläche

13.

rohrförmiges Leitungsstück

14.

Saugleitungsabdeckung

15.

Teilkreisförmige Abdeckung

16.

Verbindungsfläche

17.

Verbindungskante

18.

Luftleitabschnitt

19.

Öffnung

20.

Öffnung

21.

Resonatorgehäusedeckel

Ansprüche

1. Sauganlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine ein Fahrzeug antreibende Brennkraftmaschine, mit einem Resonator, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator als Resonatormodul (1) ausgebildet ist, wobei das Resonatormodul (1) aus einem Resonatorgehäuse (2) und einem Resonatorgehäusedeckel (21) besteht und das Resonatorgehäuse (2) und der Resonatorgehäusedeckel (21) unlösbar miteinander verbunden werden.

2. Sauganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Resonatorgehäuse (2) eine Saugleitung (9) vorgesehen ist, die zumindest teilweise von dem Resonatorgehäuse (2) gebildet ist.

3. Sauganlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil der Saugleitung (9), der nicht von dem Resonatorgehäuse (2) gebildet ist, von einer Saugleitungsabdeckung (14) abgedeckt ist.

4. Sauganlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitungsabdeckung (14) unlösbar mit dem Resonatorgehäuse (9) verbunden wird.

5. Sauganlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitungsabdeckung (14) einen Luftleitabschnitt (18) aufweist, der die Saugleitung (9) mit dem Volumen des Resonatorgehäuses (2) verbindet.

6. Sauganlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitungsabdeckung (14) mit dem Luftleitabschnitt (18) als ein Bauteil ausgebildet ist.

7. Sauganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Herstellung aus Kunststoff, insbesondere einem wärmebeständigen Kunststoff.

8. Sauganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Form und zumindest zwei Kerne zur Herstellung des Resonatorgehäuses (2) im Gieß- oder Spritzgußverfahren.

9. Sauganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Form und einen Kern zur Herstellung der Saugleitungsabdeckung (14) im Gieß- oder Spritzgußverfahren.

10. Sauganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Veränderung des Resonatorvolumens, insbesondere eine Klappe oder ein Schieber, sowie ein Stellantrieb zum Einstellen der Mittel zur Veränderung des Resonatorvolumens in und/oder an dem Resonatormodul (1) integriert sind.

Zeichnung