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EP 0 508 188 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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28.09.1994 Patentblatt 1994/39 |
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Anmeldetag: 21.03.1992 |
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Ansaugsystem für eine selbstzündende Brennkraftmaschine
Suction system for an internal combustion engine with compression ignition
Système d'aspiration pour un moteur à combustion interne à allumage par compression
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT DE FR GB IT |
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Priorität: |
11.04.1991 DE 4111772
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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14.10.1992 Patentblatt 1992/42 |
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Patentinhaber: Klöckner-Humboldt-Deutz
Aktiengesellschaft |
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51149 Köln (DE) |
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Erfinder: |
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- Wahnschaffe, Jürgen, Dipl.-Ing.
W-5060 Bergisch Gladbach 1 (DE)
- Bauer, Lothar
W-5000 Köln 91 (DE)
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 3 119 190 GB-A- 1 534 790
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DE-A- 3 804 063 US-A- 4 682 576
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein aus Ansaugstutzen und einem Luftsammler bestehendes Ansaugsystem
für eine selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem Kurhelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle
drehbar gelagert ist, an der mittels zumindest eines Pleuels je ein Kolben befestigt
ist, der in je einem Zylinder bewegbar ist, und wobei der Zylinder von einem Zylinderkopf
abgedeckt ist, in dem je Zylinder eine Einspritzdüse befestigt ist, die über eine
Einspritzleitung mit einer Einspritzpumpe verbunden ist, sowie Einlaßkanäle und Auslaßkanäle
zu Gaswechselventilen in dem Zylinderkopf angeordnet sind, wobei jeder Einlaßkanal
mit einem Ansaugstutzen zusammenwirkt.
[0002] Ein derartiges Ansaugsystem ist aus der DE-A 38 04 063 bekannt. Dieses Ansaugsystem
weist gegenüber dem Stand der Technik Vorteile auf, die insbesondere darin bestehen,
daß dieses Luftansaugrohr als Druckgußteil hergestellt werden kann, wodurch eine materialsparende
Massenfertigung möglich ist. Nachteilig an dem Ansaugsystem ist, daß mehrere Gußkerne
zur Gußform zusammengesetzt werden müssen. Dies erfordert Fertigungs- und Arbeitsaufwand.
[0003] Ein weiteres Ansaugsystem ist aus der DE-A 31 19 190 bekannt. Dieses Ansaugsystem
weist eine von dem Luftsammler getrennte Anschraubleiste auf, wobei ein erster Teil
der jeweiligen Ansaugstutzen in der Anschraubleiste und ein weiterer Teil in dem Luftsammler
angeordnet ist. Die Anschraubleiste ist im wesentlichen vorgesehen, um den aus Kunststoff
gefertigten Luftsammler vor den hohen Betriebstemperaturen des Zylinderkopfes zu isolieren.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Fertigungs- und Arbeitsaufwand zur
Herstellung eines Ansaugsystems zu verringern und weiterhin den Montageaufwand insgesamt
an der Brennkraftmaschine zu verringern.
[0005] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ansaugstutzen ausschließlich in eine Adapterplatte
integriert ist, die als von dem als einseitig offener Deckel ausgebilderten Luftsammler
separates Bauteil ausgeführt ist, und daß die Adapterplatte zumindest eine Vorrichtung
zur Lagefixierung je einer Einspritzleitung aufweist. Durch die Ausführung des Ansaugsystem
in separaten Bauteilen wird die Fertigung beziehungsweise Herstellung der Teile durch
die einfacheren Gußformen so weit vereinfacht, so daß der grundsätzliche Nachteil
eines zusätzlichen Bauteils voll ausgeglichen wird. Zudem können durch die Wahl von
gegebenenfalls unterschiedlichen Werkstoffen für die beiden Bauteile unterschiedliche
Temperaturanforderungen berücksichtigt werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist
darin begründet, daß die Adapterplatte zumindest eine Vorrichtung zur Lagefixierung
je einer Einspritzleitung aufweist. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Gußform
der Adapterplatte wird ohne Mehrkosten die Lagefixierung erreicht. Die Lagefixierung
ist sowohl bei einer freiliegenden Einspritzleitung anwendbar, als auch bei einer
teilweise freiliegenden und teilweise durch Gehäuseteile wie Zylinderkopfhaube verdeckten
Einspritzleitung erforderlich, wobei im zweiten Anwendungsfall die Lagefixierung vorteilhaft
gleichzeitig die erforderliche Gehäusedurchführung darstellt.
[0006] In Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung als Verbindungselement für eine
geteilte Einspritzleitung ausgebildet. Damit wird der Montage- bzw. Demontageaufwand
weiter vereinfacht, da die Einspritzleitungsteile insbesondere bei der Montage zwangsläufig
richtig und ohne Verspannungen montiert werden.
[0007] In Weiterbildung der Erfindung ist das Verbindungselement verdrehsicher an der Adapterplatte
angeordnet. Dadurch wird zusätzlich zu der montageerleichternden Lagefixierung das
Gegenhalten von Schraubschlüsseln bei Verschraubungsvorgängen überflüssig.
[0008] Dazu sind in vorteilhafter Weiterbildung in die Adapterplatte Schlitze eingearbeitet,
in die die Verbindungselemente einsteckbar sind. Dieses stellt eine günstige Ausbildung
dar, da der Herstellungsaufwand sehr gering ist. Gleichzeitig kann beispielsweise
bei einer U-förmigen Ausbildung der Schlitze und entsprechend angepaßten U-förmigen
Verbindungselement ein dichtes Verschließen der Durchbrüche durch die Gehäuseteile
erreicht werden.
[0009] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in die Adapterplatte ein Kanal eingelassen,
der entlang des Zylinderkopfes im Bereich der Ansaugstutzen angeordnet ist. Dieser
Kanal ist durch die in diesem Bereich ohnehin vorhandene Materialanhäufung problemlos
zu fertigen und kann für die verschiedensten Funktionen herangezogen werden. So ist
es denkbar, durch den Kanal eine Flüssigkeit zum Kühlen oder Erwärmen der Ansaugstutzen
und folglich somit der einströmenden Verbrennungsluft zu gewährleisten. Zum anderen
kann es erforderlich sein, von einem Brennkraftmaschinenende zu den anderen Brennkraftmaschinen
eine Flüssigkeit oder allgemein ein Medium zu leiten. Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
den Kanal mit vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt zu fertigen oder als freigegossenen
Kanal, wobei die offene Seite von der Zylinderkopfwand verschlossen wird.
[0010] Vorzugsweise weist der Kanal in die Ansaugstutzen mündende Austritte auf und ist
eintrittsseitig mit dem Kurbelgehäuseentlüftungssystem verbunden. In dieser Ausgestaltung
wird mit einfachen Mitteln eine wirkungsvolle Kurbelgehäuseentlüftung bei gleichzeitiger
Schmierung der Einlaßventile (insbesondere der Ventilschäfte und der Sitzringe) gewährleistet.
Dabei wird diese Anwendung insbesondere bei Saugmotoren zur Anwendung kommen, es ist
aber auch denkbar, sie bei aufgeladenen Motoren anzuwenden, wenn der in dem Kanal
herrschende Druck höher als der des Auflagdsystems ist.
[0011] Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung
zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel beschrieben
ist.
[0012] Es zeigen:
- Fig.1:
- ein Ansaugsystem, bestehend aus Adapterplatte und Luftsammler mit an der Adapterplatte
verdrehsicher festgelegtem Verbindungselement,
- Fig.2:
- die Befestigung der Adapterplatte an dem Zylinderkopf,
- Fig.3:
- die Befestigung des Luftsammlers an der Adapterplatte,
- Fig.4:
- einen Schnitt I-I gemäß Fig.1, die die Festlegung des Verbindungselementes darstellt
und
- Fig.5:
- eine Adapterplatte mit freigegossenem Kanal.
[0013] Einlaßkanäle 1 eines Zylinderkopfes 2 (Ein- oder Mehrzylinderkopf) münden in eine
Längsseitenwand des Zylinderkopfes 2. An dieser Seitenwand ist ein Ansaugsystem für
die Brennkraftmaschine, die insbesondere eine selbstzündende Brennkraftmaschine ist,
angeordnet. Das Ansaugsystem besteht aus einer Adapterplatte 3 sowie einem Luftsammler
4. Der Luftsammler 4 ist im wesentlichen als wannenförmiger Deckel ausgebildet, der
sich entlang des Zylinderkopfes 2 erstreckt und auf der Adapterplatte 3 abstützt.
In die Adapterplatte 3 ist im Bereich der auftreffenden Luftsammlerwände eine umlaufende
Dichtung 5 eingelassen, einvulkanisiert, eingeklebt oder eingeknüpft. Die Dichtung
übernimmt sowohl die Dichtungsfunktion der Adapterplatte 3 zum Zylinderkopf 2 als
auch die des Luftsammlers 4 zu der Adapterplatte 3.
[0014] Die Adapterplatte 3 ist mittels Schrauben 6a und 6b (Figur 2) an dem Zylinderkopf
befestigt. In einem anschließenden Montagevorgang wird der Luftsammler 4 mittels Befestigungsschrauben
7a, 7b an der Adapterplatte 3 befestigt. Dabei sind sowohl eine genügende Anzahl von
Schrauben 6a, 6b als auch von Befestigungsschrauben 7a, 7b entlang eines Mehrzylinderkopfes
2 verteilt. Weiterhin sind die Schraubenköpfe der Befestigungsschrauben 7a, 7b in
geeigneter Weise beispielsweise durch eine Dichtung gegenüber dem Luftsammler 4 abgedichtet,
so daß an diesen Schraubendurchlässen keine Fremdluft in den Luftsammler 4 eindringen
beziehungsweise aus diesen entweichen kann.
[0015] Die Adapterplatte 3 weist weiterhin Ansaugstutzenteilbereiche 8a, 8b auf, die sich
an die Einlaßkanäle 1 anschließen und für ein verlustfreies Einströmen der Verbrennungsluft
in die Einlaßkanäle 1 sorgen. In den Ansaugstutzenteilbereich 8b ist ein Kanal 9 eingearbeitet,
beispielsweise eingegossen, der eintrittsseitig mit dem Kurbelgehäuseentlüftungssystem
der Brennkraftmaschine verbunden ist. Alternativ ist der Kanal 9 als freigegossener
Kanal (Fig.5) ausgebildet, wobei die freie Seite von der Zylinderkopfseitenwand abgedeckt
ist. Weiterhin weist der Kanal 9 im Bereich der Einlaßkänle 1 Austritte 10 auf, die
beispielsweise gebohrt sind. Werden die Kanäle vollkommen durchgebohrt, werden sie
auf der den Einlaßkanälen 1 abgewandten Seite durch Verschlußstopfen 11 verschlossen.
[0016] Die Adapterplatte 3 ist ist zylinderkopfhaubenseitig 12 mit Schlitzen 13 (Figur 4)
versehen. In die Schlitze 13 sind Verbindungselemente 14 (Figur 1) verdrehsicher einsteckbar.
Die Verbindungselemente 14 bilden einen Durchtritt für eine Einspritzleitung 15a,
15b von dem durch die Zylinderkopfhaube 12 abgedeckten Ventilraum 16, in dem die Einspritzdüse
angeordnet ist, nach der außerhalb der Brennkraftmaschine angeordneten Einspritzpumpe.
Die Einspritzleitung 15b wird mittels einer Überwurfmutter 17 an dem Verbindungselement
14 befestigt.
1. Aus Ansaugstutzen (8a, 8b) und einem Luftsammler (4) bestehendes Ansaugsystem für
eine selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle
drehbar gelagert ist, an der mittels zumindest eines Pleuels je ein Kolben befestigt
ist, der in je einem Zylinder bewegbar ist und wobei der Zylinder von einem Zylinderkopf
abgedeckt ist, in dem je Zylinder eine Einspritzdüse befestigt ist, die über eine
Einspritzleitung mit einer Einspritzpumpe verbunden ist, sowie zumindest je ein Einlaßkanal
und Auslaßkanal zu den Gaswechselventilen vorhanden sind, wobei der Einlaßkanal mit
einem Ansaugstutzen zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugstutzen (8a, 8b) ausschließlich in eine Adapterplatte (3) integriert
ist, die als von dem als einseitig offener Deckel ausgebildeten Luftsammler (4) separates
Bauteil ausgeführt ist, und daß die Adapterplatte (3) zumindest eine Vorrichtung zur
Lagefixietung je einer Einspritzleitung (15a, 15b) aufweist.
2. Ansaugsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als Verbindungselement (14) für eine geteilte
Einspritzleitung (15a, 15b) ausgebildet ist.
3. Ansaugsystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (14) verdrehsicher an der Adapterplatte
(3) angeordnet ist.
4. Ansaugsystem nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß in die Adapterplatte (3) zumindest ein Schlitz (13) eingearbeitet
ist, in den das Verbindungselement (14) einsteckbar ist.
5. Ansaugsystem nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in die Adapterplatte (3) ein Kanal (9) eingelassen ist,
der entlang des Zylinderkopfes (2) im Bereich der Ansaugstutzen (8a, 8b) angeordnet
ist.
6. Ansaugsystem nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (9) in die Ansaugstutzen (8a, 8b) mündende Austritte
(10) aufweist und eintrittsseitig mit dem Kurbelgehäuseentlüftungssystem verbunden
ist.
1. An intake system comprising an intake support (8a, 8b) and an air collector (4) for
a compression-ignition internal combustion engine having a crankcase in which a crankshaft
is rotatably mounted and which is secured by respective connecting rods to at least
one piston, each piston being movable in a cylinder, the cylinder being covered by
a cylinder head in which an injection nozzle is secured for each cylinder and connected
by an injection line to an injection pump, and at least one inlet duct and outlet
duct to the gas-change valves are provided, the inlet duct co-operating with an intake
support, characterised in that the intake support (8a, 8b) is incorporated exclusively in an adapter plate
(3) in the form of a component separate from the air collector (4), which is a cover
open at one side, and the adapter plate (3) comprises at least one device for securing
a respective injection line (15a, 15b) in position.
2. An intake system according to claim 1, characterised in that the device is a connecting
element (14) for a divided injection line (15a, 15b).
3. An intake system according to claim 2, characterised in that the connecting element
(14) is non-rotatably disposed on the adapter plate (3).
4. An intake system according to claim 2, characterised in that the adapter plate (3)
is formed with at least one slot (13) for inserting the connecting element (14).
5. An intake system according to any one of the preceding claims, characterised in that
the adapter plate (3) is formed with a duct disposed along the cylinder head (2) in
the neighbourhood of the intake support (8a, 8b).
6. An intake system according to claim 5, characterised in that the duct (9) has outlets
(10) opening into the intake support (8a, 8b) and its inlet is connected to the crankcase
ventilating system.
1. Système d'aspiration constitué d'une tubulure d'aspiration (8a, 8b) et d'un collecteur
d'air (4) pour un moteur à combustion interne à allumage spontané avec un carter-moteur,
dans lequel est monté en rotation un vilebrequin, sur lequel est fixé au moyen d'au
moins une bielle chaque piston qui peut se déplacer dans chacun des cylindres et le
cylindre étant couvert par une culasse de cylindre, dans laquelle à chaque cylindre
est fixé un injecteur, qui est relié par une conduite d'injection à une pompe d'injection
et même il existe au moins respectivement un canal d'admission et un canal de sortie
pour les soupapes d'inversion de gaz, le canal d'admission opérant avec une tubulure
d'aspiration,
caractérise en ce que la tubulure d'aspiration (8a, 8b) est intégrée exclusivement
dans une plaque d'adaptation (3), qui est exécutée comme composant séparé du collecteur
d'air (4) constitué d'un couvercle ouvert d'un côté et en ce que la plaque d'adaptation
(3) comporte au moins un dispositif pour la fixation de chaque conduit d'injection
(15a, 15b).
2. Système d'aspiration selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif
est réalise en élément d'assemblage (14) pour un conduit d'injection divisé en deux
(15a, 15b).
3. Système d'aspiration selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément d'assemblage
(14) est monté contre un pivotement éventuel sur la plaque d'adaptation (3).
4. Système d'aspiration selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans la plaque
d'adaptation (3) est incorporé une rainure (13) dans laquelle on petit insérer l'élément
d'assemblage (14)
5. Système d'aspiration selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
dans la plaque d'adaptation (3) est intégré un canal (9), qui se dispose le long de
la culasse (2) dans la zone de la tubulure d'aspiration (8a, 8b).
6. Système d'aspiration selon la revendication 5, caractérisé en ce que, le canal (9)
comporte des orifices de sortie (10) débouchant dans la tubulure d'aspiration (8a)
8b) et est relié du côté entrée au système d'aération du carter moteur.