BRENNKRAFTMASCHINE MIT EINER ANSAUGANLAGE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einer Ansauganlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] In einer Ansauganlage einer Brennkraftmaschine entstehen aufgrund eines variablen Luftdurchsatzes zu den einzelnen Zylindern im Zylinderkopf Luftschallgeräusche, die über den Behälter der Anlage und sonstige Bauteile nach außen weitergeleitet werden und eine akustische Komfortverschlechterung darstellen.

[0003] Aus der DE-C-37 42 057 ist eine Ansauganlage für eine Brennkraftmaschine mit einem Behälter, Ansaugstutzen und mehreren Einzelsaugrohren sowie einem Luftreinigungssystem bekannt.

[0004] Aus der GB-A-162 934 ist es bei Auspuffschalldämpfern zur Schallverminderung bekannt, den Einlaßstutzen mit einem Führungsrohr ins Innere des Schalldämpfers zu verlängern.

[0005] Aus der EP 0 382 596 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit einer Ansauganlage bekannt, die einen Ansaugstutzen und Einzelsaugrohre umfaßt und der Ansaugstutzen durch ein freistehend in den Behälter führendes Lüftungsrohr verlängert ist, das quer zu den Einzelsaugrohren verläuft und seine Mündungsöffnung in einer Mittelebene zwischen den Einzelsaugrohren angeordnet ist und die Mündungsöffnung die Einzelsaugrohre in zwei Gruppen aufteilt.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die eine Ansauganlage umfasst, in der eine Reduzierung von Luftschallgeräuschen bewirkt wird.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

[0008] Zur Reduzierung von Luftschallgeräuschen ist im Behälter der Ansauganlage ein Luftführungsrohr vorgesehen, das eingangsseitig am Ansaugstutzen des Behälters befestigt ist und freiliegend in den Behälter hineinragt. Dieser Behälter gewährleistet eine verteilte Aufladung der Zylinder infolge der wesentlichen Trennung der Verbindungen durch das Volumen des Behälters. Andererseits führt die gegenseitige Unabhängigkeit des Welleneffekts in den Einzelsaugrohren der Zylinder zu einer schärferen Entwicklung der Gas-Resonanz-Schwingungen in jedem einzelnen Saugrohr.

[0009] Infolge der Asymmetrie der akustischen, vom Behälter erzeugten Belastungen, sind die Belastungen auf die Einzelsaugrohre der einzelnen Zylinder verschieden und es führt zu einer kleineren Nichtübereinstimmung der Resonanzfrequenz in den einzelnen Einzelsaugrohren. Deshalb werden die Resonanzschwingungen (auf ihrer Resonanzfrequenz), die in einem der Zylinder entstehen, nicht durch die Schwingungen gedämpft, die im Behälter durch die Einzelsaugrohre entstehen und sogar wenn die Anfangsimpulse von den Zylindern kompensiert sind; denn sie laufen in Gegenphase. Die zweite ungünstige Erscheinung ist mit der Erregung der ersten asymmetrischen Form der Gasschwingungen im Behälter verbunden. Regelmäßig liegt ihre Frequenz nahe zu einer Eigenfrequenz der Gasschwingung im Einzelsaugrohr, was zu einer intensiven Schallausstrahlung aus dem System führt, besonders auf den Frequenzen, die mit den ungeraden harmonischen der Hauptfrequenz des Ansaugprozesses übereinstimmen.

[0010] Zur Beseitigung dieser nachteiligen Erscheinung wird in den Behälter ein Luftführungsrohr eingesetzt, das koaxial zu einer Mittenachse mit der Mittenachse des Behälterraumes angeordnet und eingangsseitig im Ansaugstutzen des Behälters befestigt wird. Dieser verbindet den Behälter mit dem Luftzuführungs- und Luftreinigungssystem.

[0011] Die im Behälter vorgesehene Mündungsöffnung des Luftführungsrohres befindet sich in einer Ebene, die senkrecht zur Seitenwand des Behälters angeordnet ist und die einen etwa gleichen Abstand von den Mittenachsen der Einzelsaugrohre des zweiten und dritten Zylinders haben.

[0012] Das freie Ende des Luftführungsrohres ist teilweise perforiert und weist radiale Durchströmöffnungen auf.

[0013] Dieses Vorhandensein eines auf eine bestimmte Weise angeordneten Luftführungsrohres bewirkt, daß die akustische Belastung auf die Zylinder, die in einer Gegenphase arbeiten, symmetrisch ist und beseitigt die asymmetrische Erregung in den niedrigsten Frequenzen.

[0014] Außerdem befindet sich die Mündungsöffnung des Luftführungsrohres in der Nähe eines Knotens (Nulldurchgang) einer ersten Gaseigenschwingung des Behälters der Ansauganlage. Hierdurch wird auch bei einer Resonanzerregung verhindert, daß eine Übertragung der akustischen Energie durch das Luftführungsrohr in Richtung Einlaßmündung und dadurch an die Umgebung erfolgt.

[0015] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen

Fig. 1

eine schematische Darstellung eines Behälters einer Ansauganlage mit abgehenden Einzelsaugrohren und eingesetztem Luftführungsrohr,

Fig. 2

eine Ausführung des Luftführungsrohres mit erfindungsgemäßen radialen Durchströmöffnungen,

Fig. 3

ein Diagramm mit Darstellung einer ersten Gaseigenschwingung mit Knoten (Nulldurchgang),

Fig. 4

eine Schnittdarstellung des Behälters der Ansauganlage mit Einzelsaugrohren, Luftführungsrohr und Luftführungs- und Luftreinigungssystem, und

Fig. 5

eine Ansicht auf den Behälter der Ansauganlage in Pfeilrichtung X gesehen.

[0016] Die Brennkraftmaschine umfasst eine Ansauganlage mit einem Behälter 1, dessen Innenraum A über Einzelsaugrohre 2, 3, 4 und 5 an einen Zylinderkopf Z angeschlossen ist. Mit einem Ansaugstutzen 6 des Behälters 1 ist ein freiliegend in den Behälter hineinragendes Luftführungsrohr 7 verbunden, welches an eine Luftzuführanlage 8 (Drosselklappe) oder eine Luftreinigungsanlage 9 (Filter) angeschlossen ist.

[0017] Das Luftführungsrohr 7 ist eingangsseitig mit dem Ansaugstutzen 6 des Behälters 1 fest verbunden, wobei zwischen dem freien Ende des Stutzens 6 und der anschließenden Rohrleitung 10 die Drosselklappe 8 angeordnet ist. Stromab der Rohrleitung 10 ist ein Filter 9 vorgesehen.

[0018] Das Rohr 7 ist koaxial zum Behälter 1 angeordnet, d.h., die Mittenachse 11 des Behälters 1 entspricht der Mittenachse des Luftführungsrohres 7. Insbesondere erstreckt sich die Mündungsöffnung 12 des Rohres 7 etwa in einer Ebene X-X, welche senkrecht zu einer Seitenwand 13 des Behälters 1 verläuft. Diese Ebene X-X ist zwischen den mittleren Einzelsaugrohren 3 und 4 angeordnet und die Mündungsöffnung 12 ist in einem gleichen Abstand a zu den Mittenachsen 14, 15 der Einzelsaugrohre 3 und 4 für den zweiten und dritten Zylinder vorgesehen.

[0019] Vorzugsweise ist die Mündungsöffnung 12 des Luftführungsrohres 7 im Bereich eines Knotens 16 (Nulldurchgang) einer ersten Gaseigenschwingung im Behälter 1 angeordnet, was in Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 2 näher zu erkennen ist. Durch diesen Knoten 16 verläuft wiederum die Ebene X-X.

[0020] Das freie Ende des Luftführungsrohres 7 ist, wie in Fig. 2 näher dargestellt, perforiert und weist zusätzlich zur Mündungsöffnung 14 radiale Durchströmöffnungen 26 in verschiedenen Konfigurationen auf. Diese Öffnungen 26 können über den Rohrumfang verteilt bzw. auch nur über bestimmte Umfangsbereiche sich erstreckend angeordnet sein.

Ansprüche

1. Brennkraftmaschine mit einer Ansauganlage, bestehend aus einem Behälter (1) mit einem Ansaugstutzen (6) und Einzelsaugrohren (2, 3, 4, 5), die mit einem Zylinderkopf (Z) verbunden sind und welche in die einzelnen Zylinder unter Zwischenschaltung von Ventilen einmünden, wobei mit dem Ansaugstutzen (6) ein Luftzuführungs- und Luftreinigungssystem (8, 9) verbunden ist, wobei der Ansaugstutzen (6) durch ein freistehend in den Behälter (1) führendes Luftführungsrohr (7) verlängert ist, das quer zu den Einzelsaugrohren (2, 3, 4, 5) verläuft und seine Mündungsöffnung (12) in einer Mittelebene (X-X) zwischen den Einzelsaugrohren (3 und 4) angeordnet ist und die Mündungsöffnung (12) die Einzelsaugrohre (3, 4) in zwei Gruppen aufteilt, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (25) des Luftführungsrohres (7) mit wenigstens einer radialen Durchströmöffnung (26) versehen ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsöffnung (12) des Luftführungsrohres (7) im Bereich eines Knotens (16) (Nulldurchgang) einer ersten Gaseigenschwingung in dem Behälter (1) angeordnet ist, wobei dieser Knoten (16) in der Ebene (X-X) liegt.

Claims

1. An internal-combustion engine with an intake unit, comprising a container (1) with an intake socket (6) and individual intake pipes (2, 3, 4, 5) connected to a cylinder head (Z) and opening into the individual cylinders with the interposition of valves, wherein an air-supply and air-cleaning system (8, 9) is connected to the intake socket (6), wherein the intake socket (6) is prolonged by an air-guiding pipe (7) which leads in a self-supporting manner into the container (1) and which extends transversely to the individual intake pipes (2, 3, 4, 5) and the opening (12) of which is situated in a median plane (X-X) between the individual intake pipes (3 and 4), and the opening (12) divides the individual intake pipes (3, 4) into two groups, characterized in that the free end (25) of the air-guiding pipe (7) is provided with at least one radial throughflow opening (26).

2. An internal-combustion engine according to Claim 1, characterized in that the opening (12) of the air-guiding pipe (7) is situated in the region of a node (16) (zero passage) of a first characteristic gas oscillation in the container (1), wherein the said node (16) is situated in the plane (X-X).

Revendications

1. Moteur à combustion interne équipé d'un dispositif d'admission, constitué d'un récipient (1) avec une tubulure d'aspiration (6) et de tubes d'aspiration individuels (2, 3, 4, 5), reliés à une culasse (Z) et pénétrant dans les différents cylindres avec interposition de soupapes, un système d'amenée d'air et d'épuration d'air (8, 9) étant relié à la tubulure d'aspiration (6), la tubulure d'aspiration (6) étant prolongée au moyen d'un tube de guidage d'air (7) qui passe en porte-à-faux dans le récipient (1) et qui s'étend transversalement par rapport aux tubes d'aspiration individuels (2, 3, 4, 5) et son ouverture d'embouchure (12) étant disposée dans un plan médian (x-x) tracé entre les tubes d'aspiration individuels (3 et 4) et l'ouverture d'embouchure (12) subdivisant les tubes d'aspiration individuels (3, 4) en deux groupes, caractérisé en ce que l'extrémité libre (25) du tube de guidage d'air (7) est pourvue d'au moins une ouverture d'écoulement traversant (26) radiale.

2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture d'embouchure (12) du tube de guidage d'air (7) est disposée dans la zone d'un noeud (16) (passage à valeur zéro) d'une première vibration propre des gaz dans le récipient (1), ce noeud (16) étant situé dans le plan (x-x).

Zeichnung