Luftzuführungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftzuführungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Bei einer bekannten Luftzuführungseinrichtung, WO 98/49440, der eingangs genannten Gattung, ist in eine Rohrleitung zwischen einem Luftfilter und einer Zuführungseinrichtung eine Baueinheit integriert, die Leitungsabschnitte der Rohrleitung und eine Resonatorkammer umfasst.

[0003] Die DE 197 43 482 A1 befasst sich mit einem Ansaugkanal für eine Brennkraftmaschine, welcher Ansaugkanal einen Schalldämpfer mit einem Nebenschlussresonator aufweist. Der Nebenschlussresonator wird durch ein Behältnis gebildet, das mit Abstand zum Ansaugkanal angeordnet und mit letzterem über eine Rohrleitung verbunden ist.

[0004] Aus der FR 25796677 geht ein Schwingungsdämpfer im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine hervor, der zwischen Leitungen dieses Ansaugtraktes geschaltet ist. Der Schwingungsdämpfer besteht zumindest bereichsweise aus nachgiebigem Werkstoff.

[0005] In der US 5,647,314 wird ein Ansaugdämpfer für eine in ein Kraftfahrzeug eingebaute Brennkraftmaschine behandelt, welcher Ansaugdämpfer mehrere Dämpferkammern und ein Saugleitungssystem umfasst.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es die Klangcharakteristik einer Brennkraftmaschine durch gezielte Massnahmen in einer Luftzuführungseinrichtung zu optimieren.

[0007] Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.

[0008] Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß durch besondere Gestaltung des Behältnisses die zwischen den Volumina des Luftfilter und der Zuführungseinrichtung in der Rohrleitung auftretenden Rohrresonanzen, die sowohl die Abstrahlgeräusche wie auch die Druckpulsationen der besagten Rohrleitung günstig beeinflussen, wirkungsvoll bedämpft werden. Niedrige Druckpulsationen tragen dazu bei, daß an den Messeinrichtungen zur Luftmengenmessung relativ gleichmässige Luftströmungen herrschen was für die Messgenauigkeit von Vorteil ist. Darüber hinaus ist mit dem Behältnis eine hohe Klangqualität der Ansaugeräusche erzielbar, und es ist im Aufbau gegenüber sogenannten Helmholtzresonatoren einfacher.

[0009] In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben ist.

[0010] Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Ansicht von oben auf eine Brennkraftmaschine mit der Luftzuführungseinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2

eine Einzelheit X der Fig. 1, jedoch im Schnitt und grösserem Maßstab.

[0011] Eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine 1 der Hubkolbenbauart mit gegenüberliegenden Zylinderreihen 2,3 weist ein Zylinderkurbelgehäuse 4 mit Zylinderköpfen 5,6 auf, wobei an das Zylinderkurbelgehäuse 4 ein Getriebe 7 angeflanscht ist. Mit den Zylinderköpfen 5,6 verbunden sind Ansaugbehälter 8,9 einer Sauganlage 10. Die Ansaugbehälter 8,9 sind an eine Zuführungseinrichtung 11 und an ein Resonanzrohr 12 angeschlossen, die Bestandteil einer Luftzuführungseinrichtung 13 sind. Die Luftzuführungseinrichtung 13 ist mit einer Rohrleitung 14 versehen, die an ihrem freien Ende 15 mit einem Luftfilter 16 versehen ist. Die Rohrleitung 14 erstreckt sich zwischen Zuführungseinrichtung 11 und Luftfilter 16 und besitzt stromab einen Luftmengenmesser 17, ein Behältnis 18 zur Beeinflussung von Resonanzen und eine elektrisch gesteuerte Drosselklappe 19 - auch E-Gas genannt - d.h. das Behältnis 18 ist zwischen Luftmengenmesser 17 und Drosselklappe 19 in die Rohrleitung 14 geschaltet.

[0012] Die Rohrleitung 14 ist im Bereich des Behältnisses 18 unterbrochen - Fig.2 -, und der Querschnitt QB des Behältnisses 18 ist grösser als Querschnitt QR der Rohrleitung 14 bzw. von Leitungsabschnitten 20 und 21 der besagten Rohrleitung, die an Begrenzungswände 22 und 23 des Behältnisses 18 angeschlossen sind. Im Ausführungsbeispiel weist die Rohrleitung 14 im Bereich des Behältnisses 18 einen bogenförmigen Verlauf Vb auf, und die Begrenzungswände 22, 23 bilden zusammen mit weiteren Begrenzungswänden 24 und 25 einen trapezförmigen Querschnitt. Die Rohrleitung 14 bzw. ihre Leitungsabschnitte 20,21 besitzen einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser D1, der kleiner ist als ein grösster Durchmesser D2 des Behältnisses 18. Dabei stehen der grösste Durchmesser D2 des Behältnisses 18 und der Durchmesser D1 der Leitungsabschnitte 20,21 in folgender Beziehung zueinander:

[0013] Eine gute Funktion des Behältnisses 18 wird erreicht, wenn innerhalb von ihm ein von Konstruktionslinien 26 und 27 des Durchmessers D1 gebildetes erstes Volumen V1 kleiner ist als ein zweites Volumen V2 des Behältnisses 18, welches Volumen V2 das erste Volumen V1 umgibt. In diesem Zusammenhang ist von Vorteil, wenn das erste Volumen V1 und das zweite Volumen V2 in folgender Beziehung zueinander stehen:

[0014] Das Behältnis 18 ist asymmetrisch zu einer Mittellängsebene MR der Rohrleitung 14 angeordnet, und zwar mit der Massgabe, daß ein grösserer Teil des Volumens VgT sich an der Aussenseite As der Mittellängsebene MR erstreckt; ein kleinerer Teil des Volumens VgT an der Innenseite Is dieser Mittellängsebene.

[0015] Zur Herstellungsvereinfachung wird das Behältnis 18 durch zwei Halbschalen 28,29 gebildet, die in einer quer zur Mittellängsebene MR der Rohrleitung 14 bzw. der Leitungsabschnitte 20,21 verlaufenden Trennebene TE zusammengesetzt sind. Ausserdem bestehen die Rohrleitung 14 und das Behältnis aus Kunststoff, wobei zumindest die Halbschale 28 und der Leitungsabschnitt 21 aus einem Stück hergestellt sind.
¹ This phrase does not grammatically fit into the rest of the sentence in the German text.
² There is text missing in the German original.

Ansprüche

1. Luftzuführungseinrichtung (13) für eine Brennkraftmaschine (1) der Hubkolbenbauart, umfassend ein Luftfilter (16) und eine Zuführungseinrichtung (11) für eine mit Zylindern der Brennkraftmaschine (1) verbundene Sauganlage (10), welche Luftzuführungseinrichtung (13) in einer Rohrleitung (14) zwischen Luftfilter (16) und Zuführungseinrichtung (11) ein von Luft durchströmtes Behältnis (18) zur Beeinflussung von Resonanzen angeordnet ist, dergestalt, dass die Rohrleitung (14) im Bereich des Behältnisses (18) unterbrochen ist und ein Querschnitt (QB) des Behältnisses (18) größer ist als der Querschnitt (QR) von an das Behältnis (18) herangeführten Leitungsabschnitten (20, 21) der Rohrleitung (14), dadurch gekennzeichnet, dass ein größter Durchmesser (D2) des Querschnitts (QB) und der Durchmesser (D1) des Querschnitts (QR) in folgender Beziehung zueinander stehen

und dass ein innerhalb des Behältnisses (18) von Konstruktionslinien (26, 27) der Durchmesser (D1) der Leitungsabschnitte (20, 21) definiertes erstes Volumen (V1) kleiner ist als ein zweites Volumen (V2) des Behältnisses, das das erste Volumen (V1) umgibt, wobei das erste Volumen (V1) und das zweite Volumen (V2) in folgender Beziehung zueinander stehen

2. Luftzuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsabschnitte (20,21) der Rohrleitung (14) an Begrenzungswände (24,25) des Behältnisses (18) angeschlossen sind.

3. Luftzuführungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Querschnitt (QR) der Leitungsabschnitte (20,21) der Rohrleitung (14) kreisförmig ausgebildet sind.

4. Luftzuführungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (18) asymmetrisch zu einer Mittellängsachse (MR) der Rohrleitung (14) bzw. der Leitungsabschnitte (20,21) angeordnet ist.

5. Luftzuführungseinrichtung nach den Ansprüchen 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein grösserer Teil des Volumens (VgT) und ein kleinerer Teil (VkT) des Volumens des Behältnisses (18) in der Weise zur Mittellängsachse (MR) der Rohrleitung (14) bzw. der Leitungsabschnitte (20,21) angeordnet sind, daß der grössere Teil des Volumens (VgT) sich auf der Aussenseite (As) der besagten Mittellängsachse erstreckt.

6. Luftzuführungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (18) durch zwei Halbschalen (28,29) gebildet wird, die in einer quer zur Mittellängsebene (MR) der Rohrleitung (14) bzw. der Leitungsabschnitte (20,21) zusammengesetzt sind.

7. Luftzuführungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (14) und das Behältnis (18) aus Kunststoff bestehen.

8. Luftzuführungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Halbschale (z.B. 28) des Behältnisses (18) mit einem Leitungsabschnitt (z.B. 21) aus einem Stück hergestellt ist.

Claims

1. An air intake device (13) for an internal-combustion engine (1) of the piston type, comprising an air filter (16) and an intake device (11) for an induction system (10) connected to cylinders of the internal-combustion engine (1), [which air intake device (13)]¹ a chamber (18), through which air flows for influencing resonances, is arranged in a pipe (14) between the air filter (16) and the intake device (11) in such a way that the pipe (14) is interrupted in the region of the chamber (18), and a cross-section (QB) of the chamber (18) is larger than the cross-section (QR) of pipe portions (20, 21) of the pipe (14), said pipe portions (20, 21) leading to the chamber (18), characterised in that a largest diameter (D2) of the cross-section (QB) and the diameter (D1) of the cross-section (QR) have the following relationship to one another

and in that a first volume (V1), defined within the chamber (18) by construction lines (26, 27) of the diameters (D1) of the pipe portions (20, 21), is smaller than a second volume (V2) of the chamber, said second volume (V2) surrounding the first volume (V1), wherein the first volume (V1) and the second volume (V2) have the following relationship to one another

2. An air intake device according to claim 1, characterised in that the pipe portions (20, 21) of the pipe (14) are connected to boundary walls (24, 25) of the chamber (18).

3. An air intake device according to one or more of the preceding claims, characterised in that at least the cross-section (QR) of the pipe portions (20, 21) of the pipe (14) is circular.

4. An air intake device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the chamber (18) is arranged asymmetrically to a longitudinal central axis (MR) of the pipe (14) or the pipe portions (20, 21).

5. An air intake device according to claims 3 and 8, characterised in that a larger part of the volume (VgT) and a smaller part of the volume (VkT) of the chamber (18) are arranged in relation to the longitudinal central axis (MR) of the pipe (14) or the pipe portions (20, 21) in such a way that the larger part of the volume (VgT) extends on the outside (As) of said longitudinal central axis.

6. An air intake device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the chamber (18) is formed by two half-shells (28, 29) which are joined in a [.....]² transversely to the longitudinal central plane (MR) of the pipe (14) or the pipe portions (20, 21).

7. An air intake device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the pipe (14) and the chamber (18) are made of plastics.

8. An air intake device according to one or more of the preceding claims, characterised in that at least one half-shell (e.g. 28) of the chamber (18) is manufactured in one piece with a pipe portion (e.g. 21).

Revendications

1. Dispositif d'amenée d'air (13) pour un moteur à combustion interne (1) du type à pistons alternatifs, comprenant un filtre à air (16) et un dispositif d'amenée (11) pour un système d'admission (10) relié à des cylindres du moteur (1), un récipient (18), traversé par l'air et destiné à agir sur les résonances, est disposé dans une tuyauterie (14) du dispositif d'amenée d'air (13), entre le filtre à air (16) et le dispositif d'amenée (11), de manière que la tuyauterie (14) soit interrompue dans la zone du récipient (8) et qu'une section transversale (QB) du récipient (18) soit supérieure à la section transversale (QR) de tronçons de conduite (20, 21) de la tuyauterie (14), arrivant au récipient (18), caractérisé en ce qu'un diamètre maximal (D2) de la section transversale (QB) et le diamètre (D1) de la section transversale (QR) sont dans le rapport suivant

et en ce qu'un premier volume (V1), défini à l'intérieur du récipient (18) par des lignes de construction (26, 27) du diamètre (D1) des tronçons de conduite (20, 21), est inférieur à un deuxième volume (V2) du récipient, qui entoure le premier volume (V1), le premier volume (V1) et le deuxième volume (V2) étant dans le rapport suivant

2. Dispositif d'amenée d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tronçons de conduite (20, 21) de la tuyauterie (14) sont raccordés à des parois de délimitation (24, 25) du récipient (18).

3. Dispositif d'amenée d'air selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins la section transversale (QR) des tronçons de conduite (20, 21) de la tuyauterie (14) est réalisé en forme circulaire.

4. Dispositif d'amenée d'air selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récipient (18) est disposé asymétriquement par rapport à un axe médian longitudinal (MR) de la tuyauterie (14) ou des tronçons de conduite (20, 2 1).

5. Dispositif d'amenée d'air selon les revendications 3 et 8, caractérisé en ce qu'une plus grande partie du volume (VgT) et une plus petite partie (VkT) du volume du récipient (18) sont disposées, par rapport à l'axe médian longitudinal (MR) de la tuyauterie (14) ou des tronçons de conduite (20, 21), de manière que la plus grande partie du volume (VgT) s'étende sur le côté extérieur (As) dudit axe médian longitudinal.

6. Dispositif d'amenée d'air selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récipient (18) est formé par deux demi-coquilles (28, 29) qui sont assemblées dans un plan de séparation (TE) s'étendant transversalement au plan médian longitudinal (MR) de la tuyauterie (14) ou des tronçons de conduite (20, 21).

7. Dispositif d'amenée d'air selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tuyauterie (14) et le récipient (18) sont en matière plastique.

8. Dispositif d'amenée d'air selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une demi-coquille (par ex. 28) du récipient 18) est fabriquée d'un seul tenant avec un tronçon de conduite (par ex. 21).

Zeichnung