Saugrohr-Zylinderkopfanordnung

Abstract

 Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Saugrohr-Zylinderkopfanordnung (8) eines Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen an einem Verbrennungsmotor mit Kurbelwellenraum angeordneten Zylinderkopf (1) mit mindestens einer Gasrückführleitung (3) zur Kurbelwellenentlüftung und einem Flansch (2) mit mindestens zwei Positionierausnehmungen (4), und mindestens eine Saugrohrvorrichtung (5) mit mindestens einem Saugrohr (6), die über mindestens zwei, mit den mindestens zwei korrespondierenden Positionierausnehmungen (4) zusammenwirkende Positionierelemente (7) an dem Flansch (2) positioniert und befestigt ist, wobei das Saugrohr (6) und die Gasrückführleitung (3) fluidisch miteinander verbunden sind, damit ein durch die Gasrückführleitung (3) strömendes Medium zumindest teilweise in und/oder durch das Saugrohr (6) strömen kann, wobei die Gasrückführleitung (3) und das Saugrohr (6) über eine der Positionierausnehmungen (7) miteinander fluidisch verbunden sind.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Saugrohr-Zylinderkopfanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Derartige Anordnungen mit Saugrohr und Zylinderkopf kommen zur Entlüftung des Kurbelgehäuses von Brennkraftmaschinen zum Einsatz. Über diese werden Verbrennungsgase, welche in den Brennräumen der Brennkraftmaschine entstehen und die an den Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse gelangen, zur Weiterverwendung weitergeleitet. Solche Gase nennt man auch "Blow-by-Gase". Diese Gase können mittels einer Ansaugleitung, zum Beispiel in Form eines Saugrohres oder eines Ansaugrohres, abgesaugt werden, um diese der Brennkraftmaschine erneut zuzuführen. Hierzu ist ein Saugrohr, welches an der Brennkraftmaschine angeordnet ist, fluidisch mit einer Gasrückführleitung eines Zylinderkopfes fluidisch verbunden. Hierbei ist es besonders wichtig, dass zur Vermeidung von Leistungsausfällen das Saugrohr optimal an dem Verbrennungsmotor oder der Brennkraftmaschine angeordnet ist und so eine dichte Schnittstelle zwischen Zylinderkopf und Saugrohr zur abdichtenden Weiterleitung des Gases geschaffen wird.

[0003] Ein gattungsbildendes Kurbelgehäuseentlüftungssystem ist beispielsweise der DE 10 2004 012 160 A1 zu entnehmen.

[0004] Es ist bekannt, zur exakten Positionierung des Saugrohrs oder der Saugrohrvorrichtung an dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, dass der Zylinderkopf einen Flansch oder Einlassflansch aufweist, in dem mindestens zwei Bohrungen ausgebildet sind, in die zwei Positionierungselemente des Saugrohrs eingreifen. Weiterhin weist der Flansch für die Gaseinleitung aus der Kurbelgehäuseentlüftung über den Zylinderkopf und dessen Gasrückführleitung eine zusätzliche dritte Bohrung auf. Diese stellt einen Verbindungskanal zwischen der Gasrückführleitung des Zylinderkopfes und der Saugrohrleitung dar, das heißt die dritte Bohrung verbindet als Kanal oder Kanalabschnitt die Gasrückführleitung mit dem Saugrohr.

[0005] Hierbei sind drei Bohrungen nachträglich in den Flansch des Motors einzubringen. Dies führt zu einem hohen Bearbeitungsaufwand. Zudem ist die als Kanal ausgebildete dritte Bohrung so auszubilden, dass sie die Gasrückführleitung und das Saugrohr fluidisch verbindet, was ein hohes Maß an Präzision erfordert.

[0006] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Saugrohr-Zylinderkopfanordnung zu schaffen, welche eine einfache und Platz sparende Anbindung des Saugrohrs an den Zylinderkopf ermöglicht, wobei gleichzeitig eine genaue Zentrierung ohne aufwendige Präzisionsarbeiten realisierbar ist.

[0007] Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Saugrohr-Zylinderkopfanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.

[0008] Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einer Saugrohr-Zylinderkopfanordnung für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens einer ein Saugrohr aufweisenden Saugrohrvorrichtung, welche über einen eine Positionierausnehmungen umfassenden Flansch an einen mit den Ausnehmungen korrespondierenden Positionierelemente aufweisenden Zylinderkopf angeordnet ist, welcher eine Gasrückführleitung umfasst, welche eine Verbindung zwischen dem Kurbelwellenraum und dem Saugrohr herstellt, wobei die Verbindung über eine oder mehrere der Positionierausnehmungen verläuft.

[0009] Die erfindungsgemäße Saugrohr-Zylinderkopfanordnung umfasst einen Zylinderkopf und eine Saugrohrvorrichtung mit mindestens einem Saugrohr, die bevorzugt als Saugrohrverteiler ausgebildet ist. Zur Anbindung der Saugrohrvorrichtung an den Zylinderkopf weist der Zylinderkopf seitlich einen Flansch auf. An diesem Flansch sind Positionierausnehmungen sowie weitere Ausnehmungen zur weiteren Befestigung und/oder Fixierung der Saugrohrvorrichtung an dem Zylinderkopf vorgesehen. Zusätzlich münden in den Flansch, genauer dessen eben ausgebildeter und geneigter Oberfläche die Gasrückführleitung(en).

[0010] Für die genaue Positionierung des Saugrohres bzw. der Saugrohrvorrichtung an dem Zylinderkopf sind mindestens zwei Positionierausnehmungen notwendig. Dadurch, dass eine der Positionierausnehmungen als fluidische Verbindung zwischen Gasrückführleitung und Saugrohr ausgebildet ist, kann eine dritte, separate Bohrung zur fluidischen Verbindung entfallen, was eine Minimierung des Nachbearbeitungsaufwand bedeutet, ohne die genaue Positionierung zu beeinträchtigen. Durch die Möglichkeit auf eine dritte Bohrung zu verzichten vergrößert sich der Bereich für Öffnungen und Anbindungen zu anderen Zwecken.

[0011] Bevorzugt ist, dass mindestens eine der Positionierausnehmungen zur fluidischen Verbindung nach Art eines Sacklochs ausgebildet ist. Diese ist einfach herzustellen und bietet neben der Möglichkeit standardmäßige Verbindungs- oder Positionierelemente wie Stifte und dergleichen zu Verwenden, die Möglichkeit, eine vorbestimmte Tiefe der Positionierausnehmung exakt einzuhalten. Somit kann die Positionierausnehmung genau auf in dem Zylinderkopf verlaufende Kanäle oder Leitungen abgestimmt werden.

[0012] Weiter bevorzugt ist, dass die Gasrückführleitung nahe dem Bodenbereich der sacklochförmigen Positionierausnehmung in die Positionierausnehmung mündet. Der Bodenbereich ist der Bereich, in dem die Positionierausnehmung, die von einer Außenseite beginnen ausgebildet wird, endet.

[0013] Durch die Mündung der Gasrückführleitung in dem Bodenbereich kann ein Großteil der Positionierausnehmung mit einem Positionierelement zusammenwirken und nur ein geringer Bereich, der für die Positionierung und/oder Befestigung des Positionierelements bzw. für das Zusammenwirken von Positionierelement und Positionierausnehmung weniger wirkungsvoll ist, kann für den Durchlass des Fluids oder strömenden Mediums genutzt werden. Somit ergibt sich durch die sacklochförmige Ausbildung der Positionierausnehmung und der Mündung in den Bodenbereich der Positionierausnehmung eine optimale Ausnutzung der Positionierausnehmung und eine kompakte Bauweise.

[0014] Es ist bevorzugt, dass die Positionierelemente steckerartig hervorragend ausgebildet sind, um mit den korrespondierenden Positionierausnehmungen gemäß einem Stecker-Buchse-Prinzip zusammenzuwirken. Durch die steckerartige Ausbildung bekommt der Monteur ein Feedback, wenn das Positionierelement in die Positionierausnehmung gelangt und weiß somit, ob Saugrohrvorrichtung und Zylinderkopf korrekt positioniert sind.

[0015] Weiter bevorzugt ist, dass ein erstes Positionierelement in einem Einlassbereich des Saugrohres angeordnet ist. Unter Einlassbereich ist der Mündungsbereich des Saugrohres oder des von dem Saugrohr abzweigenden Einlasskanals im Austrittsbereich zu verstehen, das heißt der Bereich, in dem Saugrohr und Zylinderkopf miteinander verbunden werden oder auch der Schnittstellenbereich. In diesem Bereich, der sich bis in das Innere des Einlasskanals erstreckt, ist das Positionierelement so ausgebildet, dass es eine ausreichende Stabilität und Stützung erfährt.

[0016] Durch diese Anordnung erfolgt eine optimierte Positionierung des Saugrohres zu der Positionierausnehmung. Denn durch die Anordnung im Einlassbereich wird bei der Montage dieser Einlassbereich in dem Mündungsbereich der Positionierausnehmung ausgerichtet. Somit wird bei korrekter Anordnung dann das erste Positionierelement durch das über die Positionierausnehmung geleitete Medium oder Fluid umströmt und das Fluid gelangt durch dein Einlasskanal zu dem Saugrohr.

[0017] Wie beschrieben, ist es deshalb bevorzugt, dass der Einlassbereich durch einen zu dem Saugrohr führenden Einlasskanal gebildet ist. Hierdurch muss das Positionierelement nicht unmittelbar in dem Saugrohr ausgebildet sein sondern kann auch in einer Art "Nebenarm" des Saugrohres, das heißt einem abzweigenden Einlasskanal angeordnet sein, wobei hier gegebenenfalls andere Strömungsbedingungen ausgebildet sind.

[0018] Auch ist bevorzugt, dass das erste Positionierelement einen geringeren Querschnitt als eine korrespondierende erste Positionierausnehmung und/oder der Einlassbereich aufweist, damit ein Fluid an dem ersten Positionierelement vorbei in das Saugrohr strömen kann. Bevorzugt ist das Positionierelement in einer Vertiefung des Einlassbereiches angeordnet, um einen ausreichenden Freiraum zum Durchfluss des Fluids zu gewährleisten. Dabei ist der Querschnitt so auszulegen, dass einerseits der Durchfluss nicht oder nur minimal beeinträchtigt ist und andererseits die Stabilität des Positionierelements nicht beeinträchtigt ist.

[0019] Auch ist es bevorzugt, dass das erste Positionierelement als längliches, bevorzugt nach Art eines Schwertes, ausgebildetes Teil geformt ist. Somit weist das Positionierelement einen optimal mit der Positionierausnehmung zusammenwirkenden hervorragenden Teil auf. Durch die Ausbildung als Schwert kann bei einer geringen Querschnittsfläche eine genaue Positionierung realisiert werden, so dass ausreichen Fluid an dem Querschnitt durch die Querschnittsöffnung des Einlassbereiches fließen kann.

[0020] Auch bevorzugt ist, dass der Querschnitt des zweiten Positionierelements ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend runde, rechteckige, quadratische, ovale, mehreckige, kreuzförmige oder Profilquerschnitte. Grundsätzlich lässt sich jeder beliebige Querschnitt verwenden. Jedoch weisen die vorstehend aufgeführten Querschnitte eine optimale Positioniereigenschaft bei entsprechend optimiertem Herstellungsaufwand.

[0021] Weiter bevorzugt ist, dass das zweite Positionierelement im Wesentlichen den gleichen Querschnitt wie die korrespondierende zweite Positionierausnehmung aufweist, um eine formschlüssige Steckverbindung zu realisieren. Hierdurch wird eine genau positionierbare Anordnung von Saugrohr und Zylinderkopf gewährleistet, die nur eine einzige Positionierung von Zylinderkopf und Saugrohrvorrichtung zueinander zulässt. Das zweite Positionierelement ist das nicht im Einlassbereich des Saugrohres angeordnete Positionierelement.

[0022] Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehende gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkopfes mit einer zur Gaszuführung geeigneten Positionierausnehmung,

Fig. 2

perspektivisch eine Saugrohrvorrichtung ausgebildet als Saugrohrverteiler mit mehreren Saugrohren, wobei in dem Saugrohr erfindungsgemäße Positionierelemente angeordnet sind, und

Fig. 3

perspektivisch einen Querschnitt durch eine Saugrohr-Zylinderkopfanordnung im verbundenen Zustand.

[0023] Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht einen erfindungsgemäßen Zylinderkopf 1 einer erfindungsgemäßen Saugrohr-Zylinderkopfanordnung. Der Zylinderkopf 1 weist seitlich einen Flansch 2 mit einer ebenen Oberfläche auf, welche zur besseren Anbindung an weitere Vorrichtungen geneigt ausgebildet ist. Von der Oberfläche verlaufen in Richtung Zylinderkopf-Inneres die Gasrückführleitungen 3 (siehe auch Fig. 3) wie auch die Positionierausnehmungen 4. Anders ausgedrückt münden die Gasrückführleitungen 3 wie auch die Positionierausnehmungen 4 in der Oberfläche des Flansches 2. Wie erwähnt weist der Flansch 2 vorliegend vier Gasrückführleitungen 3 auf. Zudem weist der Flansch 2 zwei Positionierausnehmungen 4 auf, wobei eine erste Positionierausnehmung 4afluidisch mit mindestens einer Gasrückführleitung 3 verbunden ist und die zweite Positionierausnehmung 4b nur zur Aufnahme eines entsprechenden Positionierelementes ausgebildet ist. Hierdurch kann ein Medium von der Gasrückführleitung 3 in/durch die erste Positionierausnehmung 4a strömen.

[0024] Die Oberfläche des Flansches 2 ist eben ausgebildet, um so einen Anschluss für eine Saugrohrvorrichtung oder genauer mindestens ein Saugrohr zu bieten. Eine Saugrohrvorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt.

[0025] Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Saugrohrvorrichtung 5, die vorliegend als Saugrohrverteiler mit vier Saugrohren 6 mit mindestens einem abzweigenden Einlasskanal 6a ausgebildet ist, welche jeweils zur Leitung von Medien ausgebildet sind. Die Mündungen bzw. die Mündungsquerschnitte der Saugrohrleitungen bzw. der Saugrohre 6 samt Einlasskanal 6a sind korrespondierend zu der Oberfläche des Flansches in Fig. 1 plan in einer Ebene ausgebildet, um an den ebenfalls ebenen Flansch des Zylinderkopfes gemäß Fig. 1 angeordnet zu werden. Die Saugrohrvorrichtung 5 weist zwei Positionierelemente 7 auf, ein erstes Positionierelement 7a und ein zweites Positionierelement 7b. Das zweite Positionierelement 7b ist als steckerartig über den Mündungsbereich des Einlasskanals 6a hervorragender Vorsprung oder Stift ausgebildet, der vorliegend einen kreuzförmigen Querschnitt aufweist und zur Positionierung in der zweiten Positionierausnehmung 4b ausgebildet ist.

[0026] Das erste Positionierelement 4a ist in einer Vertiefung eines Saugrohres 6, genauer eines Teilabschnitt eines Saugrohres 6 - dem Einlasskanal 6a - ausgebildet, und ragt ebenfalls über den Mündungsbereich hervor, so dass dieses Positionierelement 7a in eine korrespondierende Positionierausnehmung, hier in die erste Positionierausnehmung gesteckt werden kann gemäß einem Stecker-Buchse-Prinzip. Das erste Positionierelement 7a weist dabei eine schwertförmige Form auf, d.h. eine etwa längliche, quaderförmige Ausbildung mit einem etwa rechteckigen Querschnitt, wobei der Querschnitt zum optimalen Durchlassen eines Fluids oder Mediums minimiert ist. Zudem weist das erste Positionierelement 7a eine in Längsrichtung verlaufende Ausnehmung auf, um einen möglichst großen Durchflussquerschnitt für ein Fluid bereitzustellen. Die Positionierelemente 7 werden bei der Montage der Saugrohrvorrichtung 5 an den Zylinderkopf in die entsprechenden Positionierausnehmungen des Zylinderkopfes gemäß Fig. 1 gesteckt. Eine zusammengebaute Saugrohr-Zylinderkopfanordnung ist in Fig. 3 dargestellt.

[0027] Fig. 3 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Saugrohr-Zylinderkopfanordnung 8. Hierbei ist der Zylinderkopf 1 mit dem Flansch an der Saugrohrvorrichtung 5 angeordnet bzw. befestigt. Der Zylinderkopf 1 weist eine Gasrückführleitung 3 auf, über die das Blow-by-Gas (Fluid) zu der Saugrohrvorrichtung 5, genauer einem Saugrohr 6 geleitet wird. Die Gasrückführleitung 3 mündet zumindest teilweise in einen Teil einer ersten Positionierausnehmung 4a. Die erste Positionierausnehmung 4a ist vorliegend als sacklochartige Vertiefung mit einem Kreisquerschnitt - als Positionierbohrung - ausgebildet. In den Bodenbereich dieser Positionierbohrung mündet zumindest ein Teil der Gasrückführleitung 5. Weiter ragt in die erste Positionierausnehmung 4a das erste Positionierelement 7a der Saugrohrvorrichtung 5.

[0028] In diesem montierten Zustand füllt der Querschnitt des ersten Positionierelementes 7a nicht dem gesamten Querschnitt der ersten Positionierausnehmung 4a aus. Somit kann das Blow-by-Gas in die erste Positionierausnehmung 4a an dem ersten Positionierelement 7a vorbei über den Einlasskanal 6a in das Saugrohr 6 fließen.

[0029] Das erste Positionierelement 7a ist in einem Einlassbereich 9 eines Saugrohres 6, genauer eines Einlasskanals 6a ausgebildet. Der Einlassbereich 9 ist hier als abzweigender Kanal, Kanalabschnitt oder Einlasskanal 6a des Saugrohres 6 ausgebildet und verbindet somit das Saugrohr 6 und die Gasrückführleitung 3, so dass eine Verbindung zwischen Gasrückführleitung 3 und Saugrohr 6 realisiert ist.

[0030] Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen.

[0031] Es sind vielmehr auch Abweichungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche umfasst sind.

Ansprüche

1. Saugrohr-Zylinderkopfanordnung (8) für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs mit einem Kurbelwellenraum oder dergleichen, umfassend eine wenigstens ein Saugrohr (6) aufweisende Saugrohrvorrichtung (5), welche über einen Positionierausnehmungen (4) umfassenden Flansch (2) an einen mit den Ausnehmungen korrespondierenden Positionierelemente (7) aufweisenden Zylinderkopf (1) angeordnet ist, welcher eine Gasrückführleitung (3) umfasst, welche eine Verbindung zwischen dem Kurbelwellenraum und dem Saugrohr (6) herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung über eine oder mehrere der Positionierausnehmungen (4) verläuft.

2. Saugrohr-Zylinderkopfanordnung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Positionierausnehmungen (4) zur fluidischen Verbindung nach Art eines Sacklochs ausgebildet ist.

3. Saugrohr-Zylinderkopfanordnung (8) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasrückführleitung (3) nahe einem Bodenbereich der sacklochartigen Positionierausnehmung (4) in die Positionierausnehmung (4) mündet.

4. Saugrohr-Zylinderkopfanordnung (8) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierelemente (7) steckerartig hervorragend ausgebildet sind, um mit den korrespondierenden Positionierausnehmungen (4) gemäß einem Stecker-Buchse-Prinzip zusammenzuwirken.

5. Saugrohr-Zylinderkopfanordnung (8) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Positionierelement (7a) in einem Einlassbereich (9) des Saugrohres (6) angeordnet ist. (d.h. es wird umströmt)

6. Saugrohr-Zylinderkopfanordnung (8) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassbereich (9) durch einen zu dem Saugrohr führenden Einlasskanal (6a) gebildet ist.

7. Saugrohr-Zylinderkopfanordnung (8) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Positionierelement (7a) einen geringeren Querschnitt als eine korrespondierende erste Positionierausnehmung (4a) und/oder der Einlassbereich (9) aufweist, damit ein Fluid an dem ersten Positionierelement (7a) vorbei in das Saugrohr (6) strömen kann.

8. Saugrohr-Zylinderkopfanordnung (8) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Positionierelement (7a) als längliches, bevorzugt nach Art eines Schwerts ausgebildetes Teil geformt ist.

9. Saugrohr-Zylinderkopfanordnung (8) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des zweiten Positionierelements (7b) ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend runde, rechteckige, quadratischer, ovale, mehreckige, kreuzförmige, oder Profil-Querschnitte.

10. Saugrohr-Zylinderkopfanordnung (8) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Positionierelement (7b) im Wesentlichen den gleichen Querschnitt wie die korrespondierende zweite Positionierausnehmung (4b) aufweist, um eine formschlüssige Steckverbindung zu realisieren.

Zeichnung