ANSAUGVORRICHTUNG MIT EINEM DURCHBRÜCHE AUFWEISENDEN LEITUNGSABSCHNITT

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft eine Ansaugvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit einem Leitungsabschnitt, der Durchbrüche aufweist, nach der Gattung des Patentanspruches 1.

[0002] Die Anbringung von Durchbrüchen, insbesondere Bohrungen, ist z. B. aus der DE 1642857 bekannt. Gemäß dieser Schrift wird der Ansaugstutzen eines Luftfiltergehäuses mit einer Reihe von Bohrungen versehen. Um aus fertigungstechnischen Gründen die Anzahl der Bohrungen zu begrenzen, sind diese in einer hinreichenden Größe zu Erreichung des gewünschten akustischen Effektes ausgeführt. Die Bohrungen schaffen Kurzschlüsse des Rohrvolumens mit der Umgebung jenseits der Rohrwand. Dadurch wird die Ausbildung stehender Wellen im Rohr unterdrückt oder vermindert und hierdurch eine Dämpfung des Ansauggeräusches erzielt.

[0003] Die Umgebung des Rohres wird meist durch den Motorraum gebildet, in dem weitere Komponenten der Brennkraftmaschine angeordnet sind. Durch den Kurzschluß des Motorraumes mit dem Rohrinneren führt jedoch die Pulsation der Ansaugluft zu einer Schwingungsanregung anderer Bauteile im Motorraum, was zusätzliche Maßnahmen zur Schwingungsdämpfung notwendig werden lassen kann. Außerdem kann es über die Bohrungen zu einer Ansaugung von Warmluft aus dem Motorraum kommen, wobei hierdurch die Leistung der Brennkraftmaschine vermindert wird. Im übrigen bedeutet das Anbringen von Bohrungen im Rohrstutzen ein zusätzlichen Fertigungsaufwand der die Wirtschaftlichkeit des Bauteils vermindert. Dieser kann nur in Grenzen gehalten werden, in dem nur eine geringe Anzahl von Bohrungen vorgesehen wird.

[0004] Man könnte nun als Leitungsabschnitt einen Gewebeschlauch einsetzen, der eine gewisse Luftdurchlässigkeit zur Umgebung aufweist. Diese Bauelemente besitzen zwar optimale akustische Eigenschaften, sind aber teuer in der Herstellung. Außerdem schafft die Anbindung an die Ansaugvorrichtung einen zusätzlichen fertigungs- und montagetechnischen Aufwand.

[0005] In dem Dokument DE 32 34 633 ist ein Luftfilter für Brennkraftmaschinen offenbart. Der Luftfilter verfügt über einen Lufteinlaßstutzen, welcher über radial angeordnete Bohrungen verfügt. Die Bohrungen sind in zwei Gürteln angeordnet, wodurch der Ansauggeräuschpegel gesenkt wird. Der Ansaugstutzen ist als einteilige Baueinheit ausgeführt, wodurch das Einbringen der Bohrungen aufwendig ist.

[0006] Weiterhin offenbart die DE 91 13 807 einen Luftfilter für eine Brennkraftmaschine, welcher über einen Rohluftansaugstutzen, ein Filtergehäuse und einen Reinluftauslaß verfügt. Ausgehend von dem Reinluftauslaß ragt ein Reinluftstutzen in die Reinseite des Filtergehäuses. Der Reinluftstutzen verfügt über Bohrungen, welche zur Geräuschreduzierung vorgesehen sind. Der Reinluftstutzen ist als einteilige Baueinheit ausgeführt, wobei ein kompliziertes Werkzeug zur Erzeugung der Bohrungen erforderlich ist.

[0007] Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Leitungsabschnittes, insbesondere für den Ansaugtrakt von Brennkraftmaschinen, mit optimalen geräuschdämpfenden Eigenschaften, der wirtschaftlich in der Herstellung ist und eine geringe Schwingungsbeeinflussung benachbarter Bauteile im Motorraum zur Folge hat. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

[0008] Die erfindungsgemäße Ansaugvorrichtung weist einen Leitungsabschnitt auf, der eine Reihe von Durchbrüchen besitzt, wobei diese Durchbrüche jeweils einen Querschnitt von weniger als 7 mm² aufweisen. Im Vergleich zum Stand der Technik kann daher eine größere Anzahl von Durchbrüchen im Leitungsabschnitt vorgesehen werden, wobei dabei der Gesamtquerschnitt aller Durchbrüche gleich bleibt oder sogar kleiner wird. Dadurch können die Einflüsse auf die dem Leitungsabschnitt benachbarten Bauteile aufgrund von Pulsationseffekten weitestgehend minimiert werden.

[0009] Gemäß einer zweckmäßigen Ausbildung des Erfindungsgedankens sind die Durchbrüche als Rundlöcher ausgeführt. Sie können dann kostengünstig als Bohrungen in die Wandung des Leitungsabschnittes eingebracht werden. Sofern der Leitungsabschnitt aus Kunststoff besteht, kann auch eine größere Anzahl von Bohrungen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten in den Leitungsabschnitt eingebracht werden. Es ist vorteilhaft, Bohrungen mit einem Durchmesser von ungefähr 1,5 mm vorzusehen. Es hat sich gezeigt, dass Lochreihen, bestehend aus Bohrungen mit 1,5 mm Durchmesser im problematischen Frequenzbereich von 100 - 300 Hertz sogar ein höheres Dämpfungsmaß, bewirkt durch den Leitungsabschnitt, aufweisen, als ein Gewebeschlauchstück mit gleichen Abmessungen wie der mit Bohrungen versehen Leitungsabschnitt.

[0010] Gemäß einer günstigen Ausführungsform der Erfindung besteht der Leitungsabschnitt aus mindestens einem Gußteil, insbesondere aus Kunststoff. Die Durchbrüche können dann durch eine entsprechende Gestaltung der Gußwerkzeuge gebildet werden. Es ist somit kein weiterer Fertigungsschritt zur Einbringung der Durchbrüche notwendig. Bei dieser Variante kann von einem runden Querschnitt der Durchbrüche abgesehen werden. Auch hier ist eine Querschnittsfläche der Durchbrüche entsprechend von Bohrungen mit 1,5 mm Durchmesser besonders vorteilhaft.

[0011] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Durchbrüche in der Trennfuge zwischen zwei Gußteilen unterzubringen. Die Gußteile können dann z. B. durch eine Klipsverbindung aufeinander gesteckt werden. Dabei kann eine Leckgage in der Trennfuge zwischen den Gußteilen hingenommen werden. Diese können sogar zu einer weiteren Verbesserung der Saugrohrakustik führen und hierzu bewußt genutzt werden. Werden die Durchbrüche in der Trennfuge der Gehäuseteile angeordnet, hat dies den Vorteil, daß hierzu nur eine unwesentlich andere Gestaltung der Gehäuseform im Randbereich notwendig ist. Derartige Modifikationen können auch nachträglich in der Gußform noch vorgenommen werden, wenn sich z. B. zeigt daß die Akustik eines seriennahen Ansaugsystems noch verbesserungswürdig ist.

[0012] Aus akustischer Sicht ist es besonders vorteilhaft, die Durchbrüche in einer oder mehreren Reihen entlang der Durchflußrichtung des Rohres anzuordnen. Auf diese Weise kann die Ausbildung von stehenden Wellen im dämpfenden Leitungsabschnitt über einen größeren Frequenzbereich wirksam vermindert werden. Hierdurch ergibt sich eine Dämpfung über ein größeres Frequenzspektrum hinweg.

[0013] Um den Lufteintritt in den Leitungsabschnitt zu begünstigen, kann dieser gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung einen in Strömungsrichtung zunehmenden Querschnitt aufweisen. Durch diese diffusorartige Ausgestaltung wird der Lufteintritt in den Rohrabschnitt begünstigt. Dies geschieht durch eine Rückgewinnung von Geschwindigkeitsenergie aus dem am Eingang des Leitungsabschnrties entstehenden Druckverlustes.

[0014] Weiterhin können gemäß einer günstigen Aufsührungsform der Erfindung die Querschnitte des Leitungsabschnittes veränderlich ausgerührt sein. Die Querschnittsveränderung wird mit Hilfe eines Stellelementes erzeugt, welches einen Teil der Wand des Leitungsabschnittes darstellt. Die Durchbrüche können sowohl in den festen Wandteilen wie auch im Stellelement untergebracht sein. Das Stellelement kann für unterschiedliche Querschnittsverläufe vorgesehen werden. Denkbar ist z. B. eine Variation des Öffnungswinkels des Diffusors. Eine andere Möglichkeit besteht darin, über die Länge des Stellelementes eine konstante Querschnittsfläche des Leitungsabschnittes vorzusehen, wobei durch Betätigung des Stellelementes diese Querschnittsfläche variien werden kann.

Zeichnung

[0015] Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1

einen Ansaugstutzen, der als Leitungsabschnitt in eine Ansaugvorrichtung integriert werden kann und Bohrungen in der Wand aufweist, im Längsschnitt,

Fig. 2

einen Ansaugstutzen bestehend aus zwei verschnappten Schalen, wobei entlang der Trennfuge Durchbrüche vorgesehen sind und

Fig. 3

den Längsschnitt durch einen Variodiffuser, angetrieben durch einen Motor, wobei das Stellelement als Wandteil mit Durchbrüchen ausgeführt ist.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0016] Der Figur 1 läßt sich der prinzipielle Aufbau eines Leitungsabschnittes 10, der zum Einbau in eine Ansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine geeignet ist, entnehmen. Der Leitungsabschnitt wird als Rohluftansaugstutzen verwendet und wirdmit Hilfe eines Flansches 11 an der Ansaugvorrichung befestigt. Die Durchströmungsrichtung ist durch einen Pfeil angedeutet, wobei sich die kreisförmig ausgeführten Querschnitte in Durchströmungsrichtung linear vergrößern. Hierdurch kommt eine Diffusorwirkung des Leitungsabschnittes zustande. Eine Rohrwandung 12 ist mit vier Reihen von Bohrungen 13 versehen, wobei die Bohrungen einen Querschnitt von jeweils kleiner als 7 mm² aufweisen. Die so entstehenden Lochreihen sind am Umfang der Rohrwandung um jeweils 90° versetzt angeordnet.

[0017] Figur 2 stellt einen Querschnitt durch den Leitungsabschnitt 10 dar, der im wesentlichen die selbe Geomtrie aufweist, wie der in der Figur 1 dargestellte. Der Leitungsabschnitt gemäß Figur 2 besteht jedoch aus zwei Halbschalen 14, die durch eine Schnappverbindung 15 miteinander verbunden sind. In einer Trennfuge 16 zwischen den Halbschalen 14 sind in regelmäßigen Abständen Vertiefungen vorgesehen, die Durchbrüche 17 in der Rohrwandung erzeugen. Die Schnappverbindungen 15 sind derart angeordnet, daß sie in einem Bereich zwischen zwei Durchbrüchen an den Saugrohrschalen angreifen. Durch eine entsprechende Gestaltung der Halbschalen 14 können diese in derselben Gußform hergestellt werden. Dadurch können die Kosten für ein zweites Gußwerkzeug eingespart werden.

[0018] Figur 3 zeigt die mögliche Ausgestaltung eines Variodiffusors 18. Dieser weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Dabei sind drei Wände des Querschnittes als starrer Grundkörper 19 ausgebildet. Die vierte Wand besteht im wesentlichen aus einem Stellelement 20 welches durch ein schematisch dargestellten Motor 21 angetrieben wird. Das Stellelement ist im Grundkörper über ein Scharnier 22 drehbar gelagert. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Stellelement 20 über einen flexiblen Wandabschnitt 23 mit dem Grundkörper verbunden. Durch den motorischen Antrieb wird das Stellelement um die Schamierachse bewegt, wodurch die lineare Querschnittsveränderung des Variodiffusors 18 im Leitungsabschnitt 10 variiert werden kann. Dabei schert das Stellelement entlang von Seitenwänden 24 des Grundkörpers. Zwischen diesen beiden Bauteilen kann eine Dichtung vorgesehen sein, oder es wird ein schmaler Dichtspalt vorgesehen. Dieser kann ähnlich wie die im Stellelement 20 untergebrachten Durchbrüche 17 zur positiven Beeinflußung der Ansaugakustik genutzt werden. Die Verbindung zwischen dem flexiblen Wandabschnitt 23 jeweils mit dem Stellelement 20 und dem Grundkörper 19 kann z. B. durch eine Klebeverbindung oder Anvulkanisieren erfolgen.

Bezugszeichenliste

[0019] 

10

Leitungsabschnitt

11

Flansch

12

Rohrwandung

13

Bohrung

14

Halbschale

15

Schnappverbindung

16

Trennfuge

17

Durchbruch

18

Variodiffusor

19

Grundkörper

20

Stellelement

21

Motor

22

Scharnier

23

flexibler Wandabschnitt

24

Seitenwand

Ansprüche

1. Ansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zur Anordnung in einem Motorraum, in dem weitere Komponenten der Brennkraftmaschine angeordnet sind. die einen Leitungsabschnitt (10) zur Führung der Ansaugluft aufweist, wobei dieser mit mindestens einer Reihe von Durchbrüchen (17), die in den Motorraum münden, versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche einen Querschnitt kleiner 7 mm² aufweisen, und die Reihe von Durchbrüchen entlang der Durchflußrichtung des Rohres verläuft, wobei der Leitungsabschnitt (10) aus mindestens einem Gußteil besteht und die Durchbrüche (17) durch die Gußwerkzeuge gebildet sind, wobei die Durchbrüche (17) in einer Trennfuge (16) zwischen zwei Gußteilen des Leitungsabschnittes (10) untergebracht sind, und die Gußteile durch eine Klipsverbindung aufeinander gesteckt sind.

2. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (17) Rundlöcher sind.

3. Ansaugvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gußteil aus Kuntstoff besteht.

4. Ansaugvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußteile als Halbschalen (14) ausgebildet sind.

5. Ansaugvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsabschnitt (10) einen in Strömungsrichtung zunehmenden Querschnitt aufweist.

6. Ansaugvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt zumindest über einen Teil des Leitungsabschnittes durch ein Stellelement (20) variierbar ausgeführt ist.

Claims

1. Intake system for an internal combustion engine to be arranged in an engine chamber in which other components of the internal combustion engine are arranged; the said intake system comprising a conduit section (10) for guiding the intake air; the said conduit section being provided with at least a series of orifices (17) meeting the engine chamber, characterised in that the orifices present a cross section smaller than 7mm² and
characterised in that the series of orifices is arranged along the flow direction of the pipe; the conduit section (10) being constituted by at least a mould part and the orifices being formed by the mould tools ; the said conduit sections (17) being accommodated in a joint (16) located between two mould parts of the conduit section (10) and the mould parts being inserted one to another by a clip connection .

2. Intake system according to claim 1, characterised in that the orifices (17) are round holes.

3. Intake system according to one of the preceding claims, characterised in that the mould part is constituted of plastic .

4. Intake system according to one of the preceding claims, characterised in that the mould parts have the form of half-shells (14).

5. Intake system according to one of the preceding claims, characterised in that the conduit section (10) presents an increasing cross section in the flow direction .

6. Intake system according to one of the preceding claims, characterised in that the cross section is realised variably at least on one part of the conduit section by an actuating element (20).

Revendications

1. Dispositif d'aspiration pour une machine à combustion interne à disposer dans une chambre de moteur, dans lequel sont disposés d'autres composants de la machine à combustion interne, lequel dispositif d'aspiration comporte un tronçon de conduite (10) pour conduire l'air aspiré ; ledit tronçon étant pourvu d'au moins une série de passages (17) qui débouchent dans la chambre du moteur, caractérisé en ce que les passages présentent une section transversale inférieure à 7mm² et en ce que la série de passages est disposée le long de la direction de passage du tube ; le tronçon de conduite (10) étant composé d'au moins une pièce coulée et les passages (17) étant formés par les outils de coulage ; les passages (17) étant logés dans une jointure (16) située entre deux pièces coulées du tronçon de conduite (10) et les pièces coulées étant enfichées l'une dans l'autre par une liaison de clipsage.

2. Dispositif d'aspiration selon la revendication 1, caractérisé en ce que les passages (17) sont des trous ronds.

3. Dispositif d'aspiration selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce coulée est composée de matière plastique.

4. Dispositif d'aspiration selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pièces coulées ont la forme de demi-coquilles (14).

5. Dispositif d'aspiration selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tronçon de conduite (10) comporte une section transversale qui augmente en direction du flux.

6. Dispositif d'aspiration selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section transversale est réalisée de manière variable sur au moins une partie du tronçon de conduite par un élément de réglage (20).

Zeichnung