WO1997038221A1 - Ansaugsystem für einen verbrennungsmotor - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an intake system for an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle engine according to the preamble of the main claim.
  • an intake system for a multi-cylinder internal combustion engine is known, which is designed as an intake system.
  • a large number of intake pipes are normally required, which feed the cleaned intake air from a collecting duct to the individual intake openings in the cylinder head of the engine.
  • the intake system is usually made of aluminum or plastic and is manufactured using a casting or injection molding process.
  • a disadvantage of such systems is the complex manufacturing process. For example, it is known to produce an intake system using the core melt process. A metal core, which later forms the system's cavity, is overmolded with plastic and this metal core is then melted out. It is also possible to produce such an intake system, in particular in plastic using multi-shell technology, that is to say to form individual plastic shells and to weld them together.
  • the invention has for its object to avoid the disadvantages mentioned and to create an intake system that is easy to manufacture and without high assembly costs. This object is solved by the features of the main claim.
  • the main idea of the invention is to manufacture the very irregularly shaped intake pipes, which make the manufacturing process considerably more difficult, from one or more blow-molded parts and to connect these blow-molded parts with flange elements or other plastic components, which have a simple structure.
  • the blow part When the blow part is connected to a connecting flange and other elements, it makes sense to design the connection point to be vibration-decoupled.
  • this egg-elastomeric mass represents a reliable connection between the two elements.
  • Another advantage of using blow molded parts is that the length of the vibrating tube can be varied, which means that optimization is possible without great effort.
  • a preferred further development of the invention provides that the elements that are not produced in plastic blowing technology are produced from thermoplastic material by injection molding.
  • the further connection offers the possibility of providing the intake system with an additional line duct which can be switched on or off according to the speed of the engine and the load condition.
  • glass-fiber reinforced thermoplastic the glass fibers being so-called long fibers.
  • These long fibers have the advantage that they accumulate anisotropically in the plastic and the behavior of the plastic with respect to warpage is isotropic.
  • Polypropylene or polyamide can preferably be used as the plastic. Due to the simple manufacture of the collection unit, additional elements such as throttle valve, air flow meter and other necessary components can be integrated therein.
  • FIG. 1 shows an intake system in a schematic representation in cross section
  • FIG. 2 shows in detail a connection between the plastic blow part and a connecting flange
  • FIG. 1 shows an intake system consisting of an intake pipe 10, a flange 11, a collecting unit 12 with a cover 13.
  • a switching drum 14 which connects an opening 15 with the collecting unit 12 in the position shown here.
  • the intake pipe is connected at the connection point 16 to the flange 11 and the connection point 17 to the collecting unit 12. While the entire intake system is attached to the cylinder head of an internal combustion engine, not shown here, via the flange 11, this system is supported on the opposite side by the support or fastening elements, not shown here.
  • connection point 16 or connection point 17 is shown in a detailed illustration in FIG. 2.
  • the elastomer is suitable for effectively dampening vibrations that are introduced into the intake system, for example, via the flange element 18.
  • the opening 15, between the collecting unit 12 and the intake pipe 10, can also be formed from an elastomeric material. This also prevents vibrations from being transmitted from one component to the other.
  • FIG. 3 shows a top view of an intake system.
  • the individual intake pipes 10 a to 10 f are combined in groups of three.
  • a group of three is blown from a single tube. This hose is squeezed between the suction pipes to be formed, so that two pinch seams 19, 20 and 19 a, 20 a are set.
  • the two tube groups can be connected to both the flange 11 and the collecting unit 12 in one operation.
  • a throttle valve schematically shown here, for regulating the air volume is integrated in the collecting unit.
  • other elements such as valves, oil separators or the like can be connected in or on the collection unit.

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Abstract

Es wird ein Ansaugsystem für einen Verbrennungsmotor insbesondere für ein Kraftfahrzeugmotor beschrieben. Dieses Ansaugsystem weist einen Anschlußflansch (11) zum Befestigen des Systems an der Brennkraftmaschine auf, eine Sammeleinheit (12), welche wenigstens einen Anschluß für die Zuführung der Ansaugluft und entsprechend der Anzahl der Ansaugrohre Anschlüsse für die Ansaugrohre aufweist. Die Verbindung erfolgt mittels in Kunststoffblastechnik hergestellten Ansaugrohren.

Description

Ansaugsystem für einen Verbrennungsmotor
Die Erfindung betrifft ein Ansaugsystem für einen Verbrennungsmotor insbesondere für ein Kraftfahrzeugmotor nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Aus der DE-OS 41 10 597 ist ein Einlaßsystem fiir eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine bekannt, welches als Ansaugsystem gestaltet ist. Bei einem solchen Einlaßsystem sind normalerweise eine Vielzahl von Ansaugrohren erforderlich, die die gereinigte Ansaugluft ausgehend von einem Sammelkanal den einzelnen Ansaugöffnungen im Zylinderkopf des Motors zuführen. Das Ansaugsystem besteht üblicherweise aus Aluminium oder Kunststoff und wird im Gieß- oder Spritzgießverfahren hergestellt.
Ein Nachteil solcher Systeme besteht in dem aufwendigen Herstellungsprozeß. Es ist beispielsweise bekannt ein Ansaugsystem im Kernzschmelzverfahren herzustellen. Dabei wird ein Metallkern, der die späteren Hohräume des Systems bildet, mit Kunststoff umspritzt und dieser Metallkern anschließend ausgeschmolzen. Es besteht auch die Möglichkeit ein solches Ansaugsystem insbesondere in Kunststoff in Mehrschalentechnik herzustellen, das heißt, einzelne Kunststoffschalen zu bilden und diese miteinander zu verschweißen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Ansaugsystem zu schaffen, das einfach herstellbar ist und ohne hohen Montageaufwand. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
Der Kerngedanke der Erfindung liegt darin, die sehr unregelmäßig geformten Ansaugrohre,welche den Herstellungsprozeß erheblich erschweren, aus einem oder mehreren Blasteilen herzustellen und diese Blasteile mit Flanschelementen bzw. weiteren Kunststoffbauteilen, welche eine einfache Struktur aufweisen zu verbinden. Bei der Verbindung des Blasteils mit einem Anschlußflansch und weiteren Elementen bietet es sich an, die Verbindungsstelle schwingungsentkoppelt auszugestalten. Dies bedeutet, daß zwischen den beiden zu verbindenden Elementen in einem Montagespritzgießverfahren eine eiastomere Masse eingebracht wird. Diese eiastomere Masse stellt einerseits eine zuverlässige Verbindung zwischen den beiden Elementen dar. Andererseits entkoppelt sie diese Elemente hinsichtlich der Übertragung von Schwingungen. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von Blasteilen besteht darin, daß die Schwingrohrlängen variabel gestaltet werden können, das heißt, eine Optimierung ist ohne großen Aufwand möglich.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, die nicht in Kunststoffblastechnik hergestellten Elemente im Spritzgießverfahren aus thermoplastischem Kunststoff herzustellen.
Es ist weiterhin gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, an der Sammeleinheit einen weiteren Anschluß zu einem oder mehreren Ansaugrohren vorzusehen und diesen Anschluß mit einer Schalteinrichtung koppel bzw. entkoppelbar zu gestalten. Durch den weiteren Anschluß bietet sich die Möglichkeit, das Ansaugsystem mit einem zusätzlichen Leitungskanal zu versehen, der entsprechend der Drehzahl des Motors und dem Lastzustand zu- bzw. abgeschaltet werden kann.
Zur Schaffung eines hochgenauen Kunststoffbauteils besteht die Möglichkeit, dieses aus glasfaserverstärktem Thermoplast herzustellen, wobei die Glasfasern sogenannte Langfasern sind. Diese Langfasern haben den Vorteil, daß sie sich im Kunststoff anisotrop anlagern und sich damit das Verzugsverhalten des Kunststoffs isotrop verhält. Bevorzugt kann als Kunststoff Polypropylen oder Polyamid verwendet werden. Aufgrund der einfachen Herstellung der Sammeleinheit können darin zusätzliche Elemente wie beispielsweise Drosselklappe, Luftmengenmesser und sonstige erforderlichen Bauteile integriert werden.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
Die Zeichnungen zeigen:
Figur 1 ein Ansaugsystem in einer schematischen Darstellung im Querschnitt,
Figur 2 in einer Detaildarstellung eine Verbindung zwischen dem Kunststoffblasteil und einem Anschlußflansch,
Figur 3 eine Draufsicht auf ein Ansaugsystem. Die Figur 1 zeigt ein Ansaugsystem bestehend aus einem Ansaugrohr 10, einem Flansch 1 1 , eine Sammeleinheit 12 mit einem Deckel 13. In der Sammeleinheit 12 befindet sich eine Schaltwalze 14, die in der hier gezeigten Stellung eine Öffnung 15 mit der Sammeleinheit 12 verbindet. Das Ansaugrohr ist an der Verbindungsstelle 16 mit dem Flansch 1 1 und der Verbindungsstelle 17 mit der Sammeleinheit 12 verbunden. Während über den Flansch 1 1 das gesamte Ansaugsystem am Zylinderkopf eines hier nicht dargestellten Verbrennungsmotors befestigt wird, stützt sich dieses System auf der gegenüberliegenden Seite an die hier nicht dargestellte Stütze oder Befestigungselementen ab.
Die Verbindungsstelle 16 bzw. Verbindungsstelle 17 ist in einer Detaildarstellung in Figur 2 gezeigt. Das in Kunststoff plastisch hergestellte Ansaugrohr 10 greift über ein Flanschelement 18 wobei zwischen den beiden Elementen ein geringfügiger Abstand vorhanden ist. Dieser Zwischenraum wird in einem sogenannten Montagespritzgießverfahren nach dem Zusammenstecken der beiden Teile mit einem Elastomer, beispielsweise TPE ausgefüllt. Dieses Elastomer stellt eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilen her. Außerdem ist das Elastomer geeignet, Schwingungen, die beispielsweise über das Flanschelement 18 in das Ansaugsystem eingeleitet werden, wirksam zu bedampfen. Auch die Öffnung 15, zwischen der Sammeleinheit 12 und dem Ansaugrohr 10, kann aus einem elastomeren Werkstoff gebildet werden. Damit ist ebenfalls eine Schwingungsübertragung eines Bauteils auf das andere verhindert.
Figur 3 zeigt in einer Draufsichtdarstellung ein Ansaugsystem. Die einzelnen Ansaugrohre 10 a bis 10 f sind in Dreiergruppen zusammengefasst. Eine Dreiergruppe wird aus einem einzigen Schlauch geblasen. Dieser Schlauch wird zwischen den sich zu bildenden Saugrohren gequetscht, so daß sich zwei Quetschnähte 19, 20 bzw. 19 a, 20 a einstellen. Die beiden Rohrgruppen können in einem Arbeitsgang sowohl mit dem Flansch 11 als auch mit der Sammeleinheit 12 verbunden werden. In der Sammeleinheit ist eine hier schematisch dargestellte Drosselklappe zur Luftmengenregulierung integriert. Selbstverständlich können weitere Elemente wie beispielsweise Ventile, Ölabscheider oder ähnliches in oder an der Sammeleinheit angeschlossen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Ansaugsystem für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für einen Kraftfahrzeugmotor, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
einen Flansch zum Befestigen des Systems an der Brennkraftmaschine,
eine Sammeleinheit, welche wenigstens einen Anschluß für die Zuführung der Ansaugluftt und entsprechend der Anzahl der Ansaugrohre Anschlüsse für die Ansaugrohre aufweist, wobei die Verbindung zwischen dem Anschluß des Flansches und dem jeweiligen Anschluß der Sammeleinheit mit Ansaugrohr, welche in Kunststoffblastechnik hergestellt sind, erfolgt.
2. Ansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß des Ansaugrohres an dem Anschlußflansch und/oder der Anschluß des Ansaugrohres an der Sammelheinheit schwingungsentkoppelt ist.
3. Ansaugsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Ansaugrohr an den Anschlüssen über ein Elastomer, welches vorzugsweise im Montagespritzgießverfahren eingebracht ist, verbunden wird.
4. Ansaugsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußflansch und dieSammeleinheit im Spritzgießverfahren aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt sind.
5. Ansaugsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Sammeleinheit ein weiterer Anschluß an das Ansaugrohr vorgesehen ist, wobei die Sammeleinheit mit einer Schalteinrichtung versehen ist, die diesen weiteren Anschluß öffnet oder verschließt.
6. Ansaugsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Anschluß auf ein zusätzliches Saugrohr geführt ist.
7. Ansaugsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammeleinheit aus glasfaserverstärktem Thermoplast besteht, welches Langfaser enthält.
8. Ansaugsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammeleinheit zusätzliche Elemente wie Drosselklappe, Luftmengenmesser aufweist und einen modulartigen Aufbau besitzt.
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