DE4133815A1

DE4133815A1 - Intake for three-cylinder IC engine - has air filter with second shorter air intake, and shut-off actuated by servo motor

Info

Publication number: DE4133815A1
Application number: DE4133815A
Authority: DE
Inventors: Hans-Martin Dipl Ing Burghardt
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1991-10-12
Filing date: 1991-10-12
Publication date: 1993-04-15

Abstract

The intake has an air filter with a housing, having an air intake with a tube. It also has an RPM-dependent gas exchange control. The air filter (7) has a second shorter air intake (10), and a shut off (12), actuated by a servo motor (13). The device is for selective shut off of the first or second air intake dependent upon engine RPM. The second air intake is formed by an opening in the air filter housing, which opens directly into the atmosphere. The shut off is formed by a pivoted flap, which selectively acts on one or other air intake. ADVANTAGE - Improved cylinder charging performance.

Description

Die Erfindung betrifft eine für eine dreizylindrige Brennkraftmaschine bestimmte Ansauganlage, welche ein Luftfilter mit einem ein Luftansaugrohr aufweisenden Lufteinlaß im Luftfiltergehäuse hat und die eine dreh zahlabhängige Ladungswechsel-Steuereinrichtung aufweist.The invention relates to one for a three-cylinder Internal combustion engine certain intake system, which one Air filter with an air intake pipe Has air inlet in the air filter housing and the one rotating has number-dependent charge change control device.

Eine solche Ansauganlage ist Gegenstand der DE-A-33 38 870. Bei der in dieser Schrift erläuterten Ansauganlage ist bei der Ausführungsform nach Fig. 4 in jedem Schwingrohr unmittelbar hinter jedem Einlaßventil jedes Zylinders als Ladungswechsel-Steuereinrichtung ein Ab sperrorgan angeordnet. Bei ihm handelt es sich um eine drehbar angeordnete, mit einem Langloch versehenen Scheibe. Wenn das Langloch mit dem Schwingrohr fluchtet, ist die Verbindung zur Ansauganlage offen. Befindet sich das Langloch außerhalb des Schwingrohres, dann ist diese Verbindung verschlossen. Die Scheibe wird im unteren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine zeitlich so ge steuert, daß sie vor dem Einlaßventil schließt und auf diese Weise verhindert, daß der Kolben angesaugtes Gas zurück in die Ansauganlage drückt. Wenn es später als das Einlaßventil öffnet, kann die Druckwelle verstärkt wer den, die den Einlaßvorgang unterstützt. Hierdurch erhöht sich der Liefergrad und dadurch entsprechend auch das Drehmoment der Brennkraftmaschine. Such an intake system is the subject of DE-A-33 38 870. In the intake system explained in this document, in the embodiment according to FIG. 4, a shut-off device is arranged in each oscillating tube immediately behind each inlet valve of each cylinder as a charge exchange control device. It is a rotatable disc with an elongated hole. When the elongated hole is aligned with the vibrating tube, the connection to the intake system is open. If the slot is outside the vibrating tube, this connection is closed. The disc is timed in the lower speed range of the internal combustion engine so that it closes before the inlet valve and in this way prevents the piston from sucking gas back into the intake system. If it opens later than the intake valve, the pressure wave can be amplified who supports the intake process. This increases the degree of delivery and, accordingly, the torque of the internal combustion engine.

Durch die bekannte Ladungswechsel-Steuereinrichtung wer den die in der Ansauganlage auftretenden Wellen nur unwe sentlich verändert. Ihre Wirkung auf den Ansaugvorgang wird im wesentlichen nur dadurch beeinflußt, daß die Teile der Schwingung vom Zylinder ferngehalten werden, die den Ladungswechsel negativ beeinflussen.By the known charge exchange control device who which the waves occurring in the intake system only inconsiderably changed considerably. Your effect on the suction process is essentially only influenced by the fact that the Parts of the vibration are kept away from the cylinder, that negatively affect the gas exchange.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Ansaugan lage mit einer Ladungswechsel-Steuervorrichtung für eine dreizylindrige Brennkraftmaschine derart auszubilden, daß sich mit geringem Aufwand eine möglichst starke Erhöhung des Liefergrades der Zylinder der Brennkraftmaschine bei unterschiedlichen Drehzahlen erzielen läßt.The invention is based on the problem of an intake with a charge exchange control device for one Train three-cylinder internal combustion engine such that yourself as much as possible with little effort the degree of delivery of the cylinders of the internal combustion engine can achieve different speeds.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Luftfilter einen zweiten, kürzeren Lufteinlaß und eine mittels eines Stellmotors betätigbare Absperrein richtung zum wahlweisen Absperren des ersten oder zweiten Lufteinlasses in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brenn kraftmaschine aufweist.This problem is solved according to the invention in that the air filter has a second, shorter air inlet and a shut-off that can be actuated by means of a servomotor direction to selectively shut off the first or second Air intakes depending on the speed of the burner has engine.

Bei einer solchen Ansauganlage verändert sich die wirk same Länge des Schwingungssystems durch das Schalten des Absperrorgans. Dieses Schalten erfolgt im Gegensatz zum Stand der Technik nicht in Abhängigkeit des Kurbelwellen winkels, also nicht während des Arbeitsspiels. Das als Ladungswechsel-Steuereinrichtung arbeitende Absperrorgan wird so geschaltet, daß bei niedrigen Drehzahlen der er ste Lufteinlaß mit dem Luftansaugrohr geschlossen ist. Dadurch verkürzt sich die Länge des schwingenden Systems, so daß die niedrigste Resonanzdrehzahl zunimmt. Auf diese Weise kann man erreichen, daß die Brennkraftmaschine in einem weiten Drehzahlbereich jeweils in der Nähe einer Resonanzdrehzahl betrieben werden kann, was vorteilhaft ist, weil die Schwingungen in der Ansauganlage den La dungswechsel nur in einem engen Bereich in der Nähe der Resonanzschwingung unterstützen. Bei der Resonanzdrehzahl hat die Saugrohrschwingung ihre höchste Amplitude, so daß sich ein hoher Liefergrad erreichen läßt. Um diese funk tionellen Vorteile zu erreichen, sind lediglich ein zwei ter Einlaß und eine einzige Absperreinrichtung erforder lich, so daß sich mit geringem Mehraufwand gegenüber einer üblichen, dreizylindrigen Brennkraftmaschine ein fülligerer Drehmomentverlauf erreichen läßt.With such an intake system, the effect changes same length of the vibration system by switching the Shut-off device. This switching takes place in contrast to State of the art not dependent on the crankshafts angle, i.e. not during the work cycle. That as Shut-off device operating charge-change control device is switched so that at low speeds he air inlet is closed with the air intake pipe. This shortens the length of the vibrating system, so that the lowest resonance speed increases. To this One can achieve that the internal combustion engine in a wide speed range close to each Resonance speed can be operated, which is advantageous is because the vibrations in the intake system only change in a narrow area near the Support resonance vibration. At the resonance speed the intake manifold vibration has its highest amplitude, so that a high degree of delivery can be achieved. To make this funk Achieving national benefits is just a two ter inlet and a single shut-off device required Lich, so that compared to each other with little extra effort a conventional, three-cylinder internal combustion engine fuller torque curve can be achieved.

Voraussetzung für die vorliegende Erfindung war die Er kenntnis, daß sich bei einem dreizylindrigen Motor die Schwingung in der Ansauganlage bis in das Ansaugrohr er streckt und sich deshalb die Schwingung durch Veränderung des Ansaugrohres verändern läßt. Hierzu im Gegensatz reicht bei einem sechszylindrigen Motor die Schwingung nicht bis in den Luftfilter, weil sich die Schwingungen an der Zusammenführung der Resonanzrohre durch Überlage rung auslöschen.The prerequisite for the present invention was the Er knows that in a three-cylinder engine Vibration in the intake system up to the intake pipe stretches and therefore the vibration through change of the intake pipe can be changed. In contrast to this the vibration is sufficient for a six-cylinder engine not up to the air filter because the vibrations at the merging of the resonance pipes by covering extinguish.

Besonders einfach ist die Ansauganlage gestaltet, wenn der zweite Lufteinlaß durch eine unmittelbar ins Freie führende Öffnung im Gehäuse des Luftfilters gebildet ist.The intake system is particularly simple if the second air intake through one directly outside leading opening is formed in the housing of the air filter.

Die bei niedrigen Drehzahlen auftretende Resonanzdrehzahl kann hinsichtlich ihrer Lage durch eine unterschiedliche Ansaugrohrlänge optimiert werden, wenn der zweite Luft einlaß ein gegenüber dem Ansaugrohr des ersten Luftein lasses kürzeres Ansaugrohr aufweist.The resonance speed occurring at low speeds can differ in terms of their location Intake pipe length can be optimized when the second air inlet opposite the intake pipe of the first air inlet has shorter intake manifold.

Besonders einfach ist die Absperreinrichtung ausgebildet, wenn sie durch eine wahlweise auf den einen oder anderen Lutteinlaß schwenkbare Klappe gebildet ist.The shut-off device is particularly simple, if by an optional one or the other The air inlet pivoting flap is formed.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da von schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. In ihr zeigen die The invention allows numerous embodiments. For there is a further clarification of their basic principle of is shown schematically in the drawing and is described below. They show in her

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Brenn kraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Ansauganlage, Fig. 1 is a perspective view of an internal combustion engine with the intake system according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Luftfiltergehäuse der Ansauganlage, Fig. 2 shows a section through an air filter housing of the intake system,

Fig. 3 die Abhängigkeit zwischen Liefergrad und Drehzahl für eine Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Ansauganlage. Fig. 3 shows the relationship between the degree of delivery and speed for an internal combustion engine with the intake system according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt einen dreizylindrigen Motorblock 1, von dem aus drei Schwingrohre 2, 3, 4 zu einem Luftverteiler 5 führen. Der Luftverteiler 5 hat über ein Resonanzrohr 6 Verbindung mit einem Luftfilter 7. Dieser Luftfilter 7 hat einen üblichen Lufteinlaß 8 mit einem Ansaugrohr 9. Wichtig für die Erfindung ist, daß der Luftfilter 7 einen zweiten Lufteinlaß 10 hat, bei dem es sich um ein einfa ches Loch im Gehäuse des Luftfilters 7 oder um ein gegen über dem Ansaugrohr 9 wesentlich kürzeres, in Fig. 2 ge zeigtes Ansaugrohr 11 handeln kann. Fig. 1 shows a three-cylinder engine block 1, from which three resonant tubes 2, 3, 4 leading to an air distributor 5. The air distributor 5 is connected to an air filter 7 via a resonance tube 6 . This air filter 7 has a conventional air inlet 8 with an intake pipe 9 . It is important for the invention that the air filter 7 has a second air inlet 10 , which is a simple hole in the housing of the air filter 7 or a much shorter compared to the intake pipe 9 , shown in Fig. 2 ge intake pipe 11 can.

Die Fig. 2 läßt erkennen, daß im Luftfilter 7 eine als Klappe ausgebildete Absperreinrichtung 12 vorgesehen ist, welche mittels eines Stellmotors 13 so betätigt werden kann, daß sie entweder den Lufteinlaß 8 oder den Luftein laß 10 verschließt. Fig. 2 shows that in the air filter 7 is designed as a flap shut-off device 12 is provided, which can be actuated by means of a servomotor 13 so that it leaves either the air inlet 8 or the air inlet 10 closes.

Im Diagramm gemäß Fig. 3 ist mit einer durchgezogenen Linie die Abhängigkeit des Liefergrades von der Drehzahl bei abgesperrtem Lufteinlaß 8 und geöffnetem Lufteinlaß 10 und damit bei nicht aktivem Ansaugrohr 9 dargesteilt. Strichpunktiert sind die Verhältnisse bei geöffnetem Lufteinlaß 8 und verschlossenem Lufteinlaß 10 wiedergege ben. Zu erkennen ist, daß sich das Liefergradmaximum bei einer geringeren Drehzahl ergibt, wenn das längere An saugrohr 9 nicht aktiv ist.In the diagram according to FIG. 3, the dependence of the degree of delivery on the speed of rotation with the air inlet 8 shut off and the air inlet 10 open and thus with the intake pipe 9 inactive is shown with a solid line. Dash-dotted lines are the conditions with open air inlet 8 and closed air inlet 10 again ben. It can be seen that the maximum delivery rate results at a lower speed when the longer suction pipe 9 is not active.

Claims

1. For a three-cylinder internal combustion engine intended intake system, which has an air filter with an Luftan intake pipe having an air inlet in the air filter housing and which has a speed-dependent charge exchange control device, characterized in that the air filter ( 7 ) has a second, shorter air inlet ( 10 ) and having a shut-off device ( 12 ) which can be actuated by means of a servomotor ( 13 ) for selectively shutting off the first or second air inlet ( 8 , 10 ) as a function of the speed of the internal combustion engine.

2. Intake system according to claim 1, characterized in that the second air inlet ( 10 ) through a directly leading opening in the housing of the air filter ( 7 ) is ge.

3. Intake system according to claim 1, characterized in that the second air inlet ( 10 ) has a suction pipe ( 11 ) shorter than the suction pipe ( 9 ) of the first air inlet ( 8 ).

4. Intake system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shut-off device ( 12 ) is formed by a flap which can be pivoted either to one or to its air inlet ( 8 , 10 ).