EP1260697B1 - Aufgeladene Brennkraftmaschine - Google Patents
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- EP1260697B1 EP1260697B1 EP20020006429 EP02006429A EP1260697B1 EP 1260697 B1 EP1260697 B1 EP 1260697B1 EP 20020006429 EP20020006429 EP 20020006429 EP 02006429 A EP02006429 A EP 02006429A EP 1260697 B1 EP1260697 B1 EP 1260697B1
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- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B29/04—Cooling of air intake supply
Definitions
- the invention relates to an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, with a charge air compressing loader, which has a compressor discharge nozzle, an intake tract, the charge air hose connecting the compressor discharge port of the supercharger with the intake manifold and arranged in the air flow of the charge air silencer, according to the preamble of the claim 1.
- a charge air hose for an internal combustion engine is used to direct charge air from a supercharger, for example an exhaust gas turbocharger, directly or via a charge air cooler to an intake tract of the internal combustion engine.
- a charge air hose is known from DE 195 06 584 C1 and consists of a flexible material to compensate for relative movements between the supercharger and the intercooler or the internal combustion engine.
- the known charge air hose is further provided with folds whose outer diameter is greater than the outer diameter of the charge air hose. In these folds, an annular rigid insert is introduced inside the charge air hose, whereby the axial elongation of the charge air hose under internal pressure and thus the transmission of forces between the components should be reduced.
- the invention relates to an internal combustion engine according to DE 35 31 353 A1, with a charge air compressing supercharger, which has a compressor discharge nozzle, an intake, a compressor discharge nozzle of the supercharger with the intake connecting charge air hose and arranged in the air flow of the charge air silencer, wherein the Noise damper is integrated in a coupling between the charge air hose and the compressor pressure port such that the noise damper engages on the one hand in the compressor discharge port and on the other hand in the charge air hose.
- the present invention is therefore based on the object to provide a supercharged internal combustion engine of the type mentioned above with improved charge air supply available.
- the noise damper has an inner tube which forms a first and a second outer chamber, wherein the first outer chamber engages in the compressor discharge nozzle and is connected thereto via at least a first opening and the second outer chamber in the charge air hose engages and is connected to this via at least a second opening.
- the noise damper comprises a two-part inner tube, wherein a first part of the first outer chamber and a second part forms the second outer chamber and wherein the two parts are bent at a joint in each case to a flange and connected to the flange, in particular welded together.
- the noise damper in this case has an outer contour which encloses the inner tube and narrows downstream of the second chamber in the inner diameter and forms a third outer chamber together with the charge air hose.
- the outer contour comprises an end plate upstream of the first chamber.
- the charge air hose is mounted in the region of the second outer chamber on the outer contour and this across and the compressor discharge port is executed in the region of the first outer chamber on the outer contour and this across.
- the outer contour is also formed in two parts, wherein a first part surrounds the first outer chamber and a second part enclosing the second outer chamber and wherein the two parts are bent at a joint in each case to a flange and connected to the flange with each other and with the flange of the parts of the inner tube, in particular welded together.
- the first part of the outer contour of an inner contour of the compressor pressure nozzle is formed following.
- the supercharger is an exhaust gas turbocharger, a pressure wave supercharger or a mechanical supercharger.
- a charge air cooler is additionally arranged between the charge air hose and the intake tract.
- Fig. 1 the junction between a compressor discharge port 10 and a charge air hose 12 of an otherwise not shown internal combustion engine is shown.
- the compressor pressure port 10 comes from a charger, not shown, and the charge air hose 12 leads to an intake tract, not shown, of the internal combustion engine, wherein optionally additionally a charge air cooler between charge air hose 12 and intake tract is arranged.
- the coupling connection itself between the charge air hose 12 and the compressor discharge port 10 is formed according to the invention of a silencer, comprising: an inner tube 14 having a first part 16 and a second part 18 and an outer contour 20, which also has a first part 22 and a second part 24 has.
- the first part 16 of the inner tube 14 forms a first outer chamber 26 and is connected to the compressor pressure port 10 via a first slot 28.
- the second part 18 of the inner tube 14 forms a second outer chamber 30 and is connected to the charge air hose 12 via a second slot 32.
- At a joint 34 between the first and second part 16, 18, these are flange-shaped or formed and welded together.
- the first part 22 of the outer contour 20 surrounds the first chamber 26 and is formed following a contour of the compressor pressure nozzle 10.
- an end plate 36 is arranged on the first part 22 of the outer contour 20.
- This end plate 36 is optionally also integrally formed with the first part 22 of the outer contour 20.
- At the joint 34 and the first part 22 of the outer contour 20 is flange-shaped and welded to corresponding flange portions 38 of the inner tube 14. This just described portion of the noise damper 16, 22, 26, 28, 36, which lies in the only Fig. Right of the joint 34, projects completely into the compressor discharge nozzle 10 into it.
- the second part 24 of the outer contour 20 surrounds the second outer chamber 30 and narrows downstream of the second outer chamber 30 and the second slot 32 in the inner diameter such that between this narrowed part 40 of the outer contour 20 and the charge air hose 12, a third outer chamber 50 results.
- the portion 40 of the outer contour 20 surrounds an outlet 42 from the second outer chamber 30.
- the second part 24 of the outer contour 20 is flanged at the joint 34 and with the flange portions 38 of the inner tube 14 and the flange portion of the first part 22 of Outer contour 20 welded. This just described portion of the noise damper 18, 24, 30, 32, 40, 42, which lies in the single Fig. Left of the joint 34, projects completely into the charge air hose 12 into it.
- the first part 22 of the outer contour 20 is sealed by a sealing ring 44.
- the charge air hose 12 is fastened on the second part 24 of the outer contour 20 in the region of the second outer chamber 30 by means of a clamp 46.
- the noise damper is arranged up to the joint 34 within the charge air hose 12 and the compressor discharge port 10 and forms a coupling element.
- the functions "internal coupling element between the compressor discharge port 10 and charge air hose 12" and “silencer” are integrated in a single component.
- two recesses for a bracket can be seen, in which engages this clip and the latch formed by means of the muffler clutch in the compressor discharge port 10.
- the two outer chambers 26 and 30 are closed at the joint 34, so that there is no flow.
- the outer chambers 26 and 30 are open via the respective slots 28 and 32, respectively.
- the third outer chamber 50 is open only in the direction of the charge air hose 12. In these chambers 26, 30, 50, there is only a vortex-like movements of the charge air. Overall, the system with the outer chambers 26, 30, 50 in conjunction with the inner tube 14 gives a noise-damping effect.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem eine Ladeluft verdichtenden Lader, welcher einen Verdichterdruckstutzen aufweist, einem Ansaugtrakt, einem den Verdichterdruckstutzen des Laders mit dem Ansaugtrakt verbindenden Ladeluftschlauch und einem im Luftstrom der Ladeluft angeordneten Geräuschdämpfer, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Ein Ladeluftschlauch für eine Brennkraftmaschine dient zum Leiten von Ladeluft aus einem Lader, beispielsweise einem Abgasturbolader, direkt oder über einen Ladeluftkühler zu einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine. Ein derartiger Ladeluftschlauch ist aus der DE 195 06 584 C1 bekannt und besteht aus einem flexiblen Material, um Relativbewegungen zwischen dem Lader und dem Ladeluftkühler bzw. der Brennkraftmaschine ausgleichen zu können. Der bekannte Ladeluftschlauch ist ferner mit Falten versehen, deren Außendurchmesser größer sind als der Außendurchmesser des Ladeluftschlauches. In diesen Falten ist im Inneren des Ladeluftschlauches eine ringförmige starre Einlage eingebracht, wodurch die axiale Längung des Ladeluftschlauches unter Innendruck und somit die Kräfteübertragung zwischen den Bauteilen reduziert werden soll.
- Zur Verbesserung dieses Ladeluftschlauches ist es aus der DE 199 60 427 C1 bekannt, in dem Ladeluftschlauch einstückig eine Kammer auszubilden. Diese Kammer weist einen Axialabschnitt auf, der einen größeren Innendurchmesser hat als der Ladeluftschlauch, so daß die Kammer als zusätzlicher Schalldämpfer wirkt. Die Montage eines externen Schalldämpfers kann dadurch entfallen. Als Nachteil ergibt sich jedoch die Durchmesserveränderung des Ladeluftschlauches, die einerseits einen entsprechenden Herstellungsaufwand erfordert und andererseits durch Materialermüdung eine potentielle Gefahr für einen Bruch des Ladeluftschlauches darstellt. Ferner benötigt die Durchmesserveränderung einen entsprechenden Bauraum, der zur Verfügung stehen muß.
- Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschine gemäß DE 35 31 353 A1, mit einem eine Ladeluft verdichtenden Lader, welcher einen Verdichterdruckstutzen aufweist, einen Ansaugtrakt, einem den Verdichterdruckstutzen des Laders mit dem Ansaugtrakt verbindenden Ladeluftschlauch und einem im Luftstrom der Ladeluft angeordneten Geräuschdämpfer, wobei der Geräuschdämpfer in eine Kupplung zwischen Ladeluftschlauch und Verdichterdruckstutzen derart integriert ist, dass der Geräuschdämpfer einerseits in den Verdichterdruckstutzen und andererseits in den Ladeluftschlauch eingreift.
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine aufgeladene Brennkraftmaschine der obengenannten Art mit verbesserter Ladeluftzuführung zur Verfügung zu stellen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Geräuschdämpfer ein Innenrohr aufweist, welches eine erste und einer zweite äußere Kammer ausbildet, wobei die erste äußere Kammer in den Verdichterdruckstutzen greift und mit diesem über wenigstens eine erste Öffnung verbunden ist und die zweite äußere Kammer in den Ladeluftschlauch greift und mit diesem über wenigstens eine zweite Öffnung verbunden ist.
- Dies hat den Vorteil, dass der Geräuschdämpfer keinen zusätzlichen Bauraum benötigt und ferner gleichzeitig mit dem Anschluß des Ladeluftschlauches an den Verdichterdruckstutzen montiert ist. Femer kann auf eine sprunghafte Durchmesserveränderung des Ladeluftschlauches selbst verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Lösung ist kleiner, leichter, kostengünstiger, wirksamer, unauffälliger.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Geräuschdämpfer ein zweiteiliges Innenrohr auf, wobei ein erstes Teil die erste äußere Kammer und ein zweites Teil die zweite äußere Kammer ausbildet und wobei die beiden Teile an einer Stoßstelle jeweils zu einem Flansch gebogen und an dem Flansch miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt sind. Der Geräuschdämpfer weist dabei eine Außenkontur auf, welche das Innenrohr umschließt und sich stromab der zweiten Kammer im Innendurchmesser verengt und zusammen mit dem Ladeluftschlauch eine dritte äußere Kammer ausbildet. Die Außenkontur umfaßt stromauf der ersten Kammer eine Stirnplatte. Der Ladeluftschlauch ist im Bereich der zweiten äußeren Kammer auf der Außenkontur und diese übergreifend befestigt und der Verdichterdruckstutzen ist im Bereich der ersten äußeren Kammer auf der Außenkontur und diese übergreifend ausgeführt. Die Außenkontur ist ebenfalls zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Teil die erste äußere Kammer und ein zweites Teil die zweite äußere Kammer umschließt und wobei die beiden Teile an einer Stoßstelle jeweils zu einem Flansch gebogen und an dem Flansch miteinander und mit dem Flansch der Teile des Innenrohres verbunden, insbesondere miteinander verschweißt sind.
- Zum entsprechenden kupplungsartigen Verbinden des Geräuschdämpfers mit dem Verdichterdruckstutzens ist das erste Teil der Außenkontur einer Innenkontur des Verdichterdruckstutzens folgend ausgebildet.
- Beispielsweise ist der Lader ein Abgasturbolader, ein Druckwellenlader oder ein mechanischer Lader.
- Zweckmäßigerweise ist zwischen Ladeluftschlauch und Ansaugtrakt zusätzlich ein Ladeluftkühler angeordnet.
- Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt in der einzigen Fig. eine bevorzugte Ausführungsform einer Anordnung aus Verdichterdruckstutzen, Geräuschdämpfer und Ladeluftschlauch für eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine.
- In Fig. 1 ist die Verbindungsstelle zwischen einem Verdichterdruckstutzen 10 und einem Ladeluftschlauch 12 einer ansonsten nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine dargestellt. Der Verdichterdruckstutzen 10 kommt von einem nicht dargestellten Lader und der Ladeluftschlauch 12 führt zu einem nicht dargestellten Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine, wobei ggf. zusätzlich ein Ladeluftkühler zwischen Ladeluftschlauch 12 und Ansaugtrakt angeordnet ist.
- Die Kupplungsverbindung selbst zwischen dem Ladeluftschlauch 12 und dem Verdichterdruckstutzen 10 wird erfindungsgemäß von einem Geräuschdämpfer ausgebildet, der folgendes umfaßt: Ein Innenrohr 14 mit einem ersten Teil 16 und einem zweiten Teil 18 sowie einer Außenkontur 20, welche ebenfalls ein erstes Teil 22 und ein zweites Teil 24 aufweist. Das erste Teil 16 des Innenrohres 14 bildet eine erste äußere Kammer 26 aus und ist mit dem Verdichterdruckstutzen 10 über einen ersten Schlitz 28 verbunden. Das zweite Teil 18 des Innenrohres 14 bildet eine zweite äußere Kammer 30 aus und ist mit dem Ladeluftschlauch 12 über einen zweiten Schlitz 32 verbunden. An einer Stoßstelle 34 zwischen erstem und zweitem Teil 16, 18 sind diese flanschartig ausgebildet bzw. ausgeformt und miteinander verschweißt.
- Das erste Teil 22 der Außenkontur 20 umgibt die erste Kammer 26 und ist einer Kontur des Verdichterdruckstutzens 10 folgend ausgebildet. Stromauf der ersten äußeren Kammer 26 ist an dem ersten Teil 22 der Außenkontur 20 eine Stirnplatte 36 angeordnet. Diese Stirnplatte 36 ist optional auch einstückig mit dem ersten Teil 22 der Außenkontur 20 ausgebildet. An der Stoßstelle 34 ist auch das erste Teil 22 der Außenkontur 20 flanschartig umgeformt und mit entsprechenden Flanschabschnitten 38 des Innenrohres 14 verschweißt. Dieser soeben beschriebene Abschnitt des Geräuschdämpfers 16, 22, 26, 28, 36, welcher in der einzigen Fig. rechts der Stoßstelle 34 liegt, ragt vollständig in den Verdichterdruckstutzen 10 hinein.
- Das zweite Teil 24 der Außenkontur 20 umgibt die zweite äußere Kammer 30 und verengt sich stromab der zweiten äußeren Kammer 30 bzw. des zweiten Schlitzes 32 im Innendurchmesser derart, daß sich zwischen diesem verengten Teil 40 der Außenkontur 20 und dem Ladeluftschlauch 12 eine dritte äußere Kammer 50 ergibt. Der Abschnitt 40 der Außenkontur 20 umgibt dabei einen Austritt 42 aus der zweiten äußeren Kammer 30. Auch der zweite Teil 24 der Außenkontur 20 ist an der Stoßstelle 34 flanschartig umgeformt und mit den Flanschabschnitten 38 des Innenrohres 14 sowie mit dem Flanschabschnitt des ersten Teiles 22 der Außenkontur 20 verschweißt. Dieser soeben beschriebene Abschnitt des Geräuschdämpfers 18, 24, 30, 32, 40, 42, welcher in der einzigen Fig. links der Stoßstelle 34 liegt, ragt vollständig in den Ladeluftschlauch 12 hinein.
- Verdichterdruckstutzenseitig ist das erste Teil 22 der Außenkontur 20 mittels eines Dichtringes 44 abgedichtet. Der Ladeluftschlauch 12 ist auf dem zweiten Teil 24 der Außenkontur 20 im Bereich der zweiten äußeren Kammer 30 mittels einer Schelle 46 befestigt. Wie sich aus der Fig. unmittelbar anschaulich ergibt, ist der Geräuschdämpfer bis auf die Stoßstelle 34 innerhalb des Ladeluftschlauches 12 bzw. des Verdichterdruckstutzen 10 angeordnet und bildet dabei ein Kupplungselement aus. Somit sind die Funktionen "innen liegendes Kupplungselement zwischen Verdichterdruckstutzen 10 und Ladeluftschlauch 12" sowie "Geräuschdämpfer" in einem einzigen Bauteil integriert. Bei 48 sind zwei Ausnehmungen für eine nicht dargestellte Klammer ersichtlich, in die diese Klammer eingreift und die mittels des Geräuschdämpfers ausgebildete Kupplung im Verdichterdruckstutzen 10 verrastet.
- Die beiden äußeren Kammern 26 und 30 sind an der Stoßstelle 34 jeweils geschlossen, so daß hier keine Durchströmung stattfindet. An den jeweils der Stoßstelle 34 abgewandten Seiten sind die äußeren Kammern 26 und 30 über die jeweiligen Schlitze 28 bzw. 32 offen. Auch die dritte äußere Kammer 50 ist nur in Richtung des Ladeluftschlauches offen 12. In diesen Kammern 26, 30, 50 kommt es lediglich zu wirbelartigen Bewegungen der Ladeluft. Insgesamt ergibt das System mit den äußeren Kammern 26, 30, 50 in Verbindung mit dem Innenrohr 14 eine geräuschdämpfende Wirkung.
-
- 10
- Verdichterdruckstutzen
- 12
- Ladeluftschlauch
- 14
- Innenrohr
- 16
- erstes Teil des Innenrohrs
- 18
- zweites Teil des Innenrohrs
- 20
- Außenkontur
- 22
- erstes Teil des Außenkontur
- 24
- zweites Teil des Außenkontur
- 26
- erste äußere Kammer
- 28
- erster Schlitz
- 30
- zweite äußere Kammer
- 32
- zweiter Schlitz
- 34
- Stoßstelle
- 36
- Stirnplatte
- 38
- Flanschabschnitt
- 40
- verengter Teil der Außenkontur
- 42
- Austritt
- 44
- Dichtring
- 46
- Schelle
- 48
- Ausnehmung
- 50
- dritte äußere Kammer
Claims (10)
- Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem eine Ladeluft verdichtenden Lader, welcher einen Verdichterdruckstutzen (10) aufweist, einem Ansaugtrakt, einem den Verdichterdruckstutzen (10) des Laders mit dem Ansaugtrakt verbindenden Ladeluftschlauch (12) und einem im Luftstrom der Ladeluft angeordneten Geräuschdämpfer, wobei dieser Geräuschdämpfer (14, 20) in eine Kupplung zwischen Ladeluftschlauch (12) und Verdichterdruckstutzen (10) derart integriert ist, daß der Geräuschdämpfer (14, 20) einerseits in den Verdichterdruckstutzen (10) und andererseits in den Ladeluftschlauch (12) eingreift,
dadurch gekennzeichnet, daß der Geräuschdämpfer ein Innenrohr (14) aufweist, welches eine erste äußere Kammer (26) und eine zweite äußere Kammer (30) ausbildet, wobei die erste äußere Kammer (26) in den Verdichterdruckstutzen (10) greift und mit diesem über wenigstens eine erste Öffnung (28) verbunden ist und die zweite äußere Kammer (30) in den Ladeluftschlauch (12) greift und mit diesem über wenigstens eine zweite Öffnung (32) verbunden ist. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (14) zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erstes Teil (16) die erste äußere Kammer (26) und ein zweites Teil (18) die zweite äußere Kammer (30) ausbildet und wobei die beiden Teile (16, 18) an einer Stoßstelle (34) jeweils zu einem Flansch (38) gebogen und an dem Flansch (38) miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt sind.
- Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Geräuschdämpfer eine Außenkontur (20) aufweist, welche das Innenrohr (14) umschließt und sich stromab der zweiten äußeren Kammer (30) im Innendurchmesser verengt und zusammen mit dem Ladeluftschlauch (12) eine dritte äußere Kammer (50) ausbildet.
- Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur (20) stromauf der ersten äußeren Kammer (26) eine Stirnplatte (36) aufweist.
- Brennkraftmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeluftschlauch (12) im Bereich der zweiten äußeren Kammer (30) auf der Außenkontur (20) und diese übergreifend befestigt ist.
- Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichterdruckstutzen (10) im Bereich der ersten äußeren Kammer (26) die Außenkontur (20) übergreifend ausgebildet ist.
- Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 und wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur (20) zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erstes Teil (22) die erste äußere Kammer (26) und ein zweites Teil (24) die zweite äußere Kammer (30) umschließt und wobei die beiden Teile (22, 24) an einer Stoßstelle (34) jeweils zu einem Flansch (38) gebogen und an dem Flansch (38) miteinander und mit dem Flansch (38) der Teile (16, 18) des Innenrohres (14) verbunden, insbesondere miteinander verschweißt sind.
- Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (22) der Außenkontur (20) einer Innenkontur des Verdichterdruckstutzens (10) folgend ausgebildet ist.
- Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lader ein Abgasturbolader, ein Druckwellenlader oder ein mechanischer Lader ist.
- Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ladeluftschlauch (12) und Ansaugtrakt ein Ladeluftkühler angeordnet ist.
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