DE19516926A1

DE19516926A1 - Drosselklappe

Info

Publication number: DE19516926A1
Application number: DE1995116926
Authority: DE
Inventors: Martin Schetter
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1995-05-09
Filing date: 1995-05-09
Publication date: 1996-11-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Drosselklappe für die Ansaug luftsteuerung eines Verbrennungsmotors mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs.

Stand der Technik

Bei bekannten Drosselklappen der eingangs genannten Art wird die Steuerung der Ansaugluftmenge für den Verbren nungsmotor mit herkömmlichen Einspritzanlagen im wesentli chen über eine mechanische Feineinstellung der Drosselklap penlage bewirkt. Insbesondere bei der Steuerung der Luft menge im Leerlauf des Verbrennungsmotors erfordert es einen großen Aufwand, die notwendige, in der Regel geringfügige Öffnung des Ansaugrohrs mit einer Drosselklappenverstellung zu bewerkstelligen. Oft reichen auch geringfügige Herstel lungstoleranzen sowohl bei den Flügeln der Drosselklappe als auch beim Ansaugrohr aus um die genaue Berechenbarkeit des Luftstromes zu erschweren, die zur genauen Einstellung der Leerlaufdrehzahl notwendig ist. Diese genaue Leerlauf einstellung ist jedoch insbesondere aus Umweltschutzgründen zur Einhaltung vorgegebener Grenzwerte erforderlich und kann somit mit den herkömmlichen mechanischen Leerlauf stellern nur unzureichend oder mit großem Aufwand sicherge stellt werden.

Vorteile der Erfindung

Die Drosselklappe der eingangs genannten, gattungsgemäßen Art ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 insbesondere dadurch vorteilhaft, daß eine Feineinstellung einer Ansaugluftmenge nicht mehr durch eine Verdrehung der Drosselklappenflügel oder mit einem zusätzlichen separaten Leerlaufluftsteller erreicht wird, sondern durch eine leichter zu dosierende Bypassluftzuführung, unabhängig von der Stellung der Drosselklappe. Dieser erfindungsgemäße Bypass befindet sich in vorteilhafter Weise im Bereich der Drehachse der Drosselklappe, da hier ohnehin geeignete Steuer- und Stellmechanismen vorhanden sind, so daß auf einfache Weise eine Kopplung zwischen der Drosselklappen steuerung und der Bypassluftmengendosierung hergestellt werden kann.

Gemäß Anspruch 2 wird vorgeschlagen, den Bypass durch einen Durchbruch in einem inneren Teil der Drehachse herzustel len, der so in seiner Lage veränderbar ist, daß er zwischen zwei Öffnungen an einem äußeren Zylinder der Drehachsenla gerung der Drosselklappe bewegt werden kann. Je nach Stel lung des Durchbruchs kann somit der Bypassluftstrom in ver änderbarer Größe von der äußeren Öffnung durch den Durch bruch zu der inneren Öffnung und damit zum Brennraum des Verbrennungsmotors gelangen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach Anspruch 2 das in nere Teil mit dem Durchbruch um die gleiche Achse drehbar ist wie die Drosselklappe. Hiermit kann eine einfache Kopp lung der Drehung des Durchbruchs mit einer anschließenden Drehung der Drosselklappe erreicht werden; die Kennlinie der Ansaugluftmenge in Abhängigkeit vom Drehwinkel der ge samten Drosselklappenanordnung kann somit unterschiedliche Steigungen aufweisen und gegebenenfalls einen vorgegebenen Knickpunkt beim Übergang von der Bypassluftzuführung auf die Luftzuführung über die Drosselklappe haben.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteran sprüchen angegeben, wobei sich insbesondere ein elektri sches Stellglied gut für die Steuerung der Bypassluftzufüh rung eignet, mit dem ein mechanischer Leerlaufluftsteller ersetzt werden kann.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drosselklappe wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ansaugrohr mit Drossel klappe für einen Verbrennungsmotor;

Fig. 2 eine detaillierten Darstellung der Drehachse der Drosselklappe mit einem Bypass;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch das Ansaugrohr in der Ebene der Drehachse;

Fig. 4 ein Diagramm der Änderung der angesaugten Luft menge in Abhängigkeit von den Drehstellungen der Bypassluftzuführung und der Drosselklappe und

Fig. 5 eine Prinzipdarstellung eines Steuerungsmecha nismus für die Drosselklappe.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist ein Ansaugrohr 1 eines Vergasers für einen hier nicht dargestellten Verbrennungsmotor gezeigt. Im Querschnitt des Ansaugrohrs 1 ist eine Drosselklappe 2 in der Stellung 2a ersichtlich, die um eine Drehachse 3 dreh bar angeordnet ist. Im geschlossenen Zustand liegen die Flügel der Drosselklappe 2 an Dichtkanten 4 und 5 im An saugrohr 1 an, so daß der Luftstrom gemäß Pfeil 1a unter brochen ist. Gestrichelt ist hier noch die Drosselklappen lage 2b in der geöffneten Stellung eingezeichnet.

Eine Bypassluftzuführung im Bereich der Drehachse 3 wird unter Bezug auf eine Detaildarstellung in Fig. 2 beschrie ben. Im Bereich der Drehachse 3 ist eine Öffnung 6 vor handen, die dem Eintrittsbereich der Ansaugluft zugewandt ist; an der gegenüberliegenden Seite der Drosselklappe 2 ist eine zweite Öffnung 7 angebracht. Ein inneres, in sei ner Lage drehbar oder längs verschiebbares Teil 8 weist ei nen Durchbruch 9 auf, wobei der Durchbruch 9 entweder ganz oder teilweise so zwischen die Öffnungen 6 und 7 geführt werden kann, so daß hier ein veränderbarer Bypassluftstrom hindurchströmt.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch das Ansaugrohr 1 in der Ebene der Drehachse 3 gezeigt, wobei die Drosselklappe 2 an den Dichtkanten anliegt. Auf einem äußeren Zylinder 11 der Drehachse 3 sind hier Öffnungen 6 erkennbar und das innere Teil 8 ist mit Durchbrüchen 9 versehen, die in ihrer Lage so veränderbar sind, daß sie zwischen die Öffnungen 6 und 7 (auf der hier nicht sichtbaren Rückseite der Drosselklappe 2) geschoben werden können. Diese Verschiebung kann entwe der durch eine Drehung oder durch eine Längsverschiebung des Teils 8 mittels einer elektrischen Stelleinrichtung 12 an einer Verlängerung 13 der Drehachse 3 erfolgen.

Ein Diagramm nach Fig. 4 zeigt den Verlauf der angesaugten Luftmenge (kg/h) über dem Drehwinkel α der Drehachse 3, wo bei sowohl das innere Teil 8 als auch die Drosselklappe 2 gedreht wird. Die obere gekrümmte Kurve 14 stellt den ge wünschten Verlauf einer Ansaugluftmengensteuerung dar, die beim Übergang vom Leerlauf (unterer Bereich) in den Lastbe trieb (oberer Bereich) mit unterschiedlichen Steigungen versehen sein soll. Die untere Gerade 15 zeigt den Anstieg der Bypassluftmenge beim Verschieben des Durchbruchs 9 an die Öffnungen 6 und 7 (vgl. Fig. 2) und die obere Gerade 16 setzt bei der vollen Öffnung dieses Bypasses am Punkt 17 ein und zeigt den weiteren Verlauf des Anstiegs der Ansaug luftmenge durch Öffnen (Drehen) der Drosselklappe 2.

Aus der Fig. 4 ist ersichtlich, daß bei diesem Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung eine wesentliche Annäherung des Luftmengenanstiegs an den gewünschten Verlauf 14 erreicht werden kann. Eine Realisierung der Steuerung dieser beiden kombinierten Öffnungsvorgänge ist aus Fig. 5 prinzipiell erkennbar.

Das innere Teil 8 dieser Anordnung ist hier direkt mit ei ner Seilscheibe 18 gekoppelt. Bei einer Drehbewegung der Seilscheibe 18 gegen die Kraft einer Seilscheiben- Rückstellfeder 19, die sich an einem Anschlag 21 abstützt, wird zunächst nur der Bypass (vgl. Fig. 2) geöffnet, bis der Leerweg auf null reduziert ist. Nachdem der innere Mit nehmer der Seilscheibe 18 am Mitnehmer der Drosselklappen welle anliegt, wird die Drosselklappe 2 selbst gegen die Kraft der Rückstellfeder 20 geöffnet.

Bezugszeichenliste

1 Ansaugrohr
1a Ansaugrichtung der Luft
2 Drosselklappe
2a 1. Drosselklappenstellung
2b 2. Drosselklappenstellung
3 Drehachse
4 Dichtkante
5 Dichtkante
6 Öffnung
7 Öffnung
8 verschiebbares Teil
9 Durchbruch
10
11 Zylinder
12 Stelleinrichtung
13 Drehachsenverlängerung
14 Kurve
15 untere Gerade
16 obere Gerade
17 Punkt auf der Kurve 14
18 Seilscheibe
19 Seilscheiben-Rückstellfeder
20 Rückstellfeder
21 Anschlag

Claims

1. Drosselklappe für die Ansaugluftmengensteuerung eines Ver brennungsmotors, mit

- einer im Querschnitt eines Ansaugrohrs (1) um eine Achse (3) drehbaren Drosselklappe (2, 2a, 2b), mittels der, der für die Ansaugluft wirksame Querschnitt des Ansaugrohrs (1) ver änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
- im Bereich der drehbaren Achse (3) der Drosselklappe (2, 2a, 2b) ein in vorgegebenen Grenzen öffenbarer Bypass (6, 7, 9) für eine genau zu dosierende Ansaugluftmenge vorhan den ist.

2. Drosselklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die drehbare Achse (3) einen äußeren Zylinder (11) auf weist, der mindestens zwei Öffnungen (6, 7) aufweist, von de nen jeweils eine auf jeder Seite der Drosselklappe (2, 2a, 2b) angeordnet ist und daß
- ein in seiner Lage veränderbares inneres Teil (8) derart mit mindestens einem Durchbruch (9) versehen ist, daß ein Bypassluftstrom in Abhängigkeit von der Lage des inneren Teils (8) durch die Öffnungen (6, 7) und den Durchbruch (9) strömen kann.

3. Drosselklappe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- das innere Teil (8) innerhalb des Zylinders (11) um die gleiche Achse (3) wie die Drosselklappe (2) drehbar ist und daß
- in einer ersten Öffnungsphase zunächst die Bypassluftzufüh rung bewirkbar ist und nach Erreichen einer vorgebenen Grenze der Öffnung dieses Bypasses die Drehung der Drosselklappe (2) erfolgt.

4. Drosselklappe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- das innere Teil (8) innerhalb des Zylinders (11) in axialer Richtung verschiebbar ist und daß
- in einer ersten Öffnungsphase zunächst die Bypassluftzufüh rung bewirkbar ist und nach Erreichen einer vorgebenen Grenze der Öffnung dieses Bypasses die Drehung der Drosselklappe (2) erfolgt.

5. Drosselklappe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein regelbares elektrisches Stellglied (12) vorhanden ist, mit dem die Veränderung der Lage des inneren Teils (8) be wirkbar ist.

6. Drosselklappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß

- der Bypassluftstrom in der Leerlaufphase des Verbrennungs motors wirksam ist.