DE3417051C2 - - Google Patents

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Description

Es ist bekannt, daß Brennkraftmaschinen in ihrer Ausbildung als Kolbenmaschinen die für die jeweilige Verbrennung in ihren Zylindern erforderlichen Luftmengen durch das Saugrohr nicht gleichförmig, sondern nur un­ gleichförmig ansaugen können, weil während der Ver­ dichtungs-, Verbrennungs- und Ausräumtakte, hier be­ zogen auf eine Viertaktbrennkraftmaschine, das Einlaß­ ventil geschlossen bleibt und daher der Transport der Luftmassen durch das Saugrohr unterbrochen wird. Je nach Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine erge­ ben sich Pulsationen bzw. Schwingungen der Luftsäule im Saugrohr, die nicht selten auch durch bewußte Ge­ staltung des Ansaugsystems und, darauf abgestimmt, der Auspuffrohrgestaltung sogar einen positiven Aufladeef­ fekt ergeben können, notwendigerweise aber dann ein Problem werden, wenn sich durch diese den Ansaugvorgang überlagernden Schwingungen Signalverfälschungen von Meßeinrichtungen ergeben, die den Luftdurchsatz durch das Saugrohr bestimmen müssen.
Da Brennkraftmaschinen der Kraftstoff proportional zur angesaugten Luftmasse von einem Gemischbildner zuge­ teilt werden muß, ist die Messung oder Bestimmung der angesaugten Luftmasse erforderlich, um schließlich eine elektrische oder mechanische Anzeige über die von der Brennkraftmaschine zum jeweiligen Zeitpunkt angesaug­ te oder jedenfalls benötigte Luftmasse zu gewinnen. In diesem Zusammenhang sind Gemischbildner, beispielsweise Kraftstoffeinspritzanlagen u. dgl. bekannt, die durch Messung des Drucks im Saugrohr auf die jeweils ange­ saugte Luftmenge rückschließen oder die hauptsächlich aus mechanischen Bestandteilen bestehende Luftmengen­ messer benutzen, die über eine im Ansaugrohr gelenkig gelagerte Stauklappe und durch deren unter dem Einfluß der strömenden Luftmassen bewirkte Verschwenkung bei­ spielsweise einen Mengenteiler für die Kraftstoffzu­ teilung steuern (Bosch K-Jetronic).
Die im folgenden unter Einschluß der Luftsäulenschwin­ gungen im Saugrohr durchgeführte Betrachtung zur Luft­ mengenmessung umfaßt die Anordnung eines Hitzdraht- Massenmessers im Saugrohr, der eine der angesaugten Luftmenge soweit wie möglich proportionale Anzeige lie­ fert. Es versteht sich aber, daß diese Betrachtungen auch für alle anderen Luftmengenmesser Gültigkeit be­ sitzen, bei denen sich durch die Luftsäulenschwingung im Saugrohr entsprechende Probleme ergeben. Verwendet der Luftmassenmesser nämlich einen Hitzdraht, dann ergibt sich durch die hin- und herschwingende, angesaugte Luftsäule eine fehlerhafte Luftdurchsatzanzeige, denn der Hitzdraht-Massenmesser kann nicht zwischen Luftmassen unterscheiden, die vom Saugrohreinlaß in Richtung auf die Brennkraftmaschine strömen oder solchen Massen, die durch eine kurze Rückströmung oder Pulsation in der ent­ gegengesetzten Richtung einen Bewegungsimpuls erfahren. Es ergibt sich daher durch dieses Hin- und Herschwin­ gen der Luftsäule notwendigerweise und systembedingt eine Mehrfachanzeige für die gleiche Luftmasse, so daß nicht auszuschließen ist, daß, jedenfalls für bestimm­ te Betriebszustände wie Vollast bei niedrigen Drehzah­ len, fälschlicherweise eine Kraftstoffanreicherung stattfindet, weil ein höherer Luftdurchsatz angezeigt wird als tatsächlich vorliegt. Hierdurch können sich Abstimmungsschwierigkeiten des Gesamtsystems ergeben.
Durch die DE-PS 3 17 052 ist bereits eine Prüfanlage bekannt, mittels welcher Höhenmotoren dadurch geprüft werden, daß das Luftansaugrohr, der Auspuff und das Kurbelgehäuse an einer Kammer mit abgesenktem Druck liegen. Dabei ist weder ein Luftmassenmesser vorgesehen noch Mittel, die durch den Höhenmotor erzeugte Saugschwingungen absorbie­ ren. Bekannt ist weiterhin durch die DE 26 34 448 A1 eine Strömungs­ meßeinrichtung mit Rückführungsregelung, wobei eine Strömungsmeß­ klappe in einem Strömungskanal angeordnet ist und ein Strömungsmes­ ser den Druckunterschied auf beiden Seiten der Strömungsmeßklappe konstant hält. Eine derartige Ausgestaltung ist nur in Verbindung mit Meßklappen anwendbar und ermöglicht nicht das Fernhalten von störenden Saugschwingungen der Brennkraftmaschine.
Bei einer weiteren Luftmeßeinrichtung für Brennkraftmaschinen nach der US 43 11 042 ist zwar stromabwärts eines Hitzdrahtluftmassenmes­ sers ein gewellter Rohrabschnitt vorgesehen, der jedoch aufgrund seiner Starrheit nicht zu einer Beeinflussung des Saugrohrdruckes und damit von Saugschwingungen geeignet ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die es möglich ist, die durch die ungleichmäßige Ansaug­ wirkung einer Brennkraftmaschine entstehende Luftsäu­ lenschwingung im Saugrohr so zu beeinflussen, daß auf solche Schwingungen mit einem systemimmanenten Fehler reagierende Luftmengenmesser nicht mehr, mindestens in bestimmten Bereichen von Drehzahl und Betriebsparame­ tern (Leerlauf, Teillast, Vollast) im Sinne einer Verfäl­ schung ihres Ausgangssignals beeinflußt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsge­ mäße Vorrichtung zum Fernhalten von Luftsäulenschwin­ gungen im Saugrohr einer Brennkraftmaschine lösen die­ se Aufgabe jeweils mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. des ersten Vorrichtungsan­ spruchs und haben den Vorteil, daß sich für den prakti­ schen Betrieb mit einer hinreichenden Genauigkeit eine nahezu lineare und zum tatsächlichen Luftmassendurch­ satz praktisch proportionale Anzeige des jeweils ver­ wendeten Luftmassenmessers (Hitzdrahtmassenmessers) ergibt, ohne daß an diesem selbst mit komplizierten Linearisierungs- und Ausgleichsvorrichtungen gearbei­ tet werden muß. Der Erfindung gelingt es nämlich, die Luftsäulenschwingungen auch für kritische Drehzahl- und Lastbereiche der Brennkraftmaschine praktisch zum Ver­ schwinden zu bringen, jedenfalls soweit in ihrer Wir­ kung auf den Luftmassenmesser (Hitzdrahtmassenmesser) zu relativieren und von diesem fernzuhalten, daß Fehl­ messungen nicht mehr auftreten. Dieses Fernhalten der Luftsäulenschwingungen, deren Entstehung praktisch nicht beeinflußt werden kann, ermöglicht die Erfindung durch den Einsatz elastischer Mittel im Saugrohrbereich jedenfalls zwischen dem Einlaßventilbereich und dem Luftmassenmesser, wobei diese elastischen Mittel so ausgelegt sind, daß sich vor dem Luftmassenmesser, von der Brennkraftmaschine aus gesehen, ein Raum auf­ bauen läßt, in welchem näherungsweise konstanter, bei­ spielsweise atmosphärischer Druck aufrechterhalten wer­ den kann. Dieser Raum absorbiert störende Schwingungen und hält diese vom Luftmassenmesser ferne ohne daß An­ sprechverzögerungen des Luftmassenmessers eingeführt werden.
Bei der Erfindung ist weiter von Vorteil, daß diese relativ einfach zu realisieren ist und die stromabwär­ tige Ansaugleitung in Richtung zur Brennkraftmaschine mit Bezug auf das Luftdurchsatzmeßgerät gegenüber den Luftsäulenschwingungen sicher trennt, wobei entspre­ chend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine elasti­ sche Membran bzw. Doppelmembran im Verlauf des Saug­ rohrs angeordnet ist, die aus dem Saugrohr kommende Druckwellen aufnimmt und die Wirkungen dieser Druck­ wellen an die Umgebungsluft weitergibt, die insofern also als schwingungstechnischer Sumpf bezeichnet werden kann und die übernommenen Druckwellen rückwirkungsfrei auf­ nimmt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Lagerung der die Druckwel­ len aufnehmenden rohrförmigen Wellschlauch-Axialmembran oder einer sich im wesentlichen in radialer Richtung erstreckenden Doppel-Radialmembran auf oder angrenzend zu einem aus einem Gitterrohr bestehenden Zwischenrohrteil des Saugrohrs, wobei der Doppelmembrandurchmesser dann mindestens doppelt so groß wie der Saugrohrdurchmesser ist.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß es natür­ lich für sich gesehen bekannt ist, im Verlauf des Saug­ rohrs auch ein elastisches Zwischenglied, welches üb­ licherweise ein aus einem gummiartigen Material be­ stehender Wellschlauch o. dgl. ist, anzuordnen, al­ lerdings aus einem unterschiedlichen Grund und in einer Form, die die Aufrechterhaltung des erwähnten konstan­ ten Drucks zur Saugrohr-Druckwellenaufnahme an der Trennstelle ausschließt. Solche Ankopplungsbälge die­ nen bei den bekannten Brennkraftmaschinen, beispiels­ weise auch bei der weiter vorn schon erwähnten K-Jetro­ nic-Anlage dazu, die in ihren Gummilagerungen nicht selten heftig schwingenden und vibrierenden Brennkraft­ maschinen gegenüber an sie heranführende oder von ihr ausgehende Leitungen vibrationstechnisch abzukoppeln, damit diese Leitungen, die zu anderen stationären Tei­ len, bei der K-Jetronic also beispielsweise zum Stau­ klappen-Luftmengenmesser mit zugeordnetem Gemischregler und Kraftstoffmengenteiler führen, nicht durch Material­ ermüdung etwa brechen oder solche Vibrationen durch ihre körperliche Existenz über die Rohrwandungen bis in den Bereich etwa des Stauklappen-Luftmengenmessers übertragen, der hierdurch mechanisch beeinflußt, gege­ benenfalls auf die Dauer auch beschädigt werden kann. Die Anordnung solcher mechanischen Abkopplungsbälge zwischen verschiedenen Brennkraftmaschinenbereichen bei einem Kraftfahrzeug, wie sie beispielsweise nicht sel­ ten auch zwischen Luftfilter und Vergaser angeordnet sind, weist zu vorliegender Erfindung keine Bezüge auf.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird in der nachfolgenden Be­ schreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 stark schematisiert den Saugrohrbereich einer Brennkraftma­ schine mit in diesem angeordneten Membranmitteln zwi­ schen Luftmengenmesser und Drosselklappe, Fig. 2 eine bevorzugte Ausgestaltung der Membranmittel in Form einer Doppelmembran, Fig. 3 den Einfluß der elastischen Doppelmembran auf die mittlere Ausgangsspannung eines als Luftmengenmessers eingesetzten Hitzdrahtmassen­ messers und die Fig. 4 bis 7 in Form von Diagrammen die Ausgangsspannung des Hitzdrahtluftmassenmessers (Hitzdrahtsignal HLM) über dem Kurbelwellenwinkel einer Brennkraftmaschine bei einem Arbeitsspiel jeweils in Form von zwei Kurvenverläufen, einmal unter Einsatz der Doppelmembran und einmal ohne Doppelmembran (Doppel­ membran blockiert) für die unterschiedlichen Drehzah­ len n = 1000 min-1, n = 1400 min-1, n = 2000 min-1, n = 3000 min-1, die Fig. 8 zuzüglich ein weiteres Ausführungsbei­ spiel einer Druckwellen-Sperrmembran in Form eines Wellrohr- Axialschlauchs.
Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, an einem vorgegebenen Bereich im Verlauf des Saug­ rohrs einer Brennkraftmaschine zwischen einem eingangs­ seitig angeordneten Luftmengenmesser, der vorzugsweise ein Hitzdraht-Massenmesser ist, und dem oder den Ein­ laßventil(en) eine Trennstelle vorzusehen und dort ein Gebiet zu schaffen, in welchem näherungsweise ein kon­ stanter Druck, beispielsweise der Druck der umgebenden Atmosphäre aufrechterhalten bleibt, ohne daß dieses Gebiet aber direkt mit der umgebenden Atmosphäre in offener Verbindung steht. Ein solches Gebiet ist daher in der Lage, aus dem Saugrohr vom Ventilbereich an­ kommende Druckwellen, die die bekannten Saugrohrluft­ säulenschwingungen bilden, aufzunehmen und die Druck­ wellenwirkungen an die umgebende Luft weiterzugeben und insofern gleichzeitig gegenüber dem den Luftdurchsatz als Luftmasse erfassenden Luftmassenmesser (Hitzdraht­ massenmesser) abzuschirmen bzw. fernzuhalten.
In Fig. 1 ist bei 2 die Brennkraftmaschine mit ihrem Einlaßventil 3 angedeutet; die Brennkraftmaschine saugt durch das Saugrohr 1 Verbrennungsluft über die Drosselklappe 6 an, wobei im Verlauf der Saugleitung ein Luftmassenmesser 4 angeordnet ist, der bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel, dieses allerdings nicht einschränkend, als Hitzdraht-Luftmassenmesser ausge­ bildet ist. Zwischen dem Luftmassenmesser 4 und der Drosselklappe 6 ist ein Gebiet bzw. ein Raum 7 gebildet, der mit Bezug auf das Saugrohrinnere praktisch atmo­ sphärischen Zustand darstellt und über welchen die Saugrohr-Druckwellen ihre Energie der Umgebung mittei­ len können. Dieser Raum zwischen Luft­ massenmesser 4 und dem Ventileinlaßbereich - es ver­ steht sich, daß dieser Raum auch hinter der Drossel­ klappe 6 stromabwärts, also zwischen dieser und dem Ein­ laßventilbereich, angeordnet sein kann, kann gebildet sein von beliebigen, vorzugsweise elastischen Membran­ mitteln, die in der Lage sind, einerseits das Saugrohr­ innere, wie erforderlich, gegen die Umgebung, also ge­ gen die umgebende Atmosphäre vollständig abzudichten, damit der Luftmassenmesser 4 einwandfrei den Luftmas­ sendurchsatz feststellen kann, andererseits aber an dieser Stelle innerhalb des Saugrohrs einen näherungs­ weise konstanten, in etwa also den atmosphärischen Druck aufrechtzuerhalten, mit der Möglichkeit, Druckwellen aus dem Saugrohr aufzunehmen und zur Um­ gebung, also nach außen zu übertragen und insofern den Schwingungsraum, in welchem sich eine deutliche Vor- und Rückschwingung der angesaugten Luftsäule er­ gibt, gegenüber dem Luftmassenmesser zu entkoppeln. Die elastischen Membranmittel können daher eine ein­ fache Membran oder Doppelmembran oder auch ein ent­ sprechend ausgebildetes elastisches Rohrstück sein.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Doppelmembran 5 vorgesehen, bestehend aus zwei ge­ geneinanderliegenden, aus elastischem Material beste­ henden Ringflächen, die an ihrem äußeren Umfang mitein­ ander verbunden sind und sich nach innen zunehmend öff­ nen. Die Ringflächen weisen jeweils eine mittlere Boh­ rung oder einen Ausschnitt auf, mit welchem sie dann an den zugewandten Abschnitten des Saugrohrs befestigt sind.
Hierdurch ergibt sich eine Art Atmungsfähigkeit des Saugrohrinnensystems gegenüber dem Atmosphärendruck mit der Folge, daß die im Saugrohr vom Einlaßventilbe­ reich ausgehend schwingende Luftsäule ihre Schwingungen nicht bis zum Luftmassenmesser 4 fortführen kann, son­ dern nur bis zur Doppelmembran 5. Der Luftmassenmesser ist daher in der Lage, die während des Ansaugvorgangs angesaugte Luft ungehindert zu registrieren, kann aber keine Ausgangsfehlmessungen mehr liefern, da er gegen­ über den Saugrohrschwingungen abgeschirmt bzw. entkop­ pelt ist.
Wird die Doppelmembran 5, von welcher im folgenden lediglich noch die Rede ist, zwischen der Drosselklappe 6 und dem weiterführenden Teil des Saugrohrs 1 angeordnet, dann wird die Membran bei weitgehend geschlossener Drosselklappe, wie ohne weiteres einzusehen, wegen der dann sich bildenden, hohen Saugrohrunterdrücke in die­ sem Bereich, weitgehend zusammengezogen. Dies beein­ trächtigt aber die Wirksamkeit der Doppelmembran nicht, da in diesen Betriebszuständen aufgrund der weitgehend geschlossenen Drosselklappe 6 die störenden Luftmassen­ schwingungen vom Luftmassenmesser ohnehin im wesentli­ chen ferngehalten werden.
Das in Fig. 2 gezeigte, bevorzugte konkrete Ausführungs­ beispiel umfaßt ein die Doppelmembran an seinem Außen­ umfang lagerndes Gitterrohr-Teilstück 8, welches bei­ spielsweise über seinen gesamten Umfang Ausschnitte oder Durchbrechungen aufweist, wie in der herausgezoge­ nen Vergrößerung bei 8a dargestellt. Hierdurch wird ein fester Halt für die Doppelmembran 5 sichergestellt und außerdem ergeben sich geeignete Anschlußmöglichkeiten für die beidseitig weiterführenden Saugrohranschluß­ teile.
Die Doppelmembran besteht aus zwei aus Gummi oder einem geeigneten anderen, elastischen Material gebildeten Ringplatten 5a, 5b, die an ihrem Außenumfang bei 9 mit­ einander verbunden, beispielsweise verklebt sind, die sich in ihrem gegenseitigen Abstand nach innen zunehmend öffnen und mit ihrem inneren Randbereich, jeweils nach außen, also in Axialrichtung des Saugrohrs bzw. des sie lagernden Gitterrohrs abgebogen sind, so daß sich zylindrische Teilendbereiche bei 10 jeweils ergeben, mit denen die beiden elastischen Ringplatten 5a, 5b am Gitterteilrohr 8 befestigt werden können, beispielsweise mit Hilfe von Schlauchbindern festgeklemmt werden.
Aus der Darstellung der Fig. 2 ergibt sich im übrigen auch, daß das durch die Doppelmembran 5 zusätzlich zum Saugrohrinnenraumvolumen hinzugefügte Volumen relativ gering ist - hierauf kommt es aber auch nicht an, denn die Doppelmembran oder allgemein die Membranmittel sollen nur sicherstellen, daß eine Entkopplung gegen­ über dem Luftmassenmesser dadurch erreicht wird, daß die Druckstöße oder Druckwellen von dieser Stelle in die Atmosphäre gelangen, ihre Energie also über die Doppelmembran an die Umgebung übertragen. Die beidsei­ tigen elastischen Ringplatten bestehen aus relativ dünnwandigem Material und behalten ihre Form aufgrund des entsprechend Fig. 2 getroffenen Aufbaus.
Die überraschende Wirkung der Anordnung der Doppel­ membran auf die Saugrohr-Schwingungszustände läßt sich dann der Darstellung der Fig. 4-7 in Verbindung mit der Fig. 3 entnehmen, die das Resultat von durchgeführ­ ten Meßergebnissen darstellt.
Die Diagrammverläufe der Fig. 4-7 zeigen, bis auf die Ausnahme der Fig. 5, jeweils zwei verschiedene Kurven­ verläufe, die die elektrischen Ausgangsspannungen des verwendeten Hitzdraht-Luftmassenmessers darstellen und die, wenn man sich an numerischen Werten orientieren will, etwa zwischen 2 und 5 Volt liegen. Der Hitzdraht­ signalverlauf HLM weist eine deutliche Periodizität über dem Kurbelwellenwinkel auf, wobei die Messungen bei einem Kurbelwellenwinkel zwischen 0 und 720° durch­ geführt sind. In den Diagrammen ist jeweils für die an­ gegebene Drehzahl das Hitzdrahtsignal HLM als Mittel­ wert MW bei Vorhandensein des elastischen Balgs in Form hier des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 (Doppel­ membran) angegeben sowie bei blockiertem Balg. Man er­ kennt, daß bei Vorhandensein des elastischen Balgs die heftigen Schwingungen merklich beruhigt erscheinen und im übrigen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel und dem hier getroffenen Meßaufbau die jeweiligen Mittelwerte des Hitzdrahtsignals HLM für die Darstel­ lung der Fig. 4, 6 und 7 nur relativ geringfügig voneinander abweichen, also bei Drehzahlen von n/min=1000, 2000 und 3000 sich ein praktisch glei­ cher Kurvenverlauf ergibt. Markant unterschiedlich sind aber die Mittelwerte, wenn entsprechend Fig. 5 und einer Messung bei einer Drehzahl von n = 1400 min-1 die Mes­ sungen mit einem elastischen Balg, einem etwas weniger elastischen Balg und bei blockiertem Balg (Doppelmembran) durchgeführt werden. Man erkennt, daß, abgesehen von den stark unterschiedlichen Kurvenformen der einzelnen Hitz­ drahtsignalverläufe, der Mittelwert bei blockiertem Balg bei, bezogen auf numerische Werte, 4 Volt liegt, wäh­ rend bei Anordnung des elastischen Balgs ein Mittel­ wert von 3,54 Volt gemessen werden kann.
Trägt man die gemessenen Werte in dem Diagramm der Fig. 3 auf, dann erkennt man, daß bei blockiertem Balg, also bei bisher üblichen Arbeitsformen mit einem Hitz­ draht-Luftmassenmesser, in bestimmten Drehzahlwerten der Brennkraftmaschine und entsprechenden Luftsäulen- Schwingungsfrequenzen, hier im Bereich zwischen 1000 und etwa 170O min-1 der systemimmanente Fehler der Hitzdraht­ messung deutlich erkennbar ist (durchgezogener Linien­ verlauf), während an dem gestrichelten Kurvenverlauf der Fig. 3 ebenso deutlich die entscheidende Verbesse­ rung und Korrektur, des Hitzdrahtausgangssignals über der Drehzahl deutlich wird.
Man erkennt auch, daß die Anordnung des hier durch eine elastische Doppelmembran realisierten Entkopp­ lungsraums vor dem Luftmengenmesser insgesamt durch die Beruhigung des Signalverlaufs zu einer Richtigstel­ lung und daher zu einer Verbesserung der Meßergebnisse führt.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf Doppelmembransysteme be­ schränkt, sondern kann durch beliebige, einen praktisch atmos­ phärischen Zustand in einem gegebenen Saugrohrbereich dar­ stellende Systeme realisiert werden und das in Fig. 8 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung zeigt deut­ lich, daß jedes Druckwellen aus dem Saugrohr entnehmende und diese in ihrer Wirkung der Umgebung (Atmosphäre) mitteilende elastische System geeignet ist, im Sinne der Erfindung erfolg­ reich eingesetzt zu werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 sind mit dem Saugrohr 1′ zwischen der Drosselklappe 6 und dem Luftmassenmesser 4 verbunden elastische Membranmittel 8 eingesetzt, die in diesem Fall zylindrischrohrförmig ausgebildet sind, einen Wellschlauch­ charakter haben und außen in vergleichsweise geringem Abstand das Saugrohr umgeben mit geeigneten Befestigungsmöglich­ keiten (Ankleben, Festspannen, Rohrschellenbefestigung bei 9). Das Wellrohr 8, wie es im folgenden lediglich kurz noch be­ zeichnet werden soll, hat eine axiale Haupterstreckungsrichtung und kann auch bündig mit der Saugrohroberfläche abschließen oder gegebenenfalls auch innerhalb des Saugrohrs angeordnet sein - hierauf kommt es genauso wenig an wie auf die spezielle Ausbildung der Wellschlauchbereiche oder ob das Wellrohr über­ haupt die in Fig. 8 gezeigte ausgeprägte Wellschlauchcharakteristik hat. Wesentlich ist immer nur, daß das elastische Material des Membransystems in der Lage ist, den Teil des Saugrohres, der den Luftmassenmesser 4 enthält, luftmassen-schwingungstech­ nisch vom eigentlichen Saugrohr abzukoppeln, so daß die im Saug­ rohr vorhandenen Schwingungen nicht bis zum Luftmassenmesser durchschlagen können.
Das in Fig. 8 gezeigte spezielle Ausführungsbeispiel ist so aus­ gebildet, daß das Saugrohr im Bereich des Ausgleichs -Well­ rohrs 8 entweder Durchbrechungen 10 aufweist, die die Zuordnung oder Verbindung des Wellrohrs 8 mit dem Saugrohr ermöglichen - die kleinen Doppelpfeile sollen den durch das Wellrohr 8 bewirk­ ten Druckausgleichsmechanismus verdeutlichen - oder das Saug­ rohr ist in diesem Bereich durch einen separaten Gitterrohrab­ schnitt ersetzt. Es ist aber auch möglich, wenn auf Steifigkeit des Saugrohrs keinen Wert gelegt zu werden braucht, etwa weil dieses beidseitig zu dem Bereich, wo sich die Trennstelle für das Wellrohr befindet, stationär gehalten ist, das Druckausgleichs­ system als alleinige Fortführung des Saugrohrs auszubilden und auf ein mechanisches durchführendes Saugrohr selbst ganz zu verzichten. Die in Fig. 8 bei A gezeigten Doppelschwingungen bauen sich in der Funktion des Wellrohrs 8 über die Doppelpfeile zum Wellrohr hin jedenfalls so ausreichend ab, daß sich im Bereich des detaillierter dargestellten Luftmassenmessers 4 keine negativen Auswirkungen der Schwingungen mehr ergeben. Der Luftmassenmesser 4 ist in der Fig. 8 detaillierter darge­ stellt und er umfaßt auf jeden Fall jeweils einen temperaturab­ hängigen Widerstand 4a, der durch die Wirkung der strömenden Luftmasse gekühlt wird, wodurch sich letztendlich die das Saug­ rohr durchströmende Luftmenge bestimmen läßt.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesent­ lich sein.

Claims (10)

1. Verfahren zur Abschirmung und Fernhalten von durch die un­ gleichmäßige Ansaugwirkung einer Brennkraftmaschine ent­ stehenden Luftsäulenschwingungen von einem in deren Ansaug­ rohr angeordneten Luftmassenmesser, insbesondere einem mit einem temperaturabhängigen Widerstand arbeitenden Luftmassenmesser (Hitzdraht-Luftmassenmesser), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einlaßventilbereich des Motors (2) und dem Luft­ massenmesser (4) elastische Membranmittel (5, 8) mit dem Saugrohr verbunden werden, derart, daß in diesem ein gegen­ über der Saugrohrumgebung (Atmosphäre) abgeschlossener, je­ doch gleichzeitig einen näherungsweise konstanten Druck (Atmos­ phärendruck) aufrechterhaltender Raum gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranwände des mit dem Saugrohr verbundenen, druck­ konstanten Raums so elastisch-nachgiebig ausgebildet sind, daß vom Einlaßventilbereich des Saugrohrs ankommende Druckwel­ len (Luftmassenschwingungen) aufgefangen und in ihren energetischen Wirkungen an die umgebende Luft (Außenatmosphäre) abge­ führt werden derart, daß der Bereich des Luftmassenmessers luftmassen-schwingungstechnisch vom Saugrohr abgekoppelt ist.
3. Vorrichtung zum Abschirmen und Fernhalten von durch eine un­ gleichmäßige Ansaugwirkung einer Brennkraftmaschine ent­ stehenden Luftsäulenschwingungen von einem in deren Ansaugrohr angeordneten Luftmassenmesser, insbesondere einem mit einem temperaturabhängigen Widerstand arbeitenden Luftmassenmesser (Hitzdraht-Luftmassenmesser), zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einlaßventilbereich des Motors (2) und dem Luftmassen­ messer (4) elastische Membranmittel mit dem Saugrohr ver­ bunden sind und so ausgebildet sind, daß diese bei dichtem Ab­ schluß gegenüber der Umgebung (Atmosphäre) im Innenraum einen näherungsweise konstanten Druck (Atmosphärendruck) auf­ rechterhalten.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranmittel mindestens teilweise Wandungsbereiche mit ei­ nem so elastisch-nachgiebigen Material aufweisen, daß der Be­ reich des Luftmassenmessers (4) luftmassen-schwingungstech­ nisch vom eigentlichen Saugrohr ab gekoppelt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Membranmittel mit ihren axialen Endbe­ reichen außen am zugeordneten Saugrohrumfangsbereich be­ festigt sind, wobei das Saugrohr sich innerhalb der Membran­ mittel mit gleichen Abmessungen als Gitterrohr fortsetzt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elastischen, einen zusätzlichen Ansauginnen­ raum geringen Volumens bildenden Membranmittel eine Doppel­ membran (5) sind, bestehend aus zwei einander gegenüberliegen­ den, aus einem elastischen bzw. gummiartigen Material bestehenden Ringscheibenflächen (5a, 5b), die an ihrem äußeren Umfang miteinander verbunden sind und sich nach innen zu­ nehmend öffnen.
7. Vorrichtungen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Ringrandbereiche jeder Ringscheibenfläche nach außen axial zum Saugrohrverlauf abgebogen und an einem in­ neren, aus einem Gittersystem bestehenden Gitterrohr (8) als tragendem Element befestigt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitigen Ringscheibenflächen an ihrem äußeren Um­ fang miteinander verklebt und innen mit ihren abgebogenen teil­ zylindrischen Bereichen am tragenden Gitterrohr (8) festge­ klemmt sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membranmittel von einem eine vorgegebene Länge aufweisenden, mit dem Saugrohr verbundenen Wellschlauch (8) gebildet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellschlauch das in seinem Bereich Durchbrechungen auf­ weisende, durchgeführte Saugrohr im vorgegebenen Abstand unter Bildung eines geringen Zusatz-Saugrohrvolumens umgibt.
DE19843417051 1984-05-09 1984-05-09 Verfahren und vorrichtung zur abschirmung von luftsaeulenschwingungen von einem im saugrohr einer brennkraftmaschine angeordneten luftmassenmesser Granted DE3417051A1 (de)

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