DE4313454A1 - Anordnung einer Drosselklappe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Dros­ selklappe in einem Abgaskanal einer Brennkraftma­ schine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-A1 38 02 243 ist ein Vorschlag zur Lage­ rung einer Drosselklappenwelle mittels kalottenför­ mig ausgebildeter Lagerhülsen bekannt, die sich un­ ter Federkraft an konisch ausgebildeten Gehäuse­ wänden abstützen. Hierdurch können Fluchtungsfehler der beidseits des Abgaskanals bestehenden Lagerboh­ rungen kompensiert werden.

Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß her­ kömmliche Federn unter der Hitze der in Auslaßven­ tilnähe sehr heißen Abgasen frühzeitig altern oder brechen und dadurch Einspannkräfte verlieren, so daß die Anordnung Leckage oder Fehlfunktion aufwei­ sen kann.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, Lösungsmittel aufzufinden, mit denen eine anhaltende Dichtigkeit der Drosselklap­ penanordnung erreicht wird, wobei auch eine Bauraumreduzierung angestrebt wird.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angege­ benen, kennzeichnenden Merkmale gelöst worden. Vor­ teilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteran­ sprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben.

Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Drosselgehäuse;

Fig. 2, 3 und 4 alternative Ausführungen eines Federelementes nach Fig. 1;

Fig. 5 eine Ansicht eines Federelementes als Einzelteil.

Fig. 1 zeigt ein Drosselgehäuse 1 mit Anschluß­ stutzen 2, 3 und einer drehbar gelagerten Drossel­ klappenwelle 4, an der eine Drosselklappe 5 befe­ stigt ist.

Die Drosselklappenwelle 4 ragt beiderseits eines Abgaskanals 6 durch eine Lagerbohrung 7 nach außen. Die linke Seite der Drosselklappenwelle 4 ist mit einem Betätigungshebel 8 verbunden.

Die beiden Seiten der Drosselklappenwelle 4 sind, wie auf der geschnittenen Hälfte dargestellt, mit­ tels Lagerhülsen 9 gelagert, die durch ein einge­ spanntes Federelementpaket 10 belastet sind und an einer Axialwand 11 der Lagerbohrung 7 anliegen. Die Bohrung 7 ist hier durch eine geschlossene Scheibe 12 verschlossen, die der linken Seite durch eine Lochscheibe, durch die die Drosselklappenwelle 4 hindurchragt. Die Kraft des Federelementepaketes 10 ist so bemessen, daß eine ausgerichtete Position der Lagerhülsen 9 bei normalem Betrieb der Drossel­ klappeneinrichtung nicht verändert wird.

Erfindungsgemäß sind die Federelemente 13 des Fe­ delelementpakets 10 aus einem keramischen Werkstoff gebildet, z. B. hier aus einem teilstabilisierten Zirkon-Dioxid. Das Federelementpaket besteht aus einer Reihenanordnung gleicher Federelemente 13, die, wie in Fig. 1 dargestellt, aus einem V-Profil­ ring 14 bestehen und direkt aneinander gereiht sind. Angenommen je Profilring 14 ergäbe sich eine zulässige Verformung von 0,2 mm, dann addiert sich diese bei 3 Profilringen zu einer Gesamtverformung von 0,6 mm bei unveränderter Einspannkraft.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführung des Feder­ elementes als L-Profilring 15, wobei dieser plan ausgebildet ist und innen einen Bundansatz 16 auf­ weist. Das Federelementpaket 10 wird hierbei durch eine Anordnung gebildet, bei der die Bundansätze 16 aneinander liegen und zwischen den so paarweise angeordneten L-Profilringen 15 Zwischenscheiben 17 mit gleichem Außendurchmesser wie die L-Profilringe 15 liegen, wobei die Abschlußprofilringe 15 sich an losen Zwischenscheiben 17 oder direkt an Bundan­ sätzen der Lagerhülsen 9 oder der Scheibe 12 bzw. Lochscheibe abstützen. Bei Anordnung des Bundan­ satzes 16 außen an dem L-Profilring 15 ergäbe sich eine Anordnung, bei der die Zwischenscheiben 17 dann einen gleichen inneren Durchmesser wie die L- Profilringe 15 aufweisen.

Fig. 3 zeigt eine Ausführung mit planaren Federschei­ ben 18, die sich an innen- und außenliegende Zwi­ schenscheiben 19, 20 abstützen. Diese innen- und außenliegenden Zwischenscheiben können entfallen, wenn statt dessen innen- und außenliegende Bundan­ sätze 21, 22 direkt an der Federscheibe 18 angeord­ net werden, und zwar der eine Bundansatz 21 auf ei­ ner Seite und der andere Bundansatz 22 auf der an­ deren Seite, wie in Fig. 4 dargestellt ist, so daß ein Doppel-L-Profil besteht.

Fig. 5 zeigt eine Federscheibe nach Fig. 3 oder 4 als Einzelteil mit Ausnehmungen 23 zur Erhöhung der Elastizität bzw. Verringerung der Einspannkräfte.

Es versteht sich von selbst, daß diese Ausnehmungen auch im äußeren Federringdurchmesser enden können, wodurch Federarme gebildet werden, ohne daß der Er­ findungsbereich verlassen wird.

Mit der Erfindung ist eine Drosselklappenanordnung sehr dicht an den Auslaßventilen der Brennkraftma­ schine möglich geworden, wodurch sich eine Reihe von Vorteilen ergeben, ohne daß die Gefahr einer Zerstörung der Federelemente besteht.

Da diese durch den aufgefundenen Werkstoff hoch warmfest sind, unterliegen sie nicht der Alterung und weisen daher eine nahezu unbegrenzte Lebens­ dauer auf.

Es versteht sich von selbst, daß die Federelemente auch einzeln angeordnet sein können.

Claims (6)

1. Anordnung einer Drosselklappe in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Gehäuse mit einer Drosselklappenwelle, wobei die Drosselklappenwelle in Lagerhülsen gelagert ist, die unter Federkraft gegen Axialwände des Ge­ häuses belastet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft durch Federelemente (13) erzeugt wird, die aus einem keramischen Werkstoff, z. B. teilstabilisiertes Zirkon-Dioxid, bestehen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Federelemente (13) als plane Federscheiben (18) ausgeführt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Federelemente (13) als L- oder Doppel-L-Profilring (15) ausgeführt sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (13) als V- Profilring (14) ausgeführt sind.

5. Anordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Federelemente (13, 14, 15, 18) Ausnehmungen (23) aufweisen.

6. Anordnung nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federele­ mente (13, 14, 15, 18) einzeln oder in einer Viel­ zahl als Paket angeordnet sind.