DE967992C - Self-acting preheating throttle valve in the exhaust line of internal combustion engines - Google Patents

Description

Selbsttätig wirkende Vorwärmdrosselklappe in der Auspuffleitung von Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Drosselklappe in der Auspuffleitung von Brennkraftmaschinen, welche auf einer an beiden Seiten der Drosselklappe in je einer Buchse drehbar gelagerten Spindel angeordnet ist, wobei die Lagerbuchsen in einer gemeinsamen Querbohrung eines plattenförmigen Drosselklappengehäuses sitzen, und welche bei kalter Maschine die Auspuffgase, zu einer Vorwärmeinrichtung in den Einlaßleitungen lenkt, bei warmer Maschine dagegen die Auspuffgase durch selbsttätiges Öffnen frei durchströmen läßt. Durch die Vorwärmeinrichtung sollen in bekannter Weise die Zündeigenschaften der Frischgase verbessert und so ein leichteres Starten der Maschine ermöglicht werden.Automatic preheating throttle valve in the exhaust line from Internal combustion engines The invention relates to a throttle valve in the exhaust line of internal combustion engines, which on one on both sides of the throttle valve in each of a bush rotatably mounted spindle is arranged, the bearing bushes sit in a common transverse bore of a plate-shaped throttle valve housing, and which, when the engine is cold, the exhaust gases to a preheater in the Inlet lines directs, with a warm engine, however, the exhaust gases by automatic Open lets flow freely. The preheating device should be used in well-known Way, the ignition properties of the fresh gases are improved, making it easier to start the machine.

Es hat sich nun als schwierig herausgestellt, die Lagerung einer solchen Drosselklappe derart leichtgängig herzustellen, daß sie für ihre Zwecke geeignet ist und sich nicht infolge von Korrosionswirkungen der Auspuffgase und ihrer hohen Temperaturen festsetzt oder klemmt. Eine Vergrößerung des Spieles zwischen der Spindel und ihren Lagern ist zwar ein billiges Mittel, um die Möglichkeiten eines Klemmens zu verringern, ist aber als alleinige Maßnahme nicht ratsam wegen des übermäßigen Geräusches, das durch die pulsierenden unmittelbar auf den Klappenmechanismus wirkenden Auspuffgase verursacht wird, die die lose innerhalb ihres Gehäuses gelagerten Organe erschüttern. Die Verwendung einer Vorrichtung mit verwickelteren Kanälen und Lagerungen zur Erzielung eines zufriedenstellenden Arbeitens der Klappe ist wegen der Kosten ebenfalls unerwünscht. Es ist bei Hochofengebläsen bekannt, die Lager der Gebläseradwelle in Teilen des Gebläsegehäuses anzuordnen, die von dem übrigen Gehäuse durch Zwischenräume getrennt sind, so daß durch die vorgesehenen Labyrinthdichtungen austretende Gase nicht zu den Lagern gelangen, sondern vielmehr durch die Zwischenräume ins Freie abströmen können.It has now proven difficult to store such Manufacture throttle valve so smoothly that it is suitable for their purposes and not as a result of the corrosive effects of exhaust gases and their high levels of corrosion Temperatures seize or jam. An increase in the play between the spindle and their bearings is a cheap means of eliminating the possibility of jamming reducing it is not advisable as the sole measure because of the excessive Noise that acts directly on the flap mechanism due to the pulsing Exhaust gases are caused by the organs loosely stored within their housing shake. The use of a device with more intricate channels and bearings to make the valve work satisfactorily is because of cost also undesirable. It is known in blast furnace fans that To arrange bearings of the impeller shaft in parts of the fan housing that of the the rest of the housing are separated by spaces, so that by the provided The gases escaping from the labyrinth seal do not reach the bearings, but rather can flow through the gaps into the open air.

Es ist ferner bekannt, die Lagerung von drehbaren Leitschaufeln des Leitapparats eines Heißgasgebläses dadurch gegen zu starke Wärmeübertragung vom Fördergas her zu schützen, daß die Lager in einem laternenartigen Lagergehäuse mit Abstand von der heißen Gehäusewand angeordnet sind. Die die Leitschaufel tragende Spindel ist an ihrer Durchführung durch die Gehäusewand mit einer Art Lippendichtung versehen, welche unter Zwischenlage einer Scheibe durch eine Schraubenfeder gegen die Gehäusewand angedrückt wird. Die Schraubenfeder stützt sich auf ihrem äußeren Ende gleichfalls unter Zwischenschaltung einer Scheibe gegen das Spindellager ab. Diese bekannte Klappenlagerung hat jedoch - abgesehen vom baulichen Aufwand - den Nachteil, daß die Dichtung in intensiver Berührung mit der Spindel steht und beide Teile somit einem erhöhten Verschleiß unterworfen sind, womit die Leichtgängigkeit der Spindellagerung in Frage gestellt ist.It is also known, the storage of rotatable guide vanes of the Distributor of a hot gas blower thereby against excessive heat transfer from To protect conveying gas forth that the bearings in a lantern-like bearing housing with Are arranged at a distance from the hot housing wall. The one carrying the guide vane The spindle is at its implementation through the housing wall with a kind of lip seal provided, which with the interposition of a disc by a helical spring against the housing wall is pressed on. The coil spring rests on its outer one End also with the interposition of a disk against the spindle bearing. This known flap mounting has - apart from the structural effort - the Disadvantage that the seal is in intensive contact with the spindle and both Parts are therefore subject to increased wear, which means that they can move easily the spindle bearing is in question.

Die Erfindung macht von dem bekannten Prinzip Gebrauch. Sie schafft eine Drosselklappe der eingangs genannten Art, deren Lagerung die Nachteile der bekannten Klappenlagerung vermeidet.The invention makes use of the known principle. She creates a throttle valve of the type mentioned, the storage of which has the disadvantages of known flap storage avoids.

Die Erfindung besteht darin, daß die zur Lagerung der Spindel dienenden Buchsen an den äußeren Enden der Querbohrung angeordnet sind und daß ferner, der Drosselklappe unmitttelbar ben@achbairt, in der Querbohrung je eine weitere Buchse angeordnet ist, welche die Spindel mit größerem Spiel umgibt als das Lagerspiel der äußeren Buchsen. Durch den Spalt zwischen der Bohrung der inneren Buchsen und der Spindel ausströmendes Abgas wird abgeleitet. Zu diesem Zweck weist die Erfindung das im Rahmen der Erfindung von den vorgenannten Merkmalen nicht zu trennende weitere Merkmal auf, daß in dem Drosselklappengehäuse je ein die Querbohrung zwischen den inneren und den äußeren Buchsen unterbrechender, von Luft, z. B. Kühlluft der Maschine, durchströmter Entlüftungskanal vorgesehen ist.The invention consists in that the serving to support the spindle Bushings are arranged at the outer ends of the transverse bore and that further, the Throttle valve directly ben @ achbairt, in each of the transverse bore a further socket is arranged, which surrounds the spindle with greater play than the bearing play of the outer sockets. Through the gap between the bore of the inner bushings and Exhaust gas flowing out of the spindle is diverted. To this end, the invention the other which cannot be separated from the aforementioned features within the scope of the invention Feature on that in the throttle body a cross hole between the inner and outer sockets interrupting, from air, z. B. cooling air of the machine, flow-through ventilation channel is provided.

Die inneren Buchsen wirken also mehr nach Art einer Labyrinthdichtung, ohne jedoch deren erhöhten Fertigungsaufwand aufzuweisen; als »Labyrinth« findet ein einfacher gerader Spalt Verwendung, wie auch die übrigen Bauelemente der Lagerung durch glatt durchgehende Bohrungs-und Wellenpassungen gekennzeichnet sind.The inner bushings act more like a labyrinth seal, However, without having their increased manufacturing effort; as a »labyrinth« use a simple straight gap, as well as the rest of the storage components are characterized by smooth bore and shaft fits.

Die Zeichnungen zeigen das Beispiel einer Ausführungsform der neuen Drosselklappe.The drawings show the example of an embodiment of the new Throttle.

Fig. i zeigt das Drosselklappengehäuse teils in Draufsicht, teils im Schnitt; Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Einrichtung teilweise im Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. i; Fig. 3 ist eine weitere Seitenansicht, und Fig.4 zeigt die Anordnung der Steuervorrichtung zwischen der Auspuffsammelleitung und dem Auspuffrohr des Motors.Fig. I shows the throttle valve housing partly in plan view, partly on average; Fig. 2 shows a side view of the device partly in section along line 2-2 of Figure i; Fig. 3 is another side view, and Fig.4 shows the arrangement of the control device between the exhaust manifold and the exhaust pipe of the engine.

In Fig. 4 ist ein Verbrennungsmotor 2 mit einem Auspuffsystem 4 gezeigt, das die Auspuffsammelleitung 6 und das Auspuffrohr 8 aufweist. Zwischen 6 und 8 ist eine Steuervorrichtung io vorgesehen, die den Durchtritt der Auspuffgase zeitweilig beschränkt oder sperrt und die heißen Auspuffgase zu den Vorwärmkammern leitet.In Fig. 4, an internal combustion engine 2 is shown with an exhaust system 4, which has the exhaust manifold 6 and the exhaust pipe 8. Between 6 and 8 a control device io is provided which temporarily controls the passage of the exhaust gases restricts or blocks and directs the hot exhaust gases to the preheating chambers.

Die Steuervorrichtung io weist eine Platte 12 (Fig. i) auf, in der sich eine Anzahl von Bohrungen 14 befinden, die zur Befestigung der Steuervorrichtung io an der Auspuffsammelleitung 6 dienen. Durch die Platte 12 geht ein Kanal 16 als Fortsetzung der Kanäle, die in der Sammelleitung 6 vorgesehen sind.The control device io has a plate 12 (Fig. I) in which there are a number of bores 14 for fastening the control device Serve io on the exhaust manifold 6. A channel 16 goes through the plate 12 as Continuation of the channels that are provided in the manifold 6.

In der Platte i2 befinden sich zu beiden Seiten des Kanals 16 Bohrungen i8 und 2o, in denen Buchsen 22 und 24 liegen. Die Buchsen 22 und 24 dienen als Lager für eine schwenkbare Spindel 26. Die innere Buchse 22 liegt neben dem Kanal 16 und dient als teilweise Dichtung gegen das Entweichen von Auspuffgasen aus dem Kanal 16 entlang den Bohrungen 18 und 2o. Die äußeren Buchsen 24 sind von den inneren Buchsen 22 durch Entlüftungskanäle 28 in der Platte 12 getrennt. Diese Kanäle 28 sind quer zu den Bohrungen 18 und 2o angeordnet und trennen den Teil 3o der Platte 12, der um den Kanal 16 herum liegt, von den Plattenteilen 32, in denen die äußeren Buchsen 24 angebracht sind.In the plate i2 there are 16 holes on both sides of the channel i8 and 2o, in which sockets 22 and 24 are located. The bushings 22 and 24 serve as bearings for a pivotable spindle 26. The inner sleeve 22 is adjacent to the channel 16 and serves as a partial seal against the escape of exhaust gases from the duct 16 along the bores 18 and 2o. The outer sleeves 24 are from the inner ones Bushings 22 separated by vent channels 28 in plate 12. These channels 28 are arranged transversely to the bores 18 and 2o and separate the part 3o of the plate 12, which lies around the channel 16, of the plate parts 32 in which the outer Bushings 24 are attached.

Die Kanäle 28 werden von einem kleinen Teil der Kühlluft des Motors durchströmt, mit deren Hilfe die Leckgase, die aus dem Kanal 16 an der inneren Buchse 22 vorbei durch die Bohrungen 18 und 2o entweichen, an die Außenluft gelangen. Dadurch werden zugleich auch die Wände 34 des Kanals28 und die äußeren Buchsen24 gekühlt. Das Radialspiel zwischen der inneren Buchse 22 und der Spindel 26 ist größer als dasjenige zwischen der äußeren Buchse 24 und der Spindel 26, so daß sich die Spindel 26 nicht mehr an der inneren Buchse 22 festsetzen kann, während die äußere Buchse 24 jegliches Klappern der Spindel 26 verhütet.The ducts 28 are made up of a small part of the engine's cooling air flows through, with the help of which the leakage gases from the channel 16 at the inner socket 22 escape through the holes 18 and 2o, get to the outside air. Through this the walls 34 of the channel 28 and the outer bushes 24 are also cooled at the same time. The radial play between the inner sleeve 22 and the spindle 26 is greater than that between the outer sleeve 24 and the spindle 26, so that the spindle 26 can no longer stick to the inner sleeve 22, while the outer sleeve 24 prevents any rattling of the spindle 26.

Auf der Spindel 26 ist innerhalb des Kanals 16 eine Drosselklappe 36 befestigt, die den Kanal 16 weitgehend absperrt, wenn sie waagerecht liegt; sie bildet aber bei senkrechter Lage nur eine unmerkliche Beschränkung des Querschnitts des Kanals 16. Die Drosselklappe 36 ist zum Zwecke ihrer Befestigung an der Spindel 26 mit Schlitzen 38 versehen, zwischen denen vorstehende Teile 40 und 42 liegen.A throttle valve is located on the spindle 26 within the channel 16 36 attached, which largely blocks the channel 16 when it is horizontal; she but forms only an imperceptible restriction of the cross-section in the vertical position of channel 16. The butterfly valve 36 is for the purpose of attaching it to the spindle 26 is provided with slots 38, between which protruding parts 40 and 42 are located.

Zwischen dem Ende 46 der Spindel 26 und einem unmittelbar mit der Platte 12 verbundenen Anschlag 48 ist eine an sich zur Betätigung von Vorwärmklappen bekannte Bimetallfeder 44 (Fig. 2 und 3) vorgesehen. Die Wärme der innerhalb des Kanals 16 strömenden Auspuffgase beeinflußt diese Feder 44. Durch deren Zusammenziehung oder Ausdehnung wird die Spindel 26 gedreht und dadurch die Stellung der Drosselklappe 36 innerhalb des Kanals 16 geändert. An der Spindel 26 ist außerhalb der Platte 12 ein Gegengewicht 5o angebracht, das die Feder 44 bei der Einstellung der Drosselklappe 36 unterstützt. Das Gegengewicht 5o ist mit Anschlägen 52 und 54 versehen, die die Drosselklappe 36 in geöffneter oder geschlossener Stellung halten. An dem anderen Ende 58 der Ventilspindel 26 ist ein zusätzlicher Anschlag 56 angeordnet, der sich gegen eine Schulter 6o an der Platte 12 legt und die richtige Lage der Drosselklappe 36 in dem Kanal 16 sichert.Between the end 46 of the spindle 26 and a stop 48 connected directly to the plate 12, a bimetallic spring 44 (FIGS. 2 and 3) known per se for actuating preheating flaps is provided. The heat of the exhaust gases flowing within the duct 16 influences this spring 44. As a result of its contraction or expansion, the spindle 26 is rotated and the position of the throttle valve 36 within the duct 16 is thereby changed. A counterweight 50 is attached to the spindle 26 outside the plate 12 and supports the spring 44 when the throttle valve 36 is adjusted. The counterweight 5o is provided with stops 52 and 54 which hold the throttle valve 36 in the open or closed position. At the other end 58 of the valve spindle 26, an additional stop 56 is arranged, which rests against a shoulder 6o on the plate 12 and ensures the correct position of the throttle valve 36 in the channel 16.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Selbsttätig wirkende Vonvärmd.rasselklappe in der Auspuffleitung von Brennkraftmaschinen, welche auf einer an beiden Seiten der Drosselklappe in je einer Buchse drehbar gelagerten Spindel angeordnet ist, wobei die Lagerbuchsen in einer gemeinsamen Querbohrung eines plattenförmigen Drosselklappengehäuses sitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Lagerung der Spindel (26) dienenden Buchsen (24) an den äußeren Enden der Querbohrung (i8, 2o) angeordnet sind und daß der Drosselklappe (36) unmittelbar benachbart in der Querbohrung (i8, 2o) je eine weitere Buchse (22) angeordnet ist, welche die Spindel (26) mit größerem Spiel umgibt als das Lagerspiel der Buchse (24), und daß in dem Drosselklappengehäuse (i2) je ein die Querbohrung (i8, 2o) zwischen den inneren Buchsen (22) und den äußeren Buchsen (24) unterbrechender, von Luft, z. B. Kühlluft der Maschine, durchströmter Entlüftungskanal (28) zur Abführung der entlang den innerem Buchsem; (22) entweichenden Abgase vorgesehen ist. PATENT CLAIMS: i. Automatic Vonvärmd.rasselklappe in the exhaust pipe of internal combustion engines, which on one on both sides of the Throttle valve is arranged in each of a socket rotatably mounted spindle, wherein the bearing bushes in a common transverse bore of a plate-shaped throttle valve housing sit, characterized in that serving to support the spindle (26) Bushings (24) are arranged at the outer ends of the transverse bore (i8, 2o) and that the throttle valve (36) immediately adjacent in the transverse bore (i8, 2o) one each further bushing (22) is arranged, which surrounds the spindle (26) with greater play than the bearing play of the bushing (24), and that in the throttle valve housing (i2) each a the transverse bore (i8, 2o) between the inner bushes (22) and the outer bushes (24) interrupting, from air, e.g. B. cooling air of the machine, vent channel through which it flows (28) for the discharge of the along the inner Buchsem; (22) escaping exhaust gases provided is. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (36) in an sich bekannter Weise durch eine gewickelte Bimetallfeder (44) selbsttätig betätigt wird, die auf die Temperatur der durch die Leitung (8) strömenden Verbrennungsgase anspricht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung K i477Ia/27c; P f 1 e i d e r e r, »Kreiselpumpen für Flüssigkeiten und Gase«, Springer-Verlag, 1949, S. 408.2. Apparatus according to claim i, characterized in that the throttle valve (36) automatically in a manner known per se by means of a wound bimetallic spring (44) is actuated, which on the temperature of the combustion gases flowing through the line (8) appeals to. Considered publications: German patent application K i477Ia / 27c; P f 1 e i d e r e r, »Centrifugal pumps for liquids and gases«, Springer-Verlag, 1949, p. 408.