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Drosselklappe für die Saugleitung von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Kraft- fahrzeugen.
Bei den Vergasern erfolgt die Gasgemischbildung (Vereinigung von Brennstoff mit Luft) an den Düsen, während die Gasgemischregelung durch die Drosselklappe erfolgt. Beim Überströmen der Drosselklappe durch das Gasgemisch treten erhebliche Störungen auf, die bisher bei allen Vergaserkonstruktionen nicht beseitigt werden konnten. Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung dienen zur Erklärung dieser Störungen.
Beim Leerlauf der Maschine ist die Drosselklappe fast ganz geschlossen und es tritt nur die zum Leerlauf erforderliche Luft ein. Wird die Drosselklappe etwas mehr geöffnet-die Maschine beschleunigt-, so beginnt die Hauptdüse zu arbeiten und es kommt zur Gasgemischbildung. Hiebei entsteht beim Überströmen der Drosselklappe durch das Gasgemisch in dem Teil c des Saugkanals S, der sich unmittelbar an die Rückfläche der Drosselklappe anschliesst, ein Vakuum, das dem Gasgemisch den vernebelten Brennstoff zu entziehen sucht. Im Raume c entsteht dadurch eine Brennstoffrückbildung, die im weiteren Verlaufe eine Wirbelbildung im Saugrohr S zur Folge hat. Dem Motor, der gerade bei Beschleunigung reichlich Gasgemisch braucht, kann daher dieses nicht zugeführt werden.
Das erforderliche Gasgemisch wird dem Motor erst dann zugeführt werden können, bis im Saugrohr hinter der Drosselklappe zwischen dem gasverdünnten Raum und dem Gemischstrom ein Beharrungszustand hergestellt ist. Während dieser Zeit setzt der Motor aus.
Dieselbe Wirkung tritt ein, wenn die Drosselklappe plötzlich geöffnet wird. In diesem Fall reisst, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, das Vakuum von der Drosselklappe ab. In der Zeit, bis es zum Ausgleich im Gemischstrom kommt, setzt der Motor ebenfalls aus bzw. es erfolgt ein Knallen im Vergaser.
Diese nachteiligen Wirkungen im Vergaser werden durch eine erfindungsgemäss ausgebildete Drosselklappe beseitigt.
Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht darin, dass die Drosselklappe mit in den Raum hinter der Klappe mündender Gasgemisch-bzw. Luftleitung versehen ist. Dadurch wird das unmittelbar an die Klappe im Saugrohr anschliessende Vakuum beseitigt. Die Zufuhr von Gemisch oder Luft oder eines sonstigen ausgleichenden Mediums, wie Wasserdampf od. dgl., erfolgt ständig und stellt sich zwangsläufig nach der Klappenstellung ein. Die Zuleitung des Gemisches oder der Luft in den Raum hinter der Drosselklappe erfolgt durch die Klappendrehachse und durch Kanäle in der Klappe.
Durch ein besonderes Steuerorgan kann der Zuleitungskanal zur Drosselklappe an eine Gasgemischleitung oder an eine Luftzuleitung oder an beide gemeinsam angeschlossen werden. Durch dasselbe Steuerorgan oder durch ein besonderes Regelorgan ist ausserdem die Durchströmmenge durch den Zuleitungskanal zur Drosselklappe im vorhinein einstellbar.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Drosselklappe in beispielsweiser Ausführungsform dargestellt, u. zw. zeigen : Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Saugrohr mit der eingebauten Drosselklappe in derselben Stellung wie in Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt durch Saugrohr, Drosselklappe und Steuerorgan in der Richtung der Klappendrehachse, Fig. 5 und 6 eine Draufsicht und einen Querschnitt durch die Drosselklappe und Fig. 7-9 je einen Schnitt durch das Steuerorgan in verschiedenen Stellungen.
Die Drosselklappe 1 besitzt an ihrer Rückfläche 1 a mehrere Nuten 2 eingearbeitet, die mit Offungen 3 a der hohlen Klappendrehachse 3 in Verbindung stehen. Ausserhalb des Saugrohres ist auf der Drehachse 3 ein Schieber drehbar gelagert, welcher aus zwei scheibenartigen Teilen 4 und 5 besteht. Der Teil 4 besitzt einen Ringflansch 4 a mit zwei Radialbohrungen 6 und 7, wovon die eine an die Gasgemischleitung aus einer Vergaserstelle angeschlossen ist und die andere für die Luftzuführung
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dient. Der Teil 5 des Schiebers besitzt eine Nabe 5 a, die der Ringflansch 4 a umschliesst. Die Bohrung in der Nabe 5 a dient als Verbindungskanal zu der Einströmöffnung 9 in der Längsbohrung der Drehachse 3.
Durch eine Feder 10 wird der Schieber gegen die Stirnfläche des Drebachsenlagers 11 gepresst. Die äussere Stirnfläche des Sehieberteiles 4 ist mit einem Rastensegment 12 versehen, in welches ein Zahnsegment 1. 3 auf der Stirnfläche des Drehachsenlagers 11 eingreift. Dadurch ist der Schieberteil 4 verstell-und arretierbar. Die Feder 10 stützt sich gegen einen Federteller 14 ab, der gleichzeitig zur Fixierung für eine in der Drehachse eingeschraubte Schraubenspindel15 dient. Die Schraubenspindel Ja ist als Regulierspindel ausgebildet, durch welche der Eintrittsquerschnitt 9 in die hohle Drehachse. 3 verändert werden kann.
Ausser durch die Regulierspindel 15 ist der Einströmquerschnitt 9 in die Klappendrehachse auch durch den Schieberteil 5 einstellbar.
Je nach Einstellung des Sehieberteiles 5 können die Bohrungen 6, 8 und 9 oder 7, 8, 9 verbunden werden. Damit aber auch die Bohrungen 6 und 7 gemeinsam mit den Bohrungen 8 und 9 verbunden werden können, sind die Bohrungen 6 und 7 im Schiebeteil 5 so angeordnet, dass in der Mittelstellung der Bohrung 8 zwischen den beiden Bohrungen 6 und 7 diese gemeinsam in die Bohrung 8 münden.
Schliesslich ist der Schieberteil auch so verstellbar, dass zwischen den Bohrungen 6,7 und 9 überhaupt keine Verbindung besteht.
Zur Beseitigung der eingangs erwähnten nachteiligen Wirkungen erfolgt bei kaltem Motor eine Gasgemischzuführung über die Bohrungen 6, 8 und 9 (Fig. 7), bei wärmerem Motor eine Gasgemischund Luftzuführung über die Bohrungen 6,7, 8 und 9, wobei die Bohrung 8 in der Mittelstellung zwischen den Bohrungen 6 und 7 eingestellt ist und schliesslich bei heissem Motor eine Luftzufuhr allein durch die Bohrungen 7, 8 und 9.
Durch Verstellung des Schieberteiles 4 ist der Schieber auch so einstellbar, dass gemäss Fig. 8 Luft auch bereits in der Leerlaufstellung der Drosselklappe in den Raum hinter der Klappe eintreten kann oder, wie in Fig. 9 dargestellt ist, im Augenblick des Beginnens einer weiteren Bewegung der Drosselklappe aus der Leerlaufstellung.
Die Einstellung beider Schieberteile kann durch an sieh bekannte Betätigungsorgane erfolgen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Drosselklappe für die Saugleitung von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, deren Drehachse mit einem hinter der Klappe mündenden Längskanal verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe einerseits mit einer Luft- bzw. Gasgemischleitung und anderseits mit in der hinteren Drosselklappenfläehe angeordneten und frei ausmiindenden Verteilungskanälen in Verbindung steht.
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Throttle valve for the suction line of internal combustion engines, in particular of motor vehicles.
In the case of the carburetors, the gas mixture is formed (combining fuel with air) at the nozzles, while the gas mixture is regulated by the throttle valve. When the gas mixture overflows the throttle valve, significant disruptions occur which previously could not be eliminated in all carburetor designs. Figs. 1 and 2 of the drawing serve to explain these disorders.
When the machine is idling, the throttle valve is almost completely closed and only the air required for idling enters. If the throttle valve is opened a little more - the machine accelerates - the main nozzle begins to work and a gas mixture is formed. When the gas mixture flows over the throttle valve, a vacuum is created in part c of the suction channel S, which is immediately adjacent to the rear surface of the throttle valve, which tries to remove the atomized fuel from the gas mixture. As a result, fuel re-formation occurs in space c, which in the further course results in vortex formation in intake manifold S. This cannot be supplied to the engine, which needs a large amount of gas mixture when accelerating.
The required gas mixture can only be supplied to the engine until a steady state is established in the intake manifold behind the throttle valve between the gas-diluted space and the mixture flow. During this time, the engine cuts out.
The same effect occurs when the throttle valve is suddenly opened. In this case, as can be seen from FIG. 2, the vacuum from the throttle valve breaks. In the time it takes for the mixture flow to equalize, the engine also cuts out or the carburettor pops.
These disadvantageous effects in the carburetor are eliminated by a throttle valve designed according to the invention.
The main feature of the invention is that the throttle valve with gas mixture or gas mixture opening into the space behind the valve. Air line is provided. This eliminates the vacuum immediately following the flap in the suction pipe. The supply of mixture or air or some other balancing medium, such as steam or the like, takes place continuously and inevitably occurs after the flap is in the position. The mixture or air is fed into the space behind the throttle valve through the valve rotation axis and through channels in the valve.
The feed duct to the throttle valve can be connected to a gas mixture line or to an air feed line or to both together by means of a special control element. In addition, the flow rate through the supply channel to the throttle valve can be set in advance by the same control element or by a special regulating element.
In the drawing, the throttle valve according to the invention is shown in an exemplary embodiment, u. Between: Fig. 3 shows a longitudinal section through the intake pipe with the built-in throttle valve in the same position as in Fig. 1, Fig. 4 shows a section through the intake pipe, throttle valve and control member in the direction of the valve rotation axis, Figs a cross section through the throttle valve and Fig. 7-9 each a section through the control member in different positions.
The throttle valve 1 has a plurality of grooves 2 incorporated on its rear surface 1 a, which are connected to openings 3 a of the hollow valve rotation axis 3. Outside the suction pipe, a slide is rotatably mounted on the axis of rotation 3 and consists of two disk-like parts 4 and 5. The part 4 has an annular flange 4 a with two radial bores 6 and 7, one of which is connected to the gas mixture line from a gasification point and the other for the air supply
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serves. The part 5 of the slide has a hub 5 a which surrounds the annular flange 4 a. The bore in the hub 5 a serves as a connection channel to the inflow opening 9 in the longitudinal bore of the axis of rotation 3.
The slide is pressed against the end face of the rotary shaft bearing 11 by a spring 10. The outer end face of the sight glass part 4 is provided with a detent segment 12, in which a toothed segment 1.3 on the end face of the rotary axis bearing 11 engages. As a result, the slide part 4 can be adjusted and locked. The spring 10 is supported against a spring plate 14 which simultaneously serves to fix a screw spindle 15 screwed into the axis of rotation. The screw spindle Ja is designed as a regulating spindle through which the inlet cross section 9 enters the hollow axis of rotation. 3 can be changed.
In addition to the regulating spindle 15, the inflow cross section 9 in the flap axis of rotation can also be adjusted by the slide part 5.
Depending on the setting of the sight glass part 5, the bores 6, 8 and 9 or 7, 8, 9 can be connected. But so that the bores 6 and 7 can also be connected together with the bores 8 and 9, the bores 6 and 7 in the sliding part 5 are arranged so that in the middle position of the bore 8 between the two bores 6 and 7, these bores together into the bore 8 open.
Finally, the slide part can also be adjusted so that there is no connection at all between the bores 6, 7 and 9.
In order to eliminate the disadvantageous effects mentioned at the beginning, a gas mixture is supplied via the bores 6, 8 and 9 (Fig. 7) when the engine is cold, and a gas mixture and air supply via the bores 6, 7, 8 and 9 when the engine is warmer The middle position between the bores 6 and 7 is set, and finally, when the engine is hot, air is supplied solely through the bores 7, 8 and 9.
By adjusting the slide part 4, the slide can also be adjusted so that, according to FIG. 8, air can enter the space behind the flap even in the idle position of the throttle valve or, as shown in FIG. 9, at the moment a further movement begins the throttle valve from the idle position.
The adjustment of both slide parts can be done by known actuators.
PATENT CLAIMS:
1. Throttle valve for the suction line of internal combustion engines, in particular of motor vehicles, the axis of rotation of which is connected to a longitudinal channel opening behind the valve, characterized in that the same is on the one hand with an air or gas mixture line and on the other hand with freely opening distribution channels arranged in the rear throttle valve area is connected.