DE102007046230B3 - Absperrklappe für Verbrennungsmotoren und Schaltsaugrohr - Google Patents
Absperrklappe für Verbrennungsmotoren und Schaltsaugrohr Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007046230B3 DE102007046230B3 DE102007046230A DE102007046230A DE102007046230B3 DE 102007046230 B3 DE102007046230 B3 DE 102007046230B3 DE 102007046230 A DE102007046230 A DE 102007046230A DE 102007046230 A DE102007046230 A DE 102007046230A DE 102007046230 B3 DE102007046230 B3 DE 102007046230B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- shaft
- butterfly valve
- valve according
- intake manifold
- flap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 11
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 claims description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 23
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 21
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 21
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 14
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
- F02B27/0205—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the charging effect
- F02B27/0215—Oscillating pipe charging, i.e. variable intake pipe length charging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
- F02B27/0226—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
- F02B27/0247—Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes
- F02B27/0263—Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes the plenum chamber and at least one of the intake ducts having a common wall, and the intake ducts wrap partially around the plenum chamber, i.e. snail-type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
- F02B27/0226—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
- F02B27/0268—Valves
- F02B27/0273—Flap valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
- F02D9/1005—Details of the flap
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
- F02D9/109—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps having two or more flaps
- F02D9/1095—Rotating on a common axis, e.g. having a common shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
- F02D9/1075—Materials, e.g. composites
- F02D9/108—Plastics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Absperrklappe, wie sie in Schaltsaugrohren mit mindestens einem Saugrohrkanal, einer drehbar darin gelagerten Welle und mindestens einer drehfest auf der Welle angeordneten Absperrklappe bei Verbrennungsmotoren zur Regelung der Luftzufuhr je nach Betriebszustand des Verbrennungsmotor verwendet werden. Die Absperrklappe ist zur Regelung der Luftzufuhr und Optimierung der Verbrennungsleistung vorzugsweise zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung drehbar. Vorzugsweise ist die Absperrklappe in einem Ansaugstutzen des Schaltsaugrohrs angeordnet.
- Ein solches Schaltsaugrohr kann beispielsweise schneckenförmig ausgebildet sein, wobei jedem Zylinder eines Verbrennungsmotors Luft von einem gemeinsamen Luftverteilungsraum durch ein diesen umlaufendes Saugrohr zugeführt wird. Ein oder mehrere durch Absperrklappen verschließbare Ansaugstutzen verbinden das Saugrohr mit dem Luftverteilungsraum und können bei geöffneter Klappe einen Teil des Saugrohrs kurzschließen und so den Ansaugweg verkürzen. Durch die Verkürzung des Ansaugwegs in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors, beispielsweise von der Drehzahl, können Resonanzerscheinungen im Saugrohr vermieden werden, welche die Motorleistung, den Wirkungsgrad des Motors und die Abgaszusammensetzung beeinträchtigen würden.
- Schaltsaugrohr dieser Art sind beispielsweise in den
US 5,211, 139-A undEP-537 120-A1 - Damit die in der Regel nebeneinander angeordneten Absperrklappen die Ansaugstutzen möglichst dicht verschließen können, ist man bestrebt die Toleranzen zwischen dem äußeren Umfangsrand der Absperrklappen und dem Innenrand des Saugrohrkanals möglichst gering zu halten. Ferner sollte die Welle einen möglichst geringen Durchmesser aufweisen, damit der freie Strömungsquerschnitt des Ansaugstutzens nicht zu stark vermindert wird. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, eine Welle aus hochfestem Material, beispielsweise Stahl zu verwenden, während aus Gewichts- und Kostengründen für das Schaltsaugrohr und die Klappe der Einsatz von dünnem Blech oder Kunststoff angestrebt wird.
- Da ein solches Schaltsaugrohr relativ nahe am Verbrennungsraum des Motors angeordnet ist, wird es naturgemäß nicht unbeträchtlich erwärmt, so dass sich je nach Länge der verwendeten Wellen bzw. der Anzahl der nebeneinander angeordneten Saugrohrkanäle beträchtliche Wärmeausdehnungen ergeben können, die zum Verklemmen der Absperrklappen führen können, was nur durch größere Einbautoleranzen auf Kosten der Dichtwirkung verhindert werden kann.
- Eine Absperrklappe anderer Bauart ist aus der
DE 42 23 724 bekannt. - Die
DE 195 04 256 A1 schlägt hierzu vor, die Klappen zwar drehfest aber axial begrenzt verschiebbar auf der Welle anzubringen. Dadurch kann sich bei unterschiedlicher Wärmeausdehnung von Schaltsaugrohr und Welle die Absperrklappe auf der Welle verschieben, so dass sie bei allen Betriebstemperaturen klemmfrei im Ansaugstutzen angeordnet ist. Bevorzugt sind die Klappen mit Clips versehen, welche die Welle umfangen, und sie weisen ebene Flächen auf, die an einer Abflachung der Welle anliegen. -
DE 10 2006 003 217 A1 offenbart ein Schaltsaugrohr, bei dem die Absperrklappe aus einer unteren und einer oberen Hälfte besteht, die Versickungen aufweisen, welche die Welle von beiden Seiten umfangen und mit Federkraft halten. Hierdurch soll bessere Abdichtung im Ansaugstutzen und einfachere Montage erreicht werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind obere und untere Hälfte einstückig miteinander ausgeführt und aufeinander gefaltet, wobei sich die geforderte Federkraft ergibt. - Die Drehbewegung der Welle wird üblicherweise über Stellelemente bewirkt, die pneumatisch oder mittels Elektromotor, ggf. über Getriebe, bewegt werden. Die Welle selbst ist gewöhnlich in besonders verschleißfesten Gleitlagern gelagert.
- Um die Welle mit den daran angebrachten Absperrklappen mit geringem Drehmoment und geringer Belastung der Lager schnell und leicht drehen zu können, muss das Trägheitsmoment der Anordnung möglichst klein sein. Die bekannten Vorrichtungen werden dieser Forderung nicht völlig gerecht. Außerdem ist es sehr schwierig, die Federkraft so einzustellen, dass eine drehfeste Lagerung der Klappe auf der Welle bei gleichzeitiger hinreichend leichter axialer Verschiebbarkeit gewährleistet ist. Dies gilt insbesondere für die erwähnte gefaltete Ausführungsform, bei der hohe Präzision der Versickungen und der Faltung notwendig ist.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Absperrklappe und ein Schaltsaugrohr mit einer solchen Klappe anzugeben, die insbesondere hinsichtlich der Lagerung und Befestigung der Absperrklappe auf der Welle größere Fertigungstoleranzen zulassen und kostengünstiger herstellbar sind.
- Diese Aufgabe wird durch eine Absperrklappe nach dem Hauptanspruch und ein Schaltsaugrohr nach Anspruch 14 gelöst.
- Es wurde nämlich gefunden, dass die Absperrklappe auf der Welle auch bei geringerer Präzision der Versickungen und des Wellen profils hinreichend drehfest und verschiebbar gelagert wird, wenn in den Versickungen mindestens ein Federelement vorhanden ist, das sich auf der Wellenoberfläche abstützen kann. Durch dieses Federelement werden gegenüberliegende Versickungen der Absperrklappe mit einer über das Federelement einstellbaren Kraft an die Welle herangezogen, so dass die Klappe drehfest und mit definierter Kraft begrenzt verschiebbar an der Welle anliegt.
- Es ist möglich, dass die ersten und zweiten Versickungen jeweils die Hälfte des Profils der Welle umfassen oder die Umfassungsbereiche so aneinanderstoßen, dass sie sich zum vollen Umfang ergänzen. Eine solche Ausführung läßt sich leicht aus einem Blechrohling durch Pressen oder Tiefziehen herstellen. Vorteilhaft für eine drehfeste Lagerung der Klappe ist jedoch, wenn die Umfassungsbereiche eine gewisse Überlappung aufweisen. Beispielsweise können die ersten und zweiten Versickungen bei einer Vierkantwelle die Form sich gegenüberliegender quadratischer U-Profile haben. Diese Form kann leicht aus Kunststoff, beispielsweise durch Spritzgießen, hergestellt werden.
- Vorzugsweise weist die Welle ein quadratisches Profil (Vierkantprofil) auf. Dementsprechend besitzen die Versickungen in den Mitten- beziehungsweise Randzonen des Befestigungsbereichs ebenfalls ein rechtwinkliges oder quadratisches Innenprofil. Es sind aber auch andere Wellenprofile möglich, beispielsweise dreieckig, fünfeckig oder zylindrisch mit ein oder zwei ebenen Schlüsselflächen. Erfindungsgemäß ist das Innenprofil der Versickungen jeweils an das Profil der Welle angepasst.
- In einer einfachen und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Klappe aus einem geeignet umgeformten Metallblech. Zur Herstellung der Klappe aus dem Blech können bekannte Umformtechniken wie beispielsweise Stanzen, Pressen, Tiefziehen angewendet werden. Dabei kann die Klappe außerhalb des Befestigungsbereichs dünner gehalten werden, um das Trägheitsmoment des Systems Welle-Klappe weiter herabzusetzen.
- Ebenso ist es möglich und bevorzugt, dass die Klappe aus einem Kunststoff, beispielsweise einem thermoplastischen Kunststoff, besteht. Zur Herstellung solcher Klappen können ebenfalls bekannte Verfahren, wie beispielsweise Spritzgießen, Formpressen, Schichtpressen angewendet werden.
- Besonders bevorzugt besteht die Klappe aus einem Metallblech und an- oder umgespritztem thermoplastischem Kunststoff. Durch die Kunststoffanteile lassen sich vorteilhaft Lagerzapfen und Lagerstellen, mit denen die Klappe am Gleitlager anliegen kann, realisieren.
- In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bestehen diejenigen Teile der Klappe, welche die Welle umgeben, zumindest teilweise aus Metall, und die Flügelbereiche aus Kunststoff. Solche Klappen lassen sich herstellen, indem ein thermoplastischen Kunststoff in einer Spritzgußform an das Metallteil angespritzt oder dieses mit Kunststoff umspritzt wird. So kann zum Beispiel die Versickung, die das Federelement umfaßt, aus Metall gebildet sein, was hinsichtlich der erreichbaren Federkraft und der Stabilität bei erhöhter Temperatur vorteilhaft ist.
- Vorzugsweise sind in den beiden Randzonen des Befestigungsbereichs jeweils eine erste Versickung und in der Mittenzone eine zweite Versickung vorhanden. Eine solche Anordnung ist relativ einfach herzustellen und hilft dabei, die von den Federelementen ausgeübten Kräfte längs der Welle gleichmäßig zu verteilen.
- Die Federelemente werden bevorzugt so realisiert, daß in mindestens einer der Versickungen eine Öffnung vorhanden ist, die mindestens einen Rand aufweist, der parallel oder quer zur Wellenrichtung verläuft, wobei die Federelemente mindestens eine Federzunge sind, die an mindestens einem dieser Ränder ausgebildet ist.
- Diese Federzungen ragen soweit in das Innenprofil der Versickungen hinein, dass sie sich, beispielsweise beim Einschieben der Welle in die Versickungen, ohne Bruch oder plastische Verformung in die Wandfläche des Profils zurückbiegen lassen. Sie liegen im Einbauzustand der Welle an der Oberfläche der Welle an und üben auf diese eine Kraft aus, die von Ausmaß der beim Einsetzen der Welle hervorgerufenen Verformung der Federzungen bestimmt ist. Entsprechend lässt sich die gewünschte Federkraft einstellen, indem man die Federzungen im demontierten Zustand mehr oder weniger in das Innenprofil der Versickungen hineinragen lässt.
- Eine weitere Möglichkeit zur Einstellung der Federkraft und zur Anpassung des Systems Welle-Klappe an größere Fertigungstoleranzen ergibt sich dadurch, dass man Anzahl, Größe, Ausrichtung und Anbringungsort der Federzungen geeignet auswählt. Bevorzugt weist eine zweite Versickung in der Mittenzone des Befestigungsbereichs eine Öffnung mit einem Rand auf, an dem mindestens eine Federzunge ausgebildet ist. Durch diese Federzunge werden die ersten Versickungen in den Randzonen an die Welle herangezogen und liegen drehfest auf dieser auf.
- Ebenso ist es möglich, in mindestens einer der ersten Versickungen der Randzonen eine Öffnung anzubringen, an deren Rand mindestens eine Federzungen ausgebildet ist. Zur gleichmäßigen Verteilung der Kräfte ist es vorteilhaft, die Öffnung mit mindestens einer Federzunge in beiden Randzonen gleich vorzusehen.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Federzungen ergeben sich, wenn jeweils an einem Rand einer Öffnung eine Federzunge ausgebildet ist, wenn an einem solchen Rand zwei oder mehrere Federzungen nebeneinander liegen, deren Federkräfte verschieden eingestellt werden können oder wenn an zwei sich gegenüberliegenden Rändern einer Öffnung jeweils eine oder mehrere Federzungen ausgebildet sind.
- Die erfindungsgemäße Absperrklappe kann sich im Ansaugstutzen grundsätzlich selbsttätig zentrieren, wenn sie durch Längenänderung der Welle infolge thermischer Ausdehnung an die Wände des Ansaugstutzens stößt, indem sie sich geringfügig auf der Welle verschiebt. Dabei besteht jedoch die Gefahr der Abnutzung an Klappe und Wänden. Vorteilhaft sind daher Mittel zur axialen Führung der Klappe vorgesehen, die bevorzugt in der Nähe der Welle an der Klappe angebracht sind. Dies können bei einer Klappe aus Metallblech beispielsweise die aus der
DE 10 2006 003 217 A1 bekannten Zentrierfedern sein, die wie dort einstückig angeformt sein können. Bei einer Ausführung aus Metall beziehungsweise Metall-Kunststoff können auch Kunststofflagerstellen und/oder -lagerzapfen angespritzt sein, die gleichzeitig eine Führung der Welle bewirken und das Spiel der Klappe gegenüber den Wänden des Ansaugstutzens festlegen. - Die Erfindung wird nun mit Hilfe bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beigegebenen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
-
1 ein erfindungsgemäßes Schaltsaugrohr im Querschnitt, -
2 einen Metallkörper einer Absperrklappe nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform in perspektivischer Ansicht, -
3 einen Metallkörper einer Absperrklappe nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform in perspektivischer Ansicht, -
4 einen Metallkörper einer Absperrklappe nach einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform in perspektivischer Ansicht, -
5 den Metallkörper nach3 in Seitenansicht, -
6 eine fertige Absperrklappe nach einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform in perspektivischer Ansicht, -
7 eine Absperrklappe nach6 mit eingesetzter Vierkantwelle in perspektivischer Ansicht. -
1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Schaltsaugrohr im Querschnitt, um die Einbaulage des Welle-Klappe-Systems zu veranschaulichen. Dargestellt ist ein Schnitt durch das Saugrohr für einen Zylinder. Weitere Saugrohre für die anderen Zylinder bzw. Einlassventile des Motors befinden sich über oder unter der Zeichnungsebene. - Die Verbrennungsluft wird über Einlassstutzen
1 dem Luftverteilungsraum2 zugeführt. Saugrohre5 sind mit Saugrohreinlässen3 an den Luftverteilungsraum2 angeschlossen und werden schneckenförmig um diesen herumgeführt. Ansaugstutzen4 verbinden etwa halbwegs die Saugrohre5 mit dem Luftverteilungsraum2 . Diese Ansaugstutzen verkürzen so den Ansaugweg. Sie können durch Absperrklappen10 , die sich drehfest auf einer antreibbaren Vierkantwelle50 befinden, verschlossen werden. - Das Gehäuse des Schaltsaugrohrs besteht aus Polyamid, während die Vierkantwelle
50 aus Stahl besteht. Im Bereich der Gehäusewand ist die Vierkantwelle50 mit einem zylindrischen Lagerkörper umgeben, der in einem Gleitlager60 drehbar ist. -
2 zeigt den Metallkörper für eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absperrklappe für ein Schaltsaugrohr. Der Körper weist einen Befestigungsbereich12 und zwei daran auf beiden Seiten angrenzende Flügelbereiche11 auf. Der Befestigungsbereich besitzt angrenzend an gegenüberliegende Ränder der Klappe zwei Randzonen mit ersten Versickungen13 und dazwischen eine Mittenzone mit einer zweiten Versickung14 , welche den ersten Versickungen entgegengerichtet ist. In die Versickungen kann von einer Randzone her eine Vierkantwelle eingeschoben werden, die dann von den ersten Versickungen13 und der zweiten Versickung14 jeweils teilweise umschlossen wird. In der zweiten Versickung14 ist eine Öffnung15 vorgesehen. Am Rand dieser Öffnung, der bei dieser Ausführungsform parallel zur Richtung der Welle verläuft, ist eine Federzunge16 vorhanden, die etwas in den Innenraum der Versickung hineingebogen ist. Beim Einschieben der Vierkantwelle stützt sich nun die Federzunge16 auf der Wellenoberfläche ab und zieht die Klappe10 so an die Welle heran, dass die ersten Versickungen13 drehfest an der Welle anliegen. Um die Klappe in den Flügelbereichen möglichst leicht und doch stabil zu gestalten, sind erhabene und vertiefte Sicken18 bzw.19 vorgesehen. Ein Ansatz17 am Befestigungsbereich12 ist dazu bestimmt, nach Umspritzen mit Kunststoff einen Lagerzapfen zu bilden. Es wäre auch möglich, solche Ansätze an beiden Enden des Befestigungsbereichs vorzusehen, jedoch ist die einseitige Lagerung der Klappe oft ausreichend. - Der in
3 gezeigte Metallkörper für eine Klappe nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform unterscheidet sich gegenüber der Ausführungsform der2 dadurch, dass die Öffnung15 nun zwei Ränder aufweist, die quer zur Wellenrichtung verlaufen und mit je einer Federzunge16 versehen sind. Auch bei dieser Ausführungsform kann eine Vierkantwelle in die Versickungen13 und14 eingeschoben und durch die Wirkung der Federzungen16 drehfest fixiert werden. - Bei der in
4 gezeigten dritten Ausführungsform weist die Öffnung15 in der zweiten Versickung14 zwei mit Federzungen16 versehene Ränder auf, die parallel zur Richtung der Welle verlaufen. Wie bereits erwähnt können die Federkräfte der Federzungen durch mehr oder weniger starkes Einbiegen in den Innenraum der zweiten Versickung eingestellt werden, wobei es vorteilhaft sein kann, für beide Federzungen verschiedene Federkräfte vorzusehen. - Die in den
2 bis4 gezeigten Metallkörper können, wie ersichtlich, leicht aus einem Blechrohling durch Stanzen, Pressen, Tiefziehen oder dergleichen hergestellt werden. -
5 zeigt den Metallkörper der3 in Seitenansicht. Man erkennt, daß die Versickungen13 und14 jeweils die untere bzw. die obere Hälfte einer Vierkantwelle umschließen können. Die übrigen Bezugszeichen entsprechen denen in2 . -
6 zeigt eine einbaufertige Absperrklappe nach einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Hierbei ist in der Öffnung15 der zweiten Versickung14 eine Federzunge16 an einem quer zur Wellenrichtung verlaufenden Rand angebracht. An einem Ende des Befestigungsbereichs12 ist eine kreisringförmige Lagerstelle30 aus Kunststoff angespritzt, die eine quadratische Öffnung zur Aufnahme der Vierkantwelle aufweist. Diese Lagerstelle30 steht etwas (beispielsweise einige Zehntel mm) über den benachbarten Rand des Flügelbereichs11 vor. Ändert sich die Lage der Klappe im Ansaugstutzen infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnung von Welle und Schaltsaugrohrkörper, dann stützt sich zunächst die Lagerstelle30 auf das Gleitlager60 (siehe1 ) und die Klappe wird auf der Welle entsprechend verschoben, ohne daß ihr Rand die Innenwand des Ansaugstutzens4 berührt. Dadurch wird eine Abnutzung von Klappe und Innenwand vermieden. - Am anderen Ende des Befestigungsbereichs
13 ist auch eine Lagerstelle31 ausgebildet, die hier jedoch einstückig mit dem zylindrischen Lagerzapfen32 aus angespritztem Kunststoff gefertigt ist. Der Lagerzapfen32 wird durch den Ansatz17 (siehe2 bis4 ) gestützt und wird in Einbaulage von den Lagerschalen des Gleitlagers60 gehalten. -
7 zeigt die Klappe der6 mit eingebauter Welle50 . Man erkannt, daß die Welle die Lagerstelle30 , eine erste Ver sickung13 (siehe2 bis4 ), die zweite Versickung14 , eine weitere erste Versickung13 , die Lagerstelle31 und den Lagerzapfen32 durchsetzt. Beim Einbau wird die in der Öffnung 15 am quer zur Welle verlaufenden Rand angebrachte Federzunge16 von der Welle angehoben, stützt sich auf deren Oberfläche ab und zieht mit ihrer Federkraft die ersten Versickungen13 des Befestigungsbereichs12 an die Welle50 heran, wodurch ein drehfester Sitz der Klappe entsteht. -
- 1
- Einlassstutzen
- 2
- Luftverteilungsraum
- 3
- Saugrohreinlass
- 4
- Ansaugstutzen
- 5
- Saugrohr
- 10
- Absperrklappe
- 11
- Flügelbereich
- 12
- Befestigungsbereich
- 13
- erste Versickung
- 14
- zweite Versickung
- 15
- Öffnung
- 16
- Federzunge
- 17
- Ansatz für Lagerzapfen
- 18
- erhabene Sicke
- 19
- vertiefte Sicke
- 30, 31
- Lagerstellen
- 32
- Lagerzapfen
- 50
- Welle
- 60
- Gleitlager
Claims (14)
- Absperrklappe für ein Schaltsaugrohr für Verbrennungsmotoren zur Regelung der Luftzufuhr je nach Betriebszustand des Verbrennungsmotors, die zur Befestigung auf einer mindestens eine Schlüsselfläche aufweisenden Welle (
50 ) einen sich axial erstreckenden Befestigungsbereich (12 ) mit sich gegenüberliegenden Randzonen und einer Mittenzone und einen zumindest einseitig quer zu dem Befestigungsbereich sich erstreckenden Flügelbereich (11 ) aufweist, wobei der Befestigungsbereich der Absperrklappe in Einbaulage mindestens eine die Welle von einer Seite teilweise umschließende erste Versickung (13 ) und mindestens eine die Welle von der gegenüberliegenden Seite teilweise umschließende zweite Versickung (14 ) aufweist, wobei die Geometrie der Versickungen mit der Wellenoberfläche korrespondiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe aus einer Lage besteht und in mindestens einer der Versickungen (13 ,14 ) mindestens ein Federelement (16 ) ausgebildet ist, das sich auf der Wellenoberfläche abstützen kann. - Absperrklappe nach Anspruch 1, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die Welle ein quadratisches Profil hat.
- Absperrklappe nach Anspruch 1 oder 2, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass sie aus Metallblech besteht.
- Absperrklappe nach Anspruch 1 oder 2, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass sie aus Kunststoff besteht.
- Absperrklappe nach Anspruch 1 oder 2, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass sie aus Metallblech und um- oder angespritztem thermoplastischem Kunststoff besteht.
- Absperrklappe nach Anspruch 5, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die die Welle umgebenden Teile (
13 ,14 ) zumindest teilweise aus Metall und die übrigen Teile aus an- oder umgespritztem Kunststoff bestehen. - Absperrklappe nach Anspruch 5, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass der Befestigungsbereich (
12 ) und die Flügelbereiche (11 ) aus Metall bestehen und an den Enden des Befestigungsbereichs Lagerstellen (30 ,31 ) und/oder Lagerzapfen (32 ) aus Kunststoff angespritzt sind. - Absperrklappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass in den beiden Randzonen des Befestigungsbereichs (
12 ) erste Versickungen (13 ) und in der Mittenzone eine zweite Versickung (14 ) vorhanden sind. - Absperrklappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass in mindestens einer der Versickungen eine Öffnung (
15 ) vorhanden ist, die mindestens einen Rand aufweist, der parallel oder quer zur Wellenrichtung verläuft und dass die Federelemente mindestens eine Federzunge (16 ) sind, die an mindestens einem dieser Ränder ausgebildet ist. - Absperrklappe nach Anspruch 9, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die Öffnung mit mindestens einer Federzunge (
16 ) in einer zweiten Versickung (14 ) der Mittenzone vorhanden ist. - Absperrklappe nach Anspruch 9, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die Öffnung (
15 ) mit mindestens einer Federzunge (16 ) in mindestens einer ersten Versickung (13 ) der Randzone vorhanden ist. - Absperrklappe nach Anspruch 9 bis 11, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass an einem Rand einer Öffnung eine Federzunge ausgebildet ist.
- Absperrklappe nach Anspruch 9 bis 11, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass an zwei sich gegenüberliegenden Rändern einer Öffnung (
15 ) jeweils eine oder mehrere Federzungen ausgebildet sind. - Schaltsaugrohr für Verbrennungsmotoren mit mindestens einem Saugrohrkanal (
5 ), einer drehbar in dem Schaltsaugrohr gelagerten Welle (50 ) und mindestens einer drehfest auf der Welle angeordneten Absperrklappe zur Regelung der Luftzufuhr je nach Betriebszustand des Verbrennungsmotors, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass es mindestens eine Absperrklappe nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfaßt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007046230A DE102007046230B3 (de) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Absperrklappe für Verbrennungsmotoren und Schaltsaugrohr |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007046230A DE102007046230B3 (de) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Absperrklappe für Verbrennungsmotoren und Schaltsaugrohr |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007046230B3 true DE102007046230B3 (de) | 2009-02-19 |
Family
ID=40279700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007046230A Expired - Fee Related DE102007046230B3 (de) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Absperrklappe für Verbrennungsmotoren und Schaltsaugrohr |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102007046230B3 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010007431A1 (de) * | 2010-02-09 | 2011-09-29 | Pierburg Gmbh | Doppellagige Schaltklappe |
WO2016097094A1 (de) * | 2014-12-18 | 2016-06-23 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Ventilklappenanordnung einer ventilvorrichtung, und eine entsprechende ventilvorrichtung |
DE102011101948B4 (de) * | 2010-05-19 | 2016-08-11 | Tenneco Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Ventilklappenvorrichtung |
DE102021103945A1 (de) | 2021-02-19 | 2022-08-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Klappeneinheit für eine Klappenanlage, Klappenanlage für eine Verbrennungskraftmaschine, Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0537120A1 (de) * | 1991-10-10 | 1993-04-14 | FIAT AUTO S.p.A. | Einlasskrümmer für eine Einspritzbrennkraftmaschine |
US5211139A (en) * | 1992-09-08 | 1993-05-18 | Siemens Automotive Limited | Active manifold |
DE4223724A1 (de) * | 1992-07-18 | 1994-01-20 | Bosch Gmbh Robert | Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
DE19504256A1 (de) * | 1995-02-09 | 1996-08-14 | Montaplast Gmbh | Schaltsaugrohr für Verbrennungsmotoren |
DE102006003217A1 (de) * | 2006-01-24 | 2007-07-26 | Montaplast Gmbh | Schaltsaugrohr für Verbrennungsmotoren |
-
2007
- 2007-09-26 DE DE102007046230A patent/DE102007046230B3/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0537120A1 (de) * | 1991-10-10 | 1993-04-14 | FIAT AUTO S.p.A. | Einlasskrümmer für eine Einspritzbrennkraftmaschine |
DE4223724A1 (de) * | 1992-07-18 | 1994-01-20 | Bosch Gmbh Robert | Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
US5211139A (en) * | 1992-09-08 | 1993-05-18 | Siemens Automotive Limited | Active manifold |
DE19504256A1 (de) * | 1995-02-09 | 1996-08-14 | Montaplast Gmbh | Schaltsaugrohr für Verbrennungsmotoren |
DE102006003217A1 (de) * | 2006-01-24 | 2007-07-26 | Montaplast Gmbh | Schaltsaugrohr für Verbrennungsmotoren |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010007431A1 (de) * | 2010-02-09 | 2011-09-29 | Pierburg Gmbh | Doppellagige Schaltklappe |
DE102010007431B4 (de) * | 2010-02-09 | 2016-08-25 | Pierburg Gmbh | Doppellagige Schaltklappe |
DE102011101948B4 (de) * | 2010-05-19 | 2016-08-11 | Tenneco Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Ventilklappenvorrichtung |
WO2016097094A1 (de) * | 2014-12-18 | 2016-06-23 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Ventilklappenanordnung einer ventilvorrichtung, und eine entsprechende ventilvorrichtung |
CN107208809A (zh) * | 2014-12-18 | 2017-09-26 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 阀装置的阀瓣组件以及相应的阀装置 |
CN107208809B (zh) * | 2014-12-18 | 2019-04-12 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 阀装置的阀瓣组件以及相应的阀装置 |
DE102021103945A1 (de) | 2021-02-19 | 2022-08-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Klappeneinheit für eine Klappenanlage, Klappenanlage für eine Verbrennungskraftmaschine, Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010004591B4 (de) | Gebauter Nockenträger für Ventiltrieb | |
EP2054655B1 (de) | Schaltventil zum steuern einer gasströmung | |
DE102007039282A1 (de) | Hydraulisch dichter Nockenwellenversteller | |
DE10351223B4 (de) | Nockenwellenverstelleinrichtung für Fahrzeuge, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge | |
EP2131042A2 (de) | Regelbare Kühlmittelpumpe für den Kühlkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine | |
WO2017220713A1 (de) | Kugelgewindetrieb einer elektromechanischen servolenkung mit umlenkkörper für eine kugelrückführung | |
DE102007046230B3 (de) | Absperrklappe für Verbrennungsmotoren und Schaltsaugrohr | |
EP1797298B1 (de) | Klappen-anordnung | |
DE102006017213A1 (de) | Metallische Flachdichtung mit zerbrechlichen Verbindungsabschnitten | |
DE102008020870A1 (de) | Klappenventil | |
WO1995006809A1 (de) | Drosseleinrichtung | |
DE10082316B4 (de) | Vorrichtung zum Variieren der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Schwenkflügelrad | |
DE102006016681B4 (de) | Schaltsaugrohr mit einsetzbarer Lagereinheit und darin einsetzbarer, längenveränderlicher Steuerklappe | |
WO2000011332A1 (de) | Ansaugvorrichtung für eine brennkraftmaschine | |
WO2023117706A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines dichtungselements, dichtungselement sowie verwendung eines nach einem solchen verfahren hergestellten dichtungselements | |
DE19781531B4 (de) | Drosselkörper und Herstellungsverfahren dafür | |
DE102004045730B3 (de) | Klappenvorrichtung für ein Luftansaugkanalsystem einer Verbrennungskraftmaschine | |
DE102006003217B4 (de) | Schaltsaugrohr für Verbrennungsmotoren | |
EP2837779B1 (de) | Ventilsteuerung für ein gaswechselventil einer brennkraftmaschine | |
EP1394391B1 (de) | Klappenelement und Klappenanordnung | |
EP3268599B1 (de) | Saugmodul einer frischluftanlage | |
DE10119281A1 (de) | Schaltverband zum Verschluss von Saugkanälen einer Ansaugvorrichtung mit diesem Schaltverband | |
DE102006062734B4 (de) | Längenveränderliche Steuerklappe für ein Schaltsaugrohr | |
EP1030963B1 (de) | Saugrohr mit einlegekomponente | |
WO2003095815A1 (de) | Klappenventil für luftansaugkanal einer brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BOBZIEN, HANS CHRISTOPH, DIPL.-ING, DE Representative=s name: GRAMM, LINS & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE Representative=s name: WAGNER ALBIGER & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BOBZIEN, HANS CHRISTOPH, DIPL.-ING, DE Representative=s name: GRAMM, LINS & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE Representative=s name: WAGNER ALBIGER & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BOBZIEN, HANS CHRISTOPH, DIPL.-ING, DE Representative=s name: GRAMM, LINS & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BOBZIEN, HANS CHRISTOPH, DIPL.-ING, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |