DE10244890A1 - Drosselvorrichtung - Google Patents

Abstract

Luftansauggeräusch einer Drosselvorrichtung, ausgelöst durch Wechselwirkung zwischen zuströmender Luft und einer Öffnung für einen Bypasskanal, wird reduziert, weil ein an einer Innenfläche der Drosselvorrichtung angeformter Vorsprung aerodynamische Merkmale der Drosselvorrichtung verändert.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Drosselvorrichtung zum Steuern der von einem Motor angesaugten Luftmenge.
• Ein Motor ist gewöhnlich mit einer Drosselvorrichtung (welche allgemein als ein "Drosselkörper" bezeichnet wird) zum Steuern der in einen Motor eingesaugten Luft ausgestattet.
• Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Beispiels für einen Drosselkörper 11, wobei der Schnitt entlang dessen Mittellinie gezogen ist.
• Der Drosselkörper 11 ist mit einer Drosselkappe 12 ausgestattet zum Steuern der Luftmenge, die durch den Drosselkörper 11 strömt, und die Drosselkappe 12 ist im Leerlaufbetrieb eines Motors derart geschlossen, dass eine minimale Luftmenge in den Motor geführt werden kann.
• In solch einem Leerlaufzustand eines Motors, muss die in den Motor eingeführte Luftmenge gesteuert werden, um einen bevorzugten Leerlaufzustand während elektrischer und/oder mechanischer Laständerungen aufrechtzuerhalten, wie zum Beispiel des Betriebs eines Kompressors für die Klimaanlage.
• Deshalb ist ein Bypasskanal 14 zum Umgehen der Drosselklappe 12 im Drosselkörper 11 bereitgestellt, und ein Leerlaufdrehzahlstellglied 15 ist am Bypasskanal 14 derart angeordnet, dass die die Drosselklappe umgehende Luftmenge gesteuert werden kann.
• Ein Stellglied (nicht dargestellt), d. h. eine Hebelvorrichtung zum Betätigen der Drosselklappe 12 ist außerhalb des Drosselkörpers 11 installiert, die an eine Betätigungswelle 13 der Drosselklappe 12 angeschlossen ist.
• Deswegen sind der Bypasskanal 14 und das Leerlaufdrehzahlstellglied 15 in einer Position angeordnet, zum Beispiel in einem unteren Abschnitt des Drosselkörpers 11, so dass keine Beeinträchtigung des Stellglieds entsteht.
• Gemäß ihrer baulichen Gestaltung befinden sich an jeder Seite einer Öffnung 10 des Drosselventils 12 ein Einlass 14a und ein Auslass 14b des Bypasskanals 14, und die Luftstromgeschwindigkeit ist an solchen Stellen etwa auf ihrem Maximum.
• Deshalb passiert, wenn während eines Beschleunigungsvorgangs durch einen Fahrer die Drosselklappe 12 geöffnet wird, die Luft, die zwischen der Drosselklappe 12 und der Innenwand des Drosselkörpers 11 gebildeten engen Öffnung strömt, den Auslass 14b des Bypasskanals 14 mit hoher Geschwindigkeit.
• Demgemäß werden Luftwirbel durch Wechselwirkung zwischen dem Luftstrom und dem Auslass 14b des Bypasskanals 14 verursacht, und folglich werden Luftansauggeräusche am Auslass 14b erzeugt und durch Resonanz im Bypasskanal 14 verstärkt, was insgesamt den Gesamtlärm des Motors vergrößert.
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Drosselvorrichtung bereitzustellen, bei der Luftansauggeräusche reduziert sind. Gemäß der Erfindung weist eine Drosselvorrichtung auf: einen Körper, der darin eine Welle hat und der eine in seiner Innenfläche ausgebildete Öffnung hat, eine Drosselplatte, die mit der Welle drehbar vorgesehen ist, einen an die Öffnung angeschlossenen Bypasskanal und einen an der Innenfläche des Körpers zwischen der Welle und der Öffnung ausgebildeten Vorsprung.
• In einer anderen Ausführungsform steigt die Höhe des Vorsprungs in Richtung von der Welle zur Öffnung hin gesehen an.
• In einer anderen Ausführungsform vergrößert sich die Breite des Vorsprungs in Richtung von der Welle zur Öffnung hin gesehen.
• In einer noch anderen Ausführungsform ist die Grundfläche des Vorsprungs dreieckig.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
• Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Drosselvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Querschnitt entlang ihrer Mittellinie gezogen ist,
• Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Drosselvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Querschnitt senkrecht zu dem von Fig. 1 gezogen ist, und
• Fig. 3 ein Beispiel für einen Drosselkörper gemäß dem Stand der Technik, wobei der Querschnitt entlang der Mittellinie gezogen ist.
• Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Drosselvorrichtung 100 eines Verbrennungsmotors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Querschnitt entlang der Mittellinie gezogen ist, und Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Drosselvorrichtung, wobei der Querschnitt senkrecht zu der von Fig. 1 gezogen ist. Der in Fig. 2 gezogene Querschnitt wird ausgebildet durch die Mittellinie der Drosselvorrichtung 100 und einer Achse der Betätigungswelle 3.
• Die Drosselvorrichtung 100 leitet den Luftstrom, zum Beispiel von einem Luftansaugrohr (nicht dargestellt) zu einem Druckausgleichsbehälter (nicht dargestellt), und die Luftströmung in der Drosselvorrichtung 100 wird durch die Pfeile in Fig. 1 dargestellt.
• Wie in Fig. 1 dargestellt ist eine Betätigungswelle 3 in einem Körper 1 angeordnet und Öffnungen 4a und 4b sind jeweils vor und hinter der Welle 3 an einer Innenfläche des Körpers 1 ausgebildet.
• Eine Drosselplatte 2 ist an der Welle derart ausgebildet das die Drosselplatte 2 sich mit der Welle 3, zum Beispiel mittels eines außerhalb angeordneten Drosselstellglieds (nicht dargestellt), dreht.
• Die Öffnungen 4a und 4b sind durch eine Bypasskanal 4 miteinander verbunden, und ein Leerlaufdrehzahlstellglied 5 ist am Bypasskanal 4 zum Steuern der dort durchströmenden Luft angeordnet.
• Ein Vorsprung 6 ist an der Innenfläche des Körpers 1 an einer Position 1a zwischen der Welle 3 und der Öffnung 4b ausgebildet.
• Wie in Fig. 1 dargestellt, steigt die Höhe "h" des Vorsprungs 6 in Richtung von der Welle 3 zu der Öffnung 4b hin gesehen an, und die Breite "w" des Vorsprungs 6, wie Fig. 2 darstellt, vergrößert sich in Richtung von der Welle 3 zu der Öffnung 4b hin gesehen.
• Wie in Fig. 2 detaillierter dargestellt ist, die obere Fläche 6a des Vorsprunges 6 dreieckig.
• Wenn die Drosselplatte 2 vom Schließzustand aus geöffnet wird, wird das Luftansauggeräusch gemäß der Drosselvorrichtung 100 der bevorzugten Ausführungsform wie folgt reduziert.
• Wenn die Drosselplatte 2 geöffnet wird, wird ein Hochgeschwindigkeitsluftstrom zwischen der Drosselplatte 2 und einer Innenfläche des Körpers 1 gebildet. Jedoch strömen diese Hochgeschwindigkeitsströme über den Vorsprung 6, und demgemäß wird eine direkte Wechselwirkung zwischen der ausströmenden Luft und der Öffnung 4b verhindert, und die Wirbelstromenergie wird zerstreut.
• Geräusch- und Randeinwirkungen des Vorsprungs 6 werden minimiert, weil die Höhe und die Breite, je näher er an der Welle 3 ist, kleiner wird.

Claims (4)

1. Drosselvorrichtung aufweisend:
einen Körper (1), in dem eine Welle (3) vorgesehen ist und in dessen Innenfläche eine Öffnung (4b) ausgebildet ist,
eine Drosselplatte (2), die mit der Welle (3) drehbar vorgesehen ist,
einen Bypasskanal (4), der an die Öffnung (4b) angeschlossen ist, und
einen Vorsprung (6), der an der Innenfläche des Körpers (1) zwischen der Welle (3) und die Öffnung (4b) ausgebildet ist.

2. Drosselvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Höhe (h) des Vorsprungs (6) in Richtung von der Welle (3) zu der Öffnung (4b) hin gesehen ansteigt.

3. Drosselvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei sich die Breite (w) des Vorsprungs (6) in Richtung von der Welle (3) zu der Öffnung (4b) hin gesehen vergrößert.

4. Drosselvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine Fläche (6a) des Vorsprungs (6) dreieckig ist.