DE10321090A1

DE10321090A1 - Unterdrucksystem eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10321090A1
Application number: DE2003121090
Authority: DE
Inventors: Alexander Krämer; Timo Reulein
Original assignee: Alfmeier Praezision AG Baugruppen und Systemlosungen
Current assignee: Alfmeier Praezision SE
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-12-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Unterdrucksystem eines Kraftfahrzeuges mit einem Brennkraftmotor und einem Unterdruck benötigenden, das Saugrohr (1) des Motors als Unterdruckquelle nutzenden Bauteil. Das Bauteil ist an eine innerhalb des Saugrohrs angeordnete Venturi-Düse (2) angeschlossen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Unterdrucksystem eines Kraftfahrzeuges. Solche Unterdrucksysteme dienen beispielsweise zur Bremskraftverstärkung, zur Betätigung von Vorrichtungen wie Tankklappen und dergleichen oder zur Entlüftung des Kurbelgehäuses von Brennkraftmotoren. Als Unterdruckquelle ist prinzipiell eine motorisch betriebene Pumpe denkbar. Aus Kostengründen und wegen der Abhängigkeit solcher Pumpen vom Fahrzeug-Bordnetz wird herkömmlicher Weise als Unterdruckquelle das Saugrohr des Brennkraftmotors verwendet. Unterdruck benötigende Bauteile werden dabei – in Strömungsrichtung der zuströmenden Frischluft gesehen – nach der Drosselklappe an das Saugrohr angeschlossen. Der dort herrschende Unterdruck ist abhängig vom jeweiligen Betriebszustand des Motors. So ist bei geschlossener bzw. nur wenig geöffneter Drosselklappe ein relativ großer Unterdruck vorhanden, der mit zunehmender Öffnung der Drosselklappe, also beispielsweise im Volllastbetrieb, stark abnimmt. Es besteht somit die Gefahr, dass der für ein Bauteil zur Verfügung gestellte Unterdruck in dem genannten Betriebszustand nicht ausreicht. Dies trifft beispielsweise für das Kurbelgehäuse des Motors zu, bei dem gerade im Volllastbetrieb ein erhöhter Entlüftungsbedarf besteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Unterdrucksystem vorzuschlagen, das bei sämtlichen Betriebszuständen des Motors einen ausreichenden Unterdruck zur Verfügung stellt.

Diese Aufgabe wird nach Anspruch 1 dadurch gelöst, dass ein Unterdruck benötigendes Bauteil an eine innerhalb des Saug rohrs angeordnete Venturi-Düse angeschlossen ist. Eine solche Düse weist bekanntlich einen Durchströmkanal auf, der eine über einen Anschlusskanal mit einem Unterdruck benötigenden Bauteil verbindbare Engstelle aufweist. An dieser Engstelle bildet sich, wenn die Venturi-Düse von Frischluft durchströmt wird, ein Unterdruck, der sich über den Anschlusskanal in ein zu entlüftendes Bauteil, beispielsweise in ein Kurbelgehäuse fortpflanzt. Bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten, etwa in dem Eingangs genannten Vollastbetrieb, steht damit ein relativ hoher Unterdruck zur Verfügung, wogegen der statische Druck der zuströmenden Frischluft im Saugrohr relativ gering ist. In dem Maße, wie die Strömungsgeschwindigkeit der angesaugten Frischluft abnimmt, nimmt der von der Venturi-Düse erzeugte Unterdruck zwar ab, gleichzeitig aber steigt der statische Druck im Saugrohr, so dass der abnehmende Druck in der Venturi Düse durch den ansteigenden statischen Druck im Saugrohr zumindest teilweise kompensiert wird. Dies ist natürlich nur der Fall, wenn die Venturi-Düse in Strömungsrichtung gesehen nach der Drosselklappe angeordnet ist. Prinzipiell kann die Venturi-Düse bei entsprechender Auslegung an einer beliebigen Stelle, also auch vor der Drosselklappe angeordnet sein.

Um die Frischluftzufuhr möglichst wenig zu behindern und gleichzeitig einen hohen Unterdruckeffekt durch die Venturi-Düse zu erreichen, ist diese koaxial im Saugrohr so angeordnet, dass sie dessen Strömungsquerschnitt nur zum Teil überdeckt. Ein Teil der zuströmenden Frischluft strömt daher unter Umgehung der Venturi-Düse an deren Umfangfläche vorbei. Um dies möglichst wenig zu behindern, ist die Venturi-Düse über Radialarme an der Innenfläche des Saugrohrs fixiert, wobei ein Radialarm als Anschlusskanal ausgebildet ist. Dieser hat somit eine Doppelfunktion. Besonders bevorzugt ist ein Unterdrucksystem, bei dem das Bauteil das Kurbelgehäuse des Brennkraft motors ist. Gerade hier ist bei Volllastbetrieb, wenn also ungünstige Druckverhältnisse im Saugrohr herrschen, wie bereits erwähnt, ein erhöhter Entlüftungsbedarf vorhanden.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch einen eine Venturi-Düse aufweisenden Saugrohrabschnitt,
2 einen Querschnitt entsprechend Linie II-II in 1.
1 zeigt stellvertretend für ein gesamtes Unterdrucksystem einen Abschnitt eines Saugrohrs 1. Ein Unterdruck benötigendes Bauteil, sowie eine in eine Verbindungsleitung zwischen dem Bauteil und dem Saugrohr eingeschaltete Ventilanordnung sind aus Vereinfachungsgründen weggelassen. Koaxial im Saugrohr 1 ist eine Venturi-Düse 2 angeordnet. Die Venturi-Düse 2 ist in üblicher Weise ausgestaltet, besteht also im Wesentlichen aus einem Rohrabschnitt 3, der in Richtung der Mittellängsachse 4 des Saugrohrs 1 bzw. der Venturi-Düse 2 von einem Strömungskanal 5 durchsetzt ist. Dieser weist eine Engstelle 7 auf. Der sich in Strömungsrichtung 6 bzw. stromabwärts anschließende Bereich des Kanals weist einen sich trichterförmig erweiternden Abschnitt 9 auf, an den sich ein zylinderförmiger Abschnitt 10 anschließt. Stromaufwärts nach der Engstelle 7 geht der Strömungskanal 5 in einen zylindrischen Abschnitt 12 über, dessen Innendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Abschnittes 10 entspricht.
Die Engstelle 7 steht über einem radial verlaufenden Anschlusskanal 13 mit einem Unterdruck benötigenden Bauteil (nicht dargestellt) in Verbindung. Der Strömungskanal 13 ist innerhalb eines Radialarmes 14 angeordnet. Der Radialarm 14 und zwei weitere Radialarme 15 dienen zur Fixierung der Venturi-Düse an der Innenfläche 16 des Saugrohrs 1. Der Anschlusskanal 13 setzt sich an der Außenseite der Venturi-Düse in Form eines Anschlussstutzens 19 fort. Die gesamte Querschnittsfläche 17 der Venturi-Düse 2 ist so bemessen, dass sie nur einen Teil des Strömungsquerschnitts 18 des Saugrohrs 1 überdeckt.

1: Saugrohr
2: Venturi-Düse
3: Rohrabschnitt
4: Mittellängsachse
5: Strömungskanal
6: Strömungsrichtung
7: Engstelle
9: Abschnitt
10: Abschnitt
12: Abschnitt
13: Anschlusskanal
14: Radialarm
15: Radialarm
16: Innenfläche
17: Querschnittsfläche
18: Strömungsquerschnitt

Claims

Unterdrucksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Brennkraftmotor und einem Unterdruck benötigenden, das Saugrohr (1) des Motors als Unterdruckquelle nutzenden Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil an eine innerhalb des Saugrohrs (1) angeordnete Venturi-Düse (2) angeschlossen ist.
Unterdrucksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Venturi-Düse (2) koaxial im Saugrohr (1) angeordnet ist und dessen Strömungsquerschnitt (18) nur zum Teil überdeckt.
Unterdrucksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Venturi-Düse (2) in Strömungsrichtung (6) gesehen nach einer Drosselklappe im Saugrohr (1) angeordnet ist.
Unterdrucksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Venturi-Düse (2) über Radialarme (14, 15) an der Innenfläche (16) des Saugrohrs fixiert ist, wobei ein Radialarm (14) als Anschlusskanal (13) ausgebildet ist.
Unterdrucksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil das Kurbelgehäuse des Motors ist.