DE1476117B1 - Stroemungsbemessungsventil fuer die Kurbelgehaeuse-Entlueftung - Google Patents

Description

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Bekanntlich werden zur Verminderung der Luft- ,. lesen des eingestellten Wertes aufweist..Das Hauptverunreinigung durch Brennkraftmaschinen die Gas- problem bei diesem Ventil ist, auch bei geringsten ansammlungen aus dem geschlossenen Kurbelgehäuse Durchflußmengen eine laminare Strömung aufrechtabgesaugt und zur Verbrennung in den Zylindern zuerhalten. Dies wird mittels eines kegelförmigen dem angesaugten Gemisch beigefügt. 5 Ventilkörpers erreicht, der in der entsprechend ko-

Es hat sich gezeigt, daß eine befriedigende Arbeits- nischen Öffnung einer Meßblende liegt, wobei weise des Motors nur gewährleistet ist, wenn der Ent- Schraubenfedern vorgesehen sind, um die Achse des lüftungsstrom kontinuierlich geregelt wird, da sich rotationssymmetrischen Ventilkörpers gegen die Roder Unterdruck im Ansaugkanal je nach Drehzahl tationsachse der Bohrung so zu neigen, daß der Vendes Motors und Drosselklappenstellung des Ver- io tilkörper derart an die Wand der Meßblende federnd gasers verändert. ' ' angedrückt, wird, daß der Durchflußquerschnitt am

Zur Regelung des Entlüftungsstromes sind aus den Eingang halbmondförmig, in der Mitte kreisringför-USA.-Patentschriften 2 592 380 und 3 088 447 Be- mig und am Ausgang wiederum halbmondförmig ausmessungsventüe bekanntgeworden, bei denen ein gebildet ist. Bei diesem Ventil wird die Lage des Vengleitend in einem Ventilgehäuse geführter Ventilkör- 15 tilkörpers von Hand eingestellt, so daß der Ventilper von einer Druckfeder beaufschlagt wird. In der körper durch die Druckdifferenz nicht bewegt wird Praxis hat sich herausgestellt, daß sich die Ventil- und somit eine selbsttätige Strömungsregelung, wie sie körper durch im Entlüftungsstrom mitgeführte Ver- beim Erfindungsgegenstand erzielt wird, nicht mögunreinigungen sehr leicht an der Wandung des Ge- lieh ist.

häuses festsetzen, so daß die Funktionssicherheit der 20 Ferner ist durch die USA.-Patentschrift 1 773 726

Ventile in Frage gestellt ist. ein Membranventil bekannt, das in Abhängigkeit vom

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man bereits Druckunterschied zwischen Ein- und Ausgang wirkt

Strömungsbemessungsventile so ausgebildet, daß der und in seiner Bewegung gedämpft ist. Die Dämpfung

Ventilkörper durch die Druckfeder in seiner Lage in der federbelasteten Membran erfolgt über einen mit

der Bohrung gleitreibungsfrei gehalten wird. 25 ihr verbundenen und in einer entsprechend groß di-

Die Erfindung betrifft daher ein Strömungsbemes- mensionierten Führungsbohrung beweglichen Bolzen, sungsventil für die Kurbelgehäuse-Entlüftung von der durch die Feder so verkantet wird, daß er an die Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Ventil- Wand der Führungsbohrung federnd angedrückt gehäuse mit durchgehender, abgesetzter Bohrung mit wird, um bei Bewegung der Membran durch die enteiner Meßblende, einem in der Bohrung und in der 30 sprechende Reibung etwaige axiale Schwingungen der Meßblende beweglichen, durch eine Schraubendruck- Membran zu dämpfen. Dieses bekannte Ventil ist feder belasteten und durch eine ihrer Windungen in jedoch im Aufbau kompliziert und als Sitzventil für seiner Lage gehaltenen Ventilkörper veränderlichen die Verwendung als Kurbelgehäuse-Entlüftungsventil Querschnitts, der durch den Druckunterschied zwi- ungeeignet. Die Übertragung dieser bekannten Reischen Einlaß- und Auslaßende des Ventilgehäuses 35 bungsdämpfung auf den Ventilkörper und die Meßaxial bewegt wird und dabei den Durchflußquer- blende des Strömungsbemessungsventils gemäß dem schnitt der Meßblende steuert. Oberbegriff des Hauptanspruchs würde der Fach-

Der Ventilkörper eines bekannten Strömungs- mann als unvorteilhaft ansehen, weil er eine Ver-

bemessungsventils dieser Art (USA.-Patentschrift änderung des Durchströmquerschnittes infolge Ver-

3 105 477) kann jedoch infolge der Druckschwan- 40 schleißes befürchtet. Überraschenderweise trifft dies

kungen im Ansaugkanal des Motors in Schwingun- nicht zu.

gen geraten oder zu springen beginnen, wodurch die An -sich werden die Ventilkörper der schon gegenaue Bemessung des Entlüftungsstromes beein- nannten USA.-Patentschriften 2 592 380 und trächtigt wird. 3 088 447 infolge der Gleitreibung in ihrer Be-

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Strö- 45 wegung in gewissem Ausmaß gedämpft, wenn ein-

mungsbemessungsventü für ein Kurbelgehäuse-Ent- wandfreies Gleiten stattfinden würde. Dies ist aber

lüftungssystem der eingangs genannten Art so zu ver- infolge der bereits erwähnten Verschmutzung nicht

bessern, daß die vorstehend geschilderten Nachteile der Fall,

der bekannten Ventile nicht auftreten. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Er-

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 50 findung ist der Ventilkörper durch die eine Endwin-

löst, daß die Druckfeder den Ventilkörper einseitig dung der Druckfeder exzentrisch zur Achse der Boh-

an die Wand der Meßblende derart federnd andrückt, rung im Ventilgehäuse gehalten. Zweckmäßigerweise

daß bei Bewegung des Ventilkörpers durch die ent- ist die den Ventilkörper in seiner Lage haltende

stehende Reibung etwaige axiale Schwingungen des Druckfeder im Durchmesser so groß, daß sie im be-

Ventilkörpers und damit Gasschwingungen im Be- 55 lasteten Zustand mit einem Teil ihrer Windungen an

lüftungssystem gedämpft werden. der Wand der Bohrung im Ventilgehäuse anliegt, wie

Dies hat den Vorteil, daß durch die Berührung des dies an sich aus der USA.-Patentschrift 1 746 220

Ventilkörpers mit der Wand der Meßblende eine aus- bekannt ist. Damit wird eine zusätzliche Dämpfung

reichende Dämpfung der Bewegung des Ventilkör- und eine Führung der Feder erreicht. Hinzu kommt

pers erreicht wird, ohne den Nachteil in Kauf nehmen 60 eine erwünschte Selbstreinigungswirkung,

zu müssen, daß sich zwischen dem Ventilkörper und Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach-

der Wand in solchem Maße Verunreinigungen ab- stehend an Hand einer Zeichnung näher erläutert,

lagern können, daß die Betriebssicherheit des Strö- Es zeigt

mungsbemessungsventils darunter leidet. F i g. 1 den typischen Aufbau einer Kurbelgehäuse-

Durch die USA.-Patentschrift 2 452 956 ist zwar 65 Entlüftung,

ein Ventil bekannt, das zur genauen Dosierung von F i g. 2 bis 4 ein Strömungsbemessungsventil ge-

in chemischen oder sonstigen Prozessen zuzuführen- maß der Erfindung bei verschiedenen Stellungen des

den Gasen einstellbar ist und eine Skala zum Ab- Ventilkörpers,

Fig. 5 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils,

Fig. 6 und 7 einen Querschnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 2 bzw. 7-7 in F i g. 3,

Fig. 8 eine Endansicht der Druckfeder vom Einlaß her,

F i g. 9 eine Ansicht des Ventilkörpers für Ventile gemäß Fig. 2 bis 4,

F i g. 10 eine Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Ventilkörpers und to

Fig. 11, 12 und 13 Strömungsbilder bei verschiedenen Stellungen des Ventilkörpers.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, kann das Ventil 14 in geeigneter Weise an einem Steuergehäusedeckel 16 , des Motors angebracht werden, wobei das Auslaßende 22 oben liegt. Ein flexibles Rohr oder eine Leitung 18 kann mit einem Ende an das Auslaßende 22 des Ventils und mit dem anderen Ende an den Einlaßstutzen 20 angeschlossen sein.

Das Ventil 14 hat ein Auslaßende 22 und ein Ein- _ laßende 23. Ein langgestreckter massiver Ventilkör- ψ per 24 ist in der Bohrung 26 eines im allgemeinen zylindrischen Ventilgehäuses 28 angeordnet. Eine Meßblende 30, welche eine mittlere Meßöffnung 32 aufweist, ist so angeordnet, daß sie mit dem Ventilkörper 24 zum Bemessen der Strömung durch die Bohrung 26 zusammenwirkt. Die Meßblende 30 ist in die Bohrung 26 eingepreßt und liegt an einer Schulter 29 an. Eine Endwindung 48 einer Druckfeder 46 ist so gestaltet, daß sie den Ventilkörper 24 mit einem Preßsitz um das vergrößerte Teilstück 50 am Kopfteil 40 umfaßt. Die andere Endwindung 49 der Feder liegt in allen Betriebszuständen an der Meßblende 30 an und drückt den Ventilkörper normalerweise in Richtung auf das Einlaßende des Ventils.

Wie ersichtlich, ist der Ventilkörper 24 nahe seinem auslaßseitigem Ende mit einem verkleinerten zylindrischen Teilstück 34 versehen, das in ein vergrößertes Teilstück 36 übergeht, dessen Durchmesser sich zum Kopfteil 40 hin zunehmend vergrößert und dessen Kontur kurvenförmig sein oder aus einer Kombik nation gerader und gebogener Linien bestehen kann. Das Teilstück 36, das den veränderlichen Bemessungsteil des Ventilkörpers bildet, geht in das vergrößerte zylindrische Teilstück 50 über, das wiederum in den Kopfteil 40 übergeht, der einen größeren Durchmesser aufweist, sowie ein Auflager 51 für die Druckfeder 46 bzw. für deren Endwindung 48 bildet.

Wie in Fig. 2, 3, 6, 7 und 8 dargestellt, ist die Endwindung 48 der Druckfeder 46 relativ zu den anderen Windungen und der Längsachse der Bohrung 26 zur Seite hin versetzt, so daß der Ventilkörper stets exzentrisch in der Bohrung 26 liegt. Dadurch gleiten Teile des Ventilkörpers längs der Wandteile der Meßöffnung 32, wodurch eine Dämpfung erreicht und Schwingungen oder Sprünge vermieden werden.

Die Endwindung 49 der Druckfeder 46 liegt an der Meßblende 30 an und ihr Außendurchmesser ist beträchtlich kleiner als die Bohrung 26 des Ventilgehäuses 28. Die mittleren Windungen 52 haben einen Außendurchmesser, der etwas kleiner als die Bohrung 26 ausgebildet ist. Wenn daher die Feder zusammengedrückt wird, liegen die mittleren Windungen 52 unter Reibung dicht an den benachbarten Wandteilen der Bohrung 26 an. Diese Anordnung bewirkt nicht nur eine Selbstreinigung, sondern auch eine zusätzliche Dämpfung.

Wie Fig. 11 bis 13 zeigen, wird der Strömungsdurchsatz durch Veränderungen der Größe der Meßöffnung bemessen, wobei eine kontinuierliche glatte Strömung aufrechterhalten wird. .

Zusätzlich hat sich herausgestellt, daß es nicht nur von Bedeutung ist, daß die Meßöffnung eine bestimmte Größe hat, sondern daß apch die Tiefe oder Länge der Meßöffnung so zu wählen ist, daß eine geeignete, dem Druckausgleich dienende Verbindung zwischen den beiden Seiten der Meßöffnung erhalten bleibt, wenn der Ventilkörper 24 in der Motorleerlaufstellung steht. Zu diesem Zweck ist bei dem in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ventilgehäuse der Durchmesser der Bohrung 26 am Auslaßende beträchtlich größer als die Meßöffnung.

Eine weitere Möglichkeit, eine derartige Verbindung herzustellen, zeigt Fig. 10. Der dort dargestellte Ventilkörper ist zwischen den Teilen 72 und 74 bei hinterschnitten.

Eine konstruktive Abwandlung des Strömungsbemessungsventils nach den F i g. 2 bis 4 stellt die Ausführungsform nach F i g. 5 dar, in der das Ventilgehäuse 60 in der Bohrung 64 mit einer Meßöffnung versehen ist, der zum Festlegen der Öffnungstiefe eine Senkbohrung 66 folgt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Strömungsbemessungsventil für die Kurbelgehäuse-Entlüftung von Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Ventilgehäuse mit durchgehender, abgesetzter Bohrung mit einer Meßblende, einem in der Bohrung und in der Meßblende beweglichen, durch eine Schraubendruckfeder belasteten und durch eine ihrer Windungen in seiner Lage gehaltenen Ventilkörper veränderlichen Querschnittes, der durch den Druckunterschied zwischen Einlaß- und Auslaßende des Ventilgehäuses axial bewegt wird und dabei den Durchflußquerschnitt der Meßblende steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (46) den Ventilkörper (24) einseitig an die Wand der Meßblende (30) derart federnd andrückt, daß bei Bewegung des Ventilkörpers (24) durch die entstehende Reibung etwaige axiale Schwingungen des Ventilkörpers (24) und damit Gasschwingungen im Belüftungssystem gedämpft werden.

2. Strömungsbemessungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (24) durch die eine Endwindung (48) der Druckfeder (46) exzentrisch zur Achse der Bohrung im Ventilgehäuse (28) gehalten ist.

3. Strömungsbemessungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ventilkörper (24) in seiner Lage haltende Druckfeder (46) im Durchmesser so groß ist, daß sie im belasteten Zustand mit einem Teil ihrer Windungen an der Wand der Bohrung im Ventilgehäuse (28) anliegt.

4. Strömungsbemessungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Druckfeder (46) zwischen dem Auflager (51) des Ventilkörpers (24) und der Meßblende (30) abstützt.

5. Strömungsbemessungsventil nach An-

sprach 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (24) einen Kopfteil (40) und ein zylindrisches Teilstück (50) als Sitz für die verkleinerte exzentrische Endwindung (48) der Feder aufweist, daran anschließend einen zylindrischen Schaft, dessen Durchmesser kleiner als die Meßöffnung (32) ist und der in einen nach einer bestimmten Funktion im Durchmesser abnehmenden Konusteil übergeht, der seinerseits durch ein zylindrisches Teilstück (34) geringsten Durchmessers mit einem zylindrischen Fuß größeren Durchmessers verbunden ist.

6. Strömungsbemessungsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von dem Teilstück (34) auf den vergrößerten zylindrischen Fuß stufenförmig ausgebildet ist, wodurch die Meßblende (30) zur Begrenzung der Kolbenbewegung nach der Einlaßseite hin als Anschlag wirkt.

7. Strömungsbemessungsventil nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßblende (30) in das Ventilgehäuse gegen eine Schulter (29) der abgesetzten Bohrung eingepreßt ist, so daß sie leicht ausgewechselt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen