DE19612230A1 - In einem Ansaugkanal angeordnete Klappe mit Tragflügelprofil, insbesondere bei Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 von der DE-C 4 92 370 aus.

Gegenstand dieser gattungsbildenden Schrift ist ein Vergaser für Brennkraftma­ schinen mit einer Gemischbildung im Ansaugkanal, wo bei der über die hohle Klap­ penwelle aus einer Schwimmerkammer mittels Strömungs-Unterdruck angesaugte Kraftstoff über einen fein durchlöcherten Oberflächenbereich im stromabseitig hin­ teren Anschnitt des hohl ausgebildeten Tragflügelprofils der vorbeiströmenden An­ saugluft beigemischt ist.

Die begrenzte Schwenkbeweglichkeit dieser bekannten Klappe aus einer flachen Schrägstellung in eine zur Luftströmung im wesentlichen parallelen Strömung dient der Unterdrucksteuerung durch Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit am Fragflügelprofil.

Eine volle Schwenkbeweglichkeit weist eine stromab einem Drosselorgan vorgese­ hene, außermittig gelagerte Luftmeßklappe mit Tragflügelprofil gemäß DE-B 24 15 182 auf, wobei diese Klappe mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung kombiniert ist.

Aus der DE-A 44 31 971 ist ein Abgaskatalysator mit einer Ringkammer und einen darin angeordneten, klappengesteuerten Durchlaß bekannt, wobei die Klappe als Drosselklappe dient. Die durch Abgasdruck in Offenstellung schwenkbare Dros­ selklappe weist zwecks selbsttätiger Stabilisierung in ihrer Offenstellung ein unsymmetrisches Tragflügelprofil auf.

Bekanntlich kann bei Brennkraftmaschinen im Vollastbetrieb mit in den Bereich der maximalen Offenstellung gesteuerten Drosselklappe der Unterdruck im Ansaugsystem für eine effiziente Beaufschlagung einer maschinen- oder bordge­ bundenen Einrichtung ungenügend bzw. zu niedrig werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die gattungsgemäße Klappe mit Tragflügelprofil eine Anordnung und Ausbildung aufzuzeigen, mit der auch bei maximaler Klappen-Offenstellung ein ausreichend wirksamer Unterdruck erzielt ist.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst und zwar dadurch, daß die Klappe als Drosselklappe des Ansaugkanals dient mit einer im maximalen Offen­ stellungsbereich im Gebiet höchster Strömungsgeschwindigkeit am Tragflügelprofil wirksamen Öffnung, die mit der stromabseitigen, hohlen Klappenwelle über einen Kanal in Verbindung steht. Mit der erfindungsgemäß im maximalen Unterdruckge­ biet an der Oberseite des Tragflügelprofils im Gebiet profilbedingt höchster Strö­ mungsgeschwindigkeit bei maximal geöffneter Drosselklappe ist in vorteilhafter Weise ein ausreichend wirksamer Unterdruck erzielt.

Für einen im Querschnitt im wesentlichen kreisrunden Ansaugkanal im Bereich der erfindungsgemäßen Drosselklappe weist diese in Längsrichtung der Klappenwelle besehen ein Tragflügelprofil mit zunächst bis zur Kanalmitte zunehmenden und dann wieder abnehmenden Flügelprofillängen auf mit entsprechenden Strömungs­ geschwindigkeiten. Unter Beachtung dieser Gegebenheiten ist in Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ein hohes Unterdruckniveau vorteilhaft dadurch erreicht, daß die Öffnung als ein im Tragflügelprofil entlang einer Isobaren verlau­ fend angeordneter Schlitz gestaltet ist, der über Kanäle mit der hohlen Klappen­ welle mediumsführend verbunden ist. Der ohne besonderen Aufwand erzeugbare Schlitz kann ferner in vorteilhafter Weise als Ansatz zum Bohren der Kanäle zur Klappenwelle dienen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist nach Anspruch 3 die hohle Klappen­ welle zur Fortleitung des strömungsabhängig an der Drosselklappe erzeugten Un­ terdruckes mit einer Absorber-Einrichtung in Verbindung stehend beschrieben, wobei als bevorzugte Einrichtung im Anspruch 4 ein in einer Kraftstofftankentlüf­ tung angeordnetes Aktivkohlefilter beschrieben ist.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Beispiels beschrie­ ben. Es zeigt in

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Drosselklappe in Draufsicht in der maxima­ len Offenstellung, wobei die hohle Klappenwelle mit einem Aktivkoh­ lefilter zur Spülung in Verbindung steht,

Fig. 2 die Drosselklappe nach Fig. 1 im Längsschnitt gemäß I-I.

In einem vorzugsweise zu einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine führenden Ansaugkanal 1 ist eine Drosselklappe 2 mit einem unsymmetrischen Tragflügelprofil 3 angeordnet. Die mittels einer hohlen Welle 4 im Ansaugkanal 1 schwenkbeweg­ lich gelagerte Drosselklappe 2 weist im Gebiet bei in maximaler Offenstellung ge­ mäß Fig. 2 erreichter höchster Strömungsgeschwindigkeit am Tragflügelprofil eine als Schlitz 5 gestaltete wirksame Öffnung 6 auf, wobei der Schlitz 5 mit der strom­ abseitigen, hohlen Klappenwelle 4 über Kanäle 7 mediumsführend in Verbindung steht.

Die im wesentlichen kreisrunde Drosselklappe 2 weist in Längsrichtung der Klap­ penwelle 4 gesehen ein Tragflügelprofil 3 auf, daß zunächst bis zur Kanalmitte zunehmende und anschließend abnehmende Flügelprofillängen aufweist mit ent­ sprechenden Strömungsgeschwindigkeiten. Um den im Gebiet höchster Strö­ mungsgeschwindigkeiten am Tragflügelprofil vorhandenen Unterdruck trotz der unterschiedlichen Flügelprofillängen auf ein hohes Niveau zu bringen, ist der Schlitz 5 entlang einer aus der Anpassung des Tragflügelprofils 3 an die kreisrunde Drosselklappe 2 resultierenden bogenförmigen Isobaren verlaufend ausgebildet.

Der gegenüber den Durchmessermaßen der Kanäle 7 in Strömungsrichtung ge­ ringfügig größere Schlitz 5 dient vorteilhafterweise als Ansatz zum Bohren der den im Schlitz 5 wirkenden Unterdruck zur hohlen Klappenwelle 4 fortleitenden Kanäle 7.

Die an einem Ende dicht verschlossene Klappenwelle 4 steht am anderen Ende vorzugsweise mit einer betriebsabhängig ventilgesteuerten Spülleitung 8 eines Aktivkohlefilters 9 in Verbindung, der in einer Entlüftungsleitung 10 eines Kraftstoff­ tanks 11 angeordnet ist. Mit 12 ist eine ventilgesteuerte Frischluftleitung des Aktiv­ kohlefilters 9 bezeichnet.

Mit der erfindungsgemäßen Drosselklappe 2 ist im Vollastbereich der Brennkraft­ maschine bei maximalem Öffnungsbereich der Drosselklappe 2 ein gegenüber dem Unterdruck im übrigen Ansaugsystem deutlich höherer Unterdruck erzielt, der auch bei Vollast der Brennkraftmaschine eine wirksame Beaufschlagung der an die hohle Drossel-Klappenwelle 4 angeschlossenen Einrichtungen, zum Beispiel mit ei­ nem Absorber, sicherstellt. Damit ist zum Beispiel ein Abströmen von mit Kraft­ stoffdämpfen belasteter Spülluft aus dem Aktivkohlefilter 9 über die Spülleitung 8, die Klappenwelle 4 und die Kanäle 7 sowie den Schlitz 5 in den Ansaugkanal 1 über den gesamten Betrieb der Brennkraftmaschine gewährleistet.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft anwendbar bei leistungsschwachen Brenn­ kraftmaschinen mit häufig relativ stark bis voll geöffneter Drosselklappe 2. Eine gesonderte Unterdruckpumpe ist damit vermieden.

Im Rahmen der Erfindung können die Kanäle 7 auch einzeln und direkt in der Oberfläche des stark gekrümmten Abschnittes 13 des Tragflügelprofils 3 der Dros­ selklappe 2 münden.

Claims (4)

1. In einem Ansaugkanal angeordnete Klappe mit Tragflügelprofil, insbesondere bei Brennkraftmaschinen,

• - wobei die Klappe (2) im Ansaugkanal (1) mittels einer hohlen Welle (4) schwenkbeweglich angeordnet ist, und
• - die Welle (4) einerseits mit einer Öffnung (6) in der Oberfläche eines unsymmetrischen Tragflügelprofils (3) und
• - andererseits mit einer vom Strömungs-Unterdruck an der Öffnung beauf­ schlagten Einrichtung (9) in mediumsführender Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
• - daß die Klappe als Drosselklappe (2) des Ansaugkanals (1) dient mit einer im maximalen Offenstellungsbereich im Gebiet höchster Strö­ mungsgeschwindigkeit am Tragflügelprofil (3) wirksamer Öffnung (5 bzw. 6), die
• - mit der stromabseitigen, hohlen Klappenwelle (4) über einen Kanal (7) in Verbindung steht.

2. Drosselklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Öffnung (6) als ein im Tragflügelprofil (3) entlang einer Isobaren verlaufend angeordneter Schlitz (5) gestaltet ist, der
• - über Kanäle (7) mit der hohlen Klappenwelle (4) mediumsführend ver­ bunden ist.

3. Drosselklappe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Klappenwelle (4) mit einer Absorber-Einrichtung (9) in mediumsführen­ der Verbindung steht.

4. Drosselklappe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappenwelle (4) mit einem in einer Kraftstofftankentlüftung (10) ange­ ordneten Aktivkohlefilter (9) in Verbindung steht.