DE19625154C1 - Device for heating movable control component for internal combustion engine - Google Patents

Device for heating movable control component for internal combustion engine

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Abstract

The heating body (6) matches that part of the outer wall (3) of the housing (1) which is subjected to the greatest thermic stress. It is made of a heat-conductive material and on it are formed first and second connections (7,7') together with at least one fixture component. The fixture component in the installed state tensions the heating body against the outer wall. The heating body on its side facing the outer wall of the housing is provided with a layer (12) of heat-conductive material. The housing is only heated during the hot running phase of the engine. The control component (2) is a throttle flap, an idling adjuster or a venting flap for the crankcase.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beheizen eines in einem Gehäuse untergebrachten beweglichen Steuerelements einer Brennkraftmaschine.The present invention relates to a device for heating an in a movable control element housed in a housing Internal combustion engine.

Es ist bekannt, derartige Vorrichtungen als elektrische Widerstandshei­ zungen auszubilden. Diese Widerstandsheizungen sind meist in das Ge­ häuse integriert, wie zum Beispiel in der Druckschrift DE 41 22 138 C1 beschrieben.It is known to use such devices as electrical resistance training tongues. These resistance heaters are mostly in the Ge integrated housing, such as in the publication DE 41 22 138 C1 described.

Ferner sind beispielsweise aus der Druckschrift JP-A 02 091 431 auch mittels Flüssigkeit beheizte Vorrichtungen bekannt, die in das zu behei­ zende Gehäuse integriert sind.Furthermore, for example from JP-A 02 091 431 liquid heated devices known to behei in the housing are integrated.

Schließlich ist in der Druckschrift DE 29 49 041 B1 eine Heizvorrichtung zur Gemischaufbereitung bei Gemischbildnern beschrieben, welche im wesentlichen flächig ausgebildet ist, in das Gehäuse integriert ist und da­ bei von Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine durchströmt wird. Diese Heizvorrichtung ist zusätzlich mit einem elektrischen Heizwiderstandsma­ terial ausgekleidet, um auch unmittelbar nach dem Einschalten der Zün­ dung ein Beheizen eines in einem Gehäuse untergebrachten beweglichen Steuerelements zu ermöglichen.Finally, in the document DE 29 49 041 B1 there is a heating device for mixture preparation in mixture formers described in is essentially flat, is integrated in the housing and there is flowed through by coolant of the internal combustion engine. This Heater is also equipped with an electrical heating resistor material lined to immediately after switching on the gun a heating of a movable housed in a housing Allow control.

Nachteilig bei den Vorrichtungen mit elektrischer Heizung ist, daß diese sehr aufwendig und daher teuer sind. Weniger aufwendig, aber ebenfalls nachteilig sind dagegen jene Vorrichtungen mit flüssigkeitsbetriebener Heizung, bei welchen der Flüssigkeitskreislauf in das Gehäuse integriert ist bzw. durch das Gehäuse hindurchgeht. Denn dadurch ist bei Arbeiten am Gehäuse bzw. am Steuerelement erforderlich, daß der Flüssigkeits­ kreislauf unterbrochen wird. Außerdem sind die bekannten Vorrichtungen bezüglich der Wartungsfreundlichkeit nicht zufriedenstellend.A disadvantage of the devices with electrical heating is that this are very complex and therefore expensive. Less expensive, but also on the other hand, those devices with liquid-operated devices are disadvantageous Heating, in which the liquid circuit is integrated in the housing is or passes through the housing. Because that's when working  on the housing or on the control element that the liquid cycle is interrupted. In addition, the known devices unsatisfactory in terms of serviceability.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu konzipieren, die durch Verwendung einfacher Mittel eine zuverlässige Be­ heizung der beweglichen Steuerelemente ermöglicht. Zudem soll diese Vorrichtung kostengünstig herstellbar und gut montierbar sein.It is therefore an object of the present invention to provide a device conceive a reliable loading by using simple means heating of the movable controls. In addition, this should Device can be manufactured inexpensively and easily assembled.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Indem der Heizkörper der Vorrichtung eine der Außenwand des Gehäu­ ses angepaßte Formgebung aufweist und an der Außenwand des Gehäu­ ses anliegt, kann das Gehäuse des beweglichen Steuerelements unver­ ändert beibehalten werden und kann die Vorrichtung bei Reparaturen an dem beweglichen Steuerelement einfach entfernt werden, ohne daß dabei der Heizkreislauf unterbrochen wird. Dadurch ist zu jedem Zeitpunkt eine Nachrüstung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich und können ohne großen logistischen Aufwand Gehäuse mit und ohne Heizvorrich­ tung bereitgestellt werden. Darüber hinaus ist diese Vorrichtung beson­ ders einfach ausgebildet, so daß an der Vorrichtung kaum Störungen auf­ treten dürften. Selbst für den Fall von Störungen ist jedoch sichergestellt, daß die Vorrichtung an der Außenwand des Gehäuses leicht zugänglich ist.This object is achieved by the features of patent claim 1. By placing the heater of the device on the outer wall of the housing ses adapted shape and on the outer wall of the housing Ses is present, the housing of the movable control element can changes are maintained and the device can be used for repairs the movable control element can be easily removed without doing so the heating circuit is interrupted. This means there is one at all times Retrofitting possible with the device according to the invention without much logistical effort Housing with and without heating device tion are provided. In addition, this device is special ders simply designed so that hardly any interference on the device may kick. However, even in the event of malfunctions, that the device is easily accessible on the outer wall of the housing is.

Bevorzugt ist der Heizkörper dabei jenem Teil der Außenwand des Ge­ häuses angepaßt, welcher der größten thermischen Beanspruchung aus­ gesetzt ist. Auf diese Weise können die Abmessungen des Heizkörpers im Vergleich zum Gehäuse des Steuerelements sogar relativ klein gewählt werden.The radiator is preferably that part of the outer wall of the Ge adapted to the house, which has the greatest thermal stress is set. In this way, the dimensions of the radiator in Compared to the housing of the control element, it is even chosen to be relatively small will.

Zweckmäßig besteht der Heizkörper aus einem wärmeleitfähigen Material wie zum Beispiel Edelstahl. Dadurch ist ein sehr guter Wärmeübergang von der Vorrichtung auf das zu beheizende Gehäuse möglich.The radiator expediently consists of a thermally conductive material such as stainless steel. This is a very good heat transfer possible from the device to the housing to be heated.

An dem Heizkörper kann ein erster und ein zweiter Anschlußstutzen ange­ formt sein. Damit kann der Heizkörper mittels Schläuchen direkt an den Kühlflüssigkeitskreislauf der Brennkraftmaschine angekoppelt werden. Bevorzugt sollten die beiden Anschlußstutzen einander gegenüberliegen, um eine optimale Durchströmung des Heizkörpers zu ermöglichen. A first and a second connecting piece can be attached to the radiator be shaped. This allows the radiator to be connected directly to the hose Coolant circuit of the internal combustion engine are coupled. The two connecting pieces should preferably be opposite one another, to allow an optimal flow through the radiator.  

Vorteilhaft ist an den Heizkörper wenigstens ein Befestigungselement an­ geformt. Ist dieses Befestigungselement zum Beispiel als Befestigungsla­ sche ausgebildet, so kann die Vorrichtung an den auf der Außenseite des Gehäuses vorgesehenen Gehäusebefestigungen eingehängt werden, ohne daß eine zusätzliche Fixierung erforderlich ist.At least one fastening element is advantageously attached to the radiator shaped. Is this fastener, for example, as a mounting bracket cal formed, the device can on the outside of the Provided housing attachments are attached, without additional fixation is required.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn durch die Befestigungselemente in montiertem Zustand der Heizkörper gegen die Außenwand vorgespannt wird. Die gewünschte Vorspannung wird beispielsweise durch eine gering­ fügige Neigung des flächigen Heizkörpers zu der Außenwandung des Ge­ häuses erreicht. Aufgrund der Vorspannung können unerwünschte Luft­ spalte zwischen der Vorrichtung bzw. dem Heizkörper und dem Gehäuse, welche die Wärmeleitung nahezu vollständig unterbinden würden, ausge­ schlossen werden. Zudem können eventuell auftretende Toleranzen aus­ geglichen werden.It is particularly advantageous if the fastening elements in FIG assembled state of the radiators biased against the outer wall becomes. The desired preload is, for example, low smooth inclination of the flat radiator to the outer wall of the Ge house reached. Due to the preload, unwanted air gap between the device or the radiator and the housing, which would almost completely prevent heat conduction be closed. In addition, any tolerances that may arise be compared.

Ferner kann der Heizkörper zum Ausgleich von Toleranzen an seiner der Außenwand des Gehäuses zugewandten Seite mit einer Schicht aus einem wärmeleitfähigen Medium versehen sein. Hierfür kann eine Paste oder eine Folie, welche eine gewisse Flexibilität aufweisen sollten, einge­ setzt werden.Furthermore, the radiator can compensate for tolerances on its Outer wall of the housing facing side with a layer of be provided with a thermally conductive medium. A paste can be used for this or a film, which should have a certain flexibility be set.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Gehäuse nur wäh­ rend der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine - also dann, wenn es aufgrund äußerer Randbedingungen, wie Kälte, Feuchtigkeit usw. erfor­ derlich ist - aufgeheizt, so daß keine unerwünscht hohe Aufheizung auftre­ ten kann. Diese Begrenzung der Aufheizung kann einfach durch Anzapfen des kleinen oder "Kurzschluß"-Kühlflüssigkeitskreislaufs der Brennkraft­ maschine realisiert werden, da Brennkraftmaschinen im allgemeinen einen Thermostat aufweisen, der beim Erreichen der Betriebstemperatur den kleinen Kreislauf sperrt und den über einen Kühler geführten großen Kreislauf öffnet. Damit wird die im kleinen Kreislauf befindliche Kühlflüs­ sigkeit nicht mehr weiter aufgeheizt. Die bei sehr kalten Außentemperatu­ ren weiterhin notwendige Beheizung des Gehäuses ist bei Erreichen der Betriebstemperatur in ausreichendem Maß durch die Strahlungswärme der Brennkraftmaschine gewährleistet. According to a preferred embodiment, the housing is only while rend the warm-up phase of the internal combustion engine - so when it due to external conditions such as cold, moisture, etc. derlich is - heated, so that no undesirably high heating occurs can. This limitation of heating can be done simply by tapping the small or "short circuit" coolant circuit of the internal combustion engine machine can be realized since internal combustion engines in general have a thermostat, when the operating temperature is reached blocks the small circuit and the large one, which is led through a cooler Circuit opens. This is the cooling flow in the small circuit liquid no longer heated up. The very cold outside temperature Ren still necessary heating of the housing is when the Sufficient operating temperature due to the radiant heat the internal combustion engine guaranteed.  

Vorteilhaft kann das Steuerelement als Drosselklappe, als Leerlaufsteller oder als Entlüftungsklappe für ein Kurbelgehäuse ausgebildet sein. Denn diese Steuerelemente sind besonders störanfällig, wenn sehr tiefe Außen­ temperaturen, das heißt Temperaturen unter 0°C und hohe Luftfeuchtig­ keiten auftreten.The control element can advantageously be used as a throttle valve, as an idle actuator or be designed as a ventilation flap for a crankcase. Because these controls are particularly prone to failure when very deep outside temperatures, i.e. temperatures below 0 ° C and high humidity occur.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiden nach­ folgenden Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:The present invention will be described with reference to the two following drawing figures explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine geschnittene schematische Darstellung einer Gehäuses mit einem Steuerelement und der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung zum Beheizen; und Figure 1 is a sectional schematic representation of a housing with a control element and the Vorrich device according to the invention for heating. and

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II′ aus Fig. 1. Fig. 2 shows a section along the line II-II 'in FIG. 1.

Die Fig. 1 zeigt ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 mit einem im Innern drehbeweglich angeordneten Steuerelement 2, nämlich einer Drosselklappe. Zur Befestigung des Gehäuses 1 an der nicht dargestell­ ten Brennkraftmaschine weist das Gehäuse 1 einen Flansch 3 mit einer Anzahl von Öffnungen 4 zur Befestigung auf. Fig. 1 shows a substantially cylindrical housing 1 with a rotatably arranged inside control 2, which is a throttle valve. To attach the housing 1 to the internal combustion engine (not shown), the housing 1 has a flange 3 with a number of openings 4 for attachment.

Seitlich an einem thermisch stark beanspruchten Teil der Außenwand 5 des Gehäuses 1, liegt ein bogenförmig gekrümmter Heizkörper 6 an. Die­ ser Heizkörper 6 ist im wesentlichen flächig ausgebildet und mündet an zwei einander gegenüberliegenden Seiten in zwei Anschlußstutzen 7, 7′. Der erste der Anschlußstutzen 7 dient dabei als Einlaß und der zweite der Anschlußstutzen 7′ als Auslaß für eine in den Schläuchen 8 geführte Flüssigkeit, die vom Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine bezogen wird.At the side of a thermally highly stressed part of the outer wall 5 of the housing 1 , there is an arcuate heating element 6 . The water heater 6 is substantially flat and opens on two opposite sides in two connecting pieces 7 , 7 '. The first of the connecting piece 7 serves as an inlet and the second of the connecting piece 7 'as an outlet for a liquid guided in the tubes 8 , which is obtained from the cooling circuit of the internal combustion engine.

Zur Befestigung der Vorrichtung sind in den Bereichen des Übergangs vom Heizkörper 6 zu den Anschlußstutzen 7, 7′ zwei Befestigungslaschen 9 angeformt. Die Befestigungslaschen 9 sind jeweils mit einer Bohrung 10 versehen, wobei die Bohrungen 10 mit den Öffnungen 4 des Gehäuses 1 korrespondieren und jeweils von einer gemeinsamen Schraube 11 durch­ setzt sind.To attach the device, two mounting tabs 9 are formed in the areas of the transition from the radiator 6 to the connecting piece 7 , 7 '. The mounting tabs 9 are each provided with a bore 10 , wherein the bores 10 correspond to the openings 4 of the housing 1 and are each set by a common screw 11 .

Zum Ausgleich von Toleranzen ist der Heizkörper 6 leicht geneigt zu der Außenwand 5 des Gehäuses 1 angeordnet, so daß der Heizkörper 6 bei Befestigung gegen die Außenwand 5 angepreßt wird. Um die Wärmeleit­ fähigkeit zu erhöhen ist zwischen dem Gehäuse 1 und dem Heizkörper 6 außerdem eine Schicht 12 einer wärmeleitfähigen Paste aufgetragen.To compensate for tolerances, the radiator 6 is arranged slightly inclined to the outer wall 5 of the housing 1 , so that the radiator 6 is pressed against the outer wall 5 when fastened. In order to increase the thermal conductivity, a layer 12 of a thermally conductive paste is also applied between the housing 1 and the radiator 6 .

Aus dem in Fig. 2 gezeigten Querschnitt geht deutlich hervor, daß der Heizkörper 6 einfach als flaches Rohr ausgebildet sein kann. Natürlich sind aber auch andere im wesentlichen flächige Ausführungsformen des Heizkörpers 6 denkbar.From the cross section shown in Fig. 2 it is clear that the radiator 6 can be designed simply as a flat tube. Of course, other essentially flat embodiments of the radiator 6 are also conceivable.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Beheizen eines in einem Gehäuse untergebrachten beweglichen Steuerelements einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung als im wesentlichen flächiger Heizkörper (6) ausgebildet ist und von Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (6) eine der Außenwand (5) des Gehäuses (1) ange­ paßte Formgebung aufweist und an der Außenwand (5) des Gehäu­ ses (1) anliegt.1. Device for heating a movable control element of an internal combustion engine housed in a housing, the device being designed as a substantially flat heating element ( 6 ) and through which cooling liquid of the internal combustion engine can flow, characterized in that the heating element ( 6 ) has an outer wall ( 5 ) of the housing ( 1 ) has a suitable shape and rests on the outer wall ( 5 ) of the housing ( 1 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (6) jenem Teil der Außenwand (5) des Gehäuses (1) an­ gepaßt ist, welcher der größten thermischen Beanspruchung ausge­ setzt ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the radiator ( 6 ) that part of the outer wall ( 5 ) of the housing ( 1 ) is fitted, which is the greatest thermal stress. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (6) aus einem wärmeleitfähigen Material besteht.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the heater ( 6 ) consists of a thermally conductive material. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Heizkörper (6) ein erster und ein zweiter An­ schlußstutzen (7, 7′) angeformt ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a first and a second connection piece ( 7 , 7 ') is integrally formed on the radiator ( 6 ). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Heizkörper (6) wenigstens ein Befestigungs­ element angeformt ist. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one fastening element is integrally formed on the radiator ( 6 ). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Befestigungselement in montiertem Zustand den Heizkörper (6) gegen die Außenwand (5) vorspannt.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the fastening element in the assembled state biases the radiator ( 6 ) against the outer wall ( 5 ). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Heizkörper (6) an seiner der Außenwand (5) des Gehäuses (1) zugewandten Seite mit einer Schicht (12) aus einem wärmeleitfähigen Medium versehen ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the heater ( 6 ) on its the outer wall ( 5 ) of the housing ( 1 ) facing side is provided with a layer ( 12 ) made of a thermally conductive medium. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (1) nur während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine aufgeheizt wird.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the housing ( 1 ) is heated only during the warm-up phase of the internal combustion engine. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuerelement (2) eine Drosselklappe ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the control element ( 2 ) is a throttle valve. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuerelement (2) ein Leerlaufsteller ist.10. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the control element ( 2 ) is an idle actuator. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuerelement (2) eine Entlüftungsklappe für ein Kurbelgehäuse ist.11. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the control element ( 2 ) is a ventilation flap for a crankcase.
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