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Die
Erfindung betrifft einen Temperaturregler, zum Einsatz in einer
Reinluftansaugleitung oder einem Ansaugluftfiltergehäuse einer
Brenkraftmaschine.
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Aus
der
DE 71 35 765 U ist
eine Vorrichtung zur Regelung der Temperatur der Ansaugluft von Brennkraftmaschinen
bekannt, welche mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine verbunden
ist. Hierzu weist die Vorrichtung ein Gehäuse mit einem, in dem Gehäuse fixierten
Bimetallthermostaten auf, welcher einen Ventilkörper gegen einen Ventilsitz
einer in dem Gehäuse
angeordneten Hülse
drückt
und somit eine in der Hülse
angeordnete Durchgangsbohrung verschließt. Das Gehäuse ist reinluftseitig in den
Luftfilter integriert und verfügt über zwei
Steuerleitungen und eine Öffnung,
wobei die Öffnung
derart dimensioniert ist, dass eine ausreichende Luftmenge durch
die Öffnung
hindurchströmt
und den Bimetallthermostaten mit Luft umströmt. Die den Bimetallthermostaten
umströmende
Luft dient der Temperierung des Bimetallthermostaten und wird über eine
der beiden Steuerleitungen dem Ansaugkanal der Brennkraftmaschine
zugeführt.
Die andere Steuerleitung ist mit einem Rückschlagventil verbunden, welches über eine
dritte Steuerleitung mit einem Stellmotor verbunden ist. Der Stellmotor
betätigt
eine im Ansaugtrakt angeordnete Luftklappe. Das Rückschlagventil
verfügt über einen
Bimetallstreifen, welcher die Temperatur der Brennkraftmaschine
erfasst. Sobald die Brennkraftmaschine warm ist, öffnet der
Bimetallstreifen das Rückschlagventil
und verbindet so den Stellmotor über
die dritte Steuerleitung mit dem Gehäuse, in welchem der Bimetallthermostat
angeordnet ist. Bei einem, durch die angesaugte Luft erwärmten Bimetallthermostat öffnet dieser
die Durchgangsbohrung in der Hülse,
wodurch sich das Druckverhältnis
in dem Stellmotor und somit die Klappenstellung im Ansaugtrakt verändert.
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Bei
der Verwendung von Bimetallstreifen als Temperaturregler ergibt
sich jedoch bezüglich
der Schalttemperatur eine große
Streuung, wodurch die Schalttemperatur nicht genau bestimmt werden kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, einen kostengünstigen Temperaturregler mit
genau bestimmbarer Schalttemperatur zu schaffen. Diese Aufgabe wird
durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch einen Temperaturregler gelöst, der ein Gehäuse, ein temperaturabhängiges Belüftungs-
bzw. Regelventil, wenigstens zwei, jeweils einen kalibrierten Drosselquerschnitt
enthaltende Steuerleitungen umfasst, wobei der Temperaturregler
dichtend in die Reinluftleitung oder das Filtergehäuse einsteck-
und arretierbar ist. Dies erleichtert sowohl die Montage, als auch die
logistische Handhabung der gesamten Vorrichtung, da nur noch ein
komplettes Einzelteil zur Disposition steht.
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Das
temperaturabhängige
Ventil ist durch einen Ventilkörper
und einen Absatz gebildet. Der Absatz, welcher den Ventilsitz bildet,
ist in einer Gewindemuffe angeordnet. Der Ventilkörper wird
unterhalb einer vorbestimmten Temperatur von einem Bimetallthermostaten
gegen den Absatz gedrückt.
Der Bimetallthermostat ist mit einem Metallrahmen verbunden, welcher
einen Kragen aufweist. Der Kragen besitzt ein Innengewinde, welches
die Gewindemuffe aufnimmt. Durch Ein- bzw. Ausschrauben der Gewindemuffe
kann das von dem Ventilkörper
und dem Absatz gebildete Ventil justiert werden.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse Schnappzungen
aufweist. Mittels dieser Schnappzungen wird der Temperaturregler
ins Gehäuse
des Ansaugluftfilterkastens eingesteckt. Die Schnappzungen wirken
in der Art eines Widerhakens und verhindern ein Lösen des Temperaturreglers
aus seiner Einbauposition.
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In
einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Steuerleitungen
Schnappzungen aufweisen. Die Anbringung der Schnappzungen an den
Steuerleitungen stellt eine Variante der Schnappzungenbefestigung
dar. Sind sie am Gehäuse
befestigt, so ist die Einbauöffnung
im Ansaugluftfilterkasten größer als
bei der Steuerleitungsvariante, was zu einer größeren Dichtung führt. Bei
der Anbringung der Schnappzungen an den Steuerleitungen sind lediglich
die Bereiche um die wesentlich kleineren Einbauöffnungen abzudichten, was zu
einer weiteren Einsparung bezüglich
des eingesetzten Dichtungsmaterials führt.
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Weiter
kann man erfindungsgemäß vorsehen,
daß das
Belüftungs-
bzw. Regelventill einen Bimetallthermostaten aufweist. Bimetallthermostate sind
zuverlässiger
in der Anwendung und leichter zu justieren als vergleichbare Wachsthermostate.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Gehäuse aus
Kunststoff besteht. Die Verwendung von Kunststoff erleichtert die
spätere
Zurücknahme
am Lebensdauerende, insbesondere wenn der Kunststoff gekennzeichnet
ist. Weiter wird die Integration von Gehäuse und Dichtung zu einem einzigen
Bauteil erst durch die Verwendung von Kunststoff möglich.
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In
einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß am Gehäuse eine
Dichtlippe angespritzt ist. Durch das Anspritzen der Dichtlippe
wird die Anzahl an Einzelteilen bei dieser Funktionseinheit reduziert,
was zu Kosteneinsparungen und Erleichterungen bei der Montage führt.
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Weiter
kann man erfindungsgemäß vorsehen,
daß in
einer Vorrichtung zur Regelung der Temperatur der Ansaugluft von
gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen mit einer im Rohluftstutzen
eines Ansaugfilters angeordneten Steuerklappe, die mit einem pneumatischen
Stellmotor zusammenwirkt und in einer Endlage, eine einen Steuerraum
durchsetzende Rückstellfeder
im Stellmotor bewegt, einen Warmluftraum abschließt und gleichzeitig
einen Kaltluftkanal aufsteuert, wobei der Steuerraum des Stellmotors über kalibrierte
Drosselquerschnitte beinhaltende Steuerleitungen mit dem stromab
einer willkürlich betätigbaren
Drosselklappe liegenden Abschnitt des Ansaugkanals verbunden ist
und in den Steuerleitungen ein temperaturabhängig betätigtes Belüftungsventil vorgesehen ist,
das von einem auf einen Ventilkörper
wirkenden Bimetallthermostaten gebildet ist, der in einem von einem
Gehäuse
umschlossenen Raum angeordnet ist, der mit dem Reinluftraum des
Ansaugluftfilters über
mindestens eine Öffnung
in ständig
offener Verbindung steht, wobei die Steuerleitungen in den den Thermostaten
beinhaltenden Raum münden,
der eine weitere vom Ventilkörper über den
Thermostaten gesteuerte Verbindung zum Reinluftraum des Ansaugfilters
aufweist, ein Temperaturregler nach einem oder mehreren der vorgenannten
Ansprüche
enthalten ist, zum Einsatz kommt. Die Verwendung eines derartigen
Temperaturreglers in einer solchen Funktionseinheit bringt Vorteile
im Hinblick auf die immer weiter fortschreitende Entwicklung im
Hinblick auf zu schaffende Module.
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Diese
und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung
gehen außer
aus den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die
einzelnen Merkmale jeweils für
sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei
der Ausführungsform
der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte
sowie für
sich schutzfähige
Ausführungen
darstellen können,
für die
hier Schutz beansprucht wird.
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Es
stellen dar:
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1 eine schematische Darstellung
eines Ansaugtraktes einer Brennkraftmaschine mit integriertem Temperaturregler
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2 einen Schnitt durch einen
Temperaturregler
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3 einen Schnitt durch einen
Temperaturregler Im Ansaugkanal 1 einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine
ist im Drosselklappengehäuse 2 eine
Drosselklappe 3 angeordnet, wie dies in 1 dargestellt wird. Dieser Ansaugkanal korrespondiert
mit dem Ansaugluftfilter 4, der einen Reinluftraum 5 aufweist,
der sich innerhalb eines Filtereinsatzes 6 befindet. Auf
der Rohluftseite des Ansaugluftfilters 4 befindet sich
ein Ansaugrohr 7. Das Ansaugrohr 7 weist einen
Rohluftstutzen 8 auf, in den ein Kaltluftkanal 9 und
ein Warmluftkanal 10 münden. Die Warmluft
wird durch eine nicht dargestellte Warmluftleitung, die in der Gegend
um den Auspuff der Verbrennungskraftmaschine angesiedelt ist an den
Warmluftkanal 10 geliefert. Eine im Rohluftstutzen 8 angeordnete
Steuerklappe 12, die schwenkbar ausgeführt ist, verfügt über einen
Schwenkhebel 13, an dem die Antriebsstange 14 eines
pneumatischen Stellmotors 15 angeordnet ist. Im Stellmotor 15 ist eine
Gummimembrane 16 samt korrespondierender, den Steuerraum 19 des
Stellmotors 15 durchsetzenden Rückstellfeder 17 angeordnet,
wie dies 1 verdeutlicht.
Der Stellmotor 15 kommuniziert mittels Steuerleitung 38 mit
dem am Ansaugluftfiltergehäuseboden 11 befestigten
Temperaturregler 25, der seinerseits mittels einer Öffnung mit
der Reinluftseite in Verbindung steht sowie mittels Steuerleitung 37,
die ihrerseits einen Drosselquerschnitt 20 aufweist, mit der
Strömung
im Ansaugkanal 1. Durch die Verbindung des Temperaturreglers 25,
bzw. dessen Innenraumes mit sowohl der Reinluftseite des Ansaugluftfilters 4 als
auch der Strömung
im Ansaugkanal 1 gelangt die Information über die
jeweilige Gastemperatur auf jeden Fall in den Temperaturregler 25.
Durch die beschriebene Verbindung ist der Stellmotor 15 an den
Ansaugkanal, insbesondere stromabwärts der Drosselklappe angeschlossen.
Die Steuerklappe 12 ist mittels des Stellmotors 15 gegen
die Kraft der Rückstellfeder 17 aus
der dargestellten Endstellung, in der sie den Warmluftkanal 10 abschließt und nur Kaltluft
passieren läßt, z. B.
in die gestrichelte Position schwenkbar. In der gestrichelten Position
ist der Kaltluftkanal 9 geschlossen und es passiert über den Warmluftkanal 10 nur
warme Luft in den Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine. Des
weiteren ist jede beliebige Stellung der Steuerklappe 12,
die zu Mischtemperaturen der Ansaugluft führt, zwischen den beiden in 1 dargestellten Positionen
denkbar.
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Der
in 2 dargestellte Temperaturregler 25,
dessen im Spritzgußverfahren
hergestelltes Gehäuse
aus einem oberen Gehäuseteil 35 und
einem mit diesem am Rand abgedichtet verbundenem unteren Gehäuseteil 36 besteht,
umschließen
einen Raum 31, der mit dem Reinluftraum des Ansaugluftfilters über eine
kleine Öffnung 30 dauernd
kommuniziert.
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In
einem Absatz 39, der sich im unteren Gehäuseteil 36 befindet,
ist ein Metallrahmen derart integriert, daß er vom oberen Gehäuseteil 35 und
vom unteren Gehäuseteil 36 gehalten
wird. Der Metallrahmen ist derart ausgestaltet, daß eine Zunge 41 herausragt,
die ihrerseits einen mit einem Niet 56 befestigten Bimetallthermostat 29 aufnimmt.
Des weiteren weist der Metallrahmen 40 einen ein Innengewinde 42 aufweisenden
Kragen 43 auf, der wiederum eine Gewindemuffe 32 aufnimmt.
Unterhalb der im oberen Gehäuseteil
befindlichen Öffnung 30 weist
die Zunge 41 eine Öffnung 44 auf,
die die Anströmung
des Bimetallthermostaten 29 mit Luft aus dem Ansaugluftfilterkasten
erleichtern soll. Der Bimetallthermostat 29 kommuniziert
mit einem Ventilkörper 28.
In den von den Gehäuseteilen 35, 36 umschlossenen,
den Bimetallthermostaten 29 beinhaltenden Raum 31 münden die
Steuerleitungen 37, 38 mit den kalibrierten Drosselquerschnitten 20, 21,
die für
die anwendungsgerechte Funktion des Temperaturreglers verantwortlich
sind. Der Raum 31 verfügt über eine
weitere vom Ventilkörper 28 über den
Bimetallthermostat 29 gesteuerte Verbindung 26 zum
Reinluftraum des Ansaugluftfilters 4. Die Verbindung 26 ist
in der Gewindemuffe 32 angeordnet und hat einen als Ventilsitz
ausgestalteten Absatz 33. Gegen diesen Absatz 33 wird
der als Kugel ausgebildete Ventilkörper 28 von dem Bimetallthermostaten 29 unterhalb
einer vorbestimmten Temperatur der Ansaugluft angedrückt. Durch
Ein- bzw. Ausschrauben der Gewindemuffe kann das von Ventilkörper 28 und
Absatz 33 gebildete Ventil justiert werden. Der Kragen 43 des Metallrahmens 40 greift
in eine Öffnung 45 des
oberen Gehäuseteils 35,
wobei der Kragen 43 und die Öffnung 45 gegeneinander
abgedichtet sind. Von der Öffnungswandung
erstreckt sich ein Stutzen 46 nach außen, dessen lichter Querschnitt
sich vom Rand des Kragens 43 aus als kegelige Erweiterung 47 darstellt. Der
Stutzen 46 ist an seinem freien Ende 46a mittels eines
Deckels 50 verschlossen. Am Umfang des Stutzens verbleiben
drei Öffnungen 51.
Unterhalb des Stutzenhohlraumes 52 nimmt eine Ringrinne 53 eine
Leimschicht 54 auf, die das obere Gehäuseteil 35 gegenüber dem
Kragen 43 des Metallrahmens 40 und diesen gegenüber der
Gewindemuffe 32 abdichtet. Ein Vorsprung 55 im
Bereich des unteren Gehäuseteils 36 dient
für das
Bimetallthermostat als Anschlag, um so dessen Ausschlag zu begrenzen,
um beispielsweise ein Herausfallen des Ventilkörpers aus der Gewindemuffe 32 zu
verhindern. Zur Befestigung des Temperaturreglers 25 im
Ansaugluftfiltergehäusebodens 11,
der in 2 gestrichelt
dargestellt ist, dienen die elastischen Schnappzungen 60,
die ähnlich
einem Widerhaken, nachdem das Gehäuseteil 36 durch die Öffnung des
Ansaugluftfiltergehäusebodens 11 getaucht
ist, zurückschnappen
und in Verbindung mit der am Gehäuseteil 36 befestigten Dichtlippe 61 am
Ansaugluftfiltergehäuseboden 11 eine
feste, dichtende Verbindung herstellen.
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Der
Temperaturregler 25, der in 3 dargestellt
wird, wird im Spritzgußverfahren
hergestellt. Insbesondere das Gehäuse, das aus einem oberen Gehäuseteil 35 und
einem mit diesem am Rand abgedichtet verbundenem unteren Gehäuseteil 36 besteht.
Diese Gehäuseteile 35, 36 umschließen einen Raum 31,
der mit dem Reinluftraum des Ansaugluftfilters über eine kleine Öffnung 30 kommuniziert.
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In
einem im unteren Gehäuseteil 36 befindlichen
Absatz 39 ist ein Metallrahmen derart integriert, daß er vom
oberen Gehäuseteil 35 und
vom unteren Gehäuseteil 36 gehalten
wird. Der Metallrahmen ist so ausgestaltet, daß eine Zunge 41 herausragt,
die ihrerseits einen mit einem Niet 56 befestigten Bimetallthermostat 29 aufnimmt.
Der Metallrahmen 40 weist einen ein Innengewinde 42 aufweisenden
Kragen 43 auf, der eine Gewindemuffe 32 aufnimmt.
Unterhalb der im oberen Gehäuseteil
befindlichen Öffnung 30 weist
die Zunge 41 eine Öffnung 44 auf,
die die Anstömung
des Bimetallthermostaten 29 mit Luft aus dem Ansaugluftfilterkasten
erleichtert. Der Bimetallthermostat 29 kommuniziert mit
einem Ventilkörper 28.
In den von den Gehäuseteilen 35, 36 umschlossenen,
den Bimetallthermostaten 29 beinhaltenden Raum 31 münden die
Steuerleitungen 37, 38 mit den kalibrierten Drosselquerschnitten 20, 21,
die für
die anwendungsgerechte Funktion des Temperaturreglers verantwortlich
sind. Der Raum 31 verfügt über eine
weitere vom Ventilkörper 28 über den
Bimetallthermostat 29 gesteuerte Verbindung 26 zum Reinluftraum
des Ansaugluftfilters 4. Die Verbindung 26 ist
in der Gewindemuffe 32 angeordnet und hat einen als Ventilsitz
ausgestalteten Absatz 33. Gegen diesen Absatz 33 wird
der als Kugel ausgebildete Ventilkörper 28 von dem Bimetallthermostaten 29 unterhalb
einer vorbestimmten Temperatur der Ansaugluft angedrückt. Durch
Ein- bzw. Ausschrauben der Gewindemuffe kann das von Ventilkörper 28 und
Absatz 33 gebildete Ventil justiert werden. Der Kragen 43 des
Metallrahmens 40 greift in eine Öffnung 45 des oberen
Gehäuseteils 35,
wobei der Kragen 43 und die Öffnung 45 gegeneinander
abgedichtet sind. Von der Öffnungswandung
erstreckt sich ein Stutzen 46 nach außen, dessen lichter Querschnitt
sich vom Rand des Kragens 43 aus eine kegelige Erweiterung aufweist.
Der Stutzen 46 ist an seinem freien Ende 46a mittels
eines Deckels 50 verschlossen. Am Umfang des Stutzens verbleiben
drei Öffnungen 51.
Unterhalb des Stutzenhohlraumes 52 nimmt eine Ringrinne 53 eine
Leimschicht 54 auf, die das obere Gehäuseteil 35 gegenüber dem
Kragen 43 des Metallrahmens 40 und diesen gegenüber der
Gewindemuffe 32 abdichtet. Ein Vorsprung 55 im
Bereich des unteren Gehäuseteils 36 dient
für das
Bimetallthermostat als Anschlag, um so dessen Ausschlag zu begrenzen,
um beispielsweise ein Herausfallen des Ventilkörpers aus der Gewindemuffe 32 zu
verhindern. Zur Befestigung des Temperaturreglers 25 im Ansaugluftfiltergehäusebodens 11,
der in 3 gestrichelt
dargestellt ist, dienen die elastischen Schnappzungen 60,
die ähnlich
einem Widerhaken, nachdem die Steuerleitungen 37, 38 durch
die dafür vorgesehenen Öffnungen
des Ansaugluftfiltergehäusebodens 11 gesteckt
sind, zurückschnappen
und in Verbindung mit der am Gehäuseteil 36 integrierten Dichtlippe 61 am
Ansaugluftfiltergehäuseboden 11 eine
feste, dichtende Verbindung herstellen.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, daß die
Dichtlippe am Gehäuseteil 36 nachträglich angespritzt
wird. Ebenfalls ist in einer alternativen Ausgestaltung vorgesehen,
daß die
Gehäuseteile
aus Polypropylen bestehen.
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- 1
- Ansaugkanal
- 2
- Drosselklappengehäuse
- 3
- Drosselklappe
- 4
- Ansaugluftfilter
- 5
- einen
Reinluftraum
- 6
- Filtereinsatzes
- 7
- Ansaugrohr
- 8
- einen
Rohluftstutzen
- 9
- Kaltluftkanal
- 10
- Warmluftkanal
- 11
- Ansaugluftfiltergehäuseboden
- 12
- Steuerklappe
- 13
- Schwenkhebel
- 14
- Antriebsstange
- 15
- Stellmotors
- 16
- Gummimembrane
- 17
- Rückstellfeder
- 19
- Steuerraum
- 20
- Drosselquerschnitt
- 21
- Drosselquerschnitt
- 25
- Temperaturregler
- 26
- Verbindung
- 28
- Ventilkörper
- 29
- Bimetallthermostat
- 30
- Öffnung
- 31
- Raum
- 32
- Gewindemuffe
- 33
- Absatz
- 35,36
- Gehäuseteil
- 37
- Steuerleitung
- 38
- Steuerleitung
- 39
- Absatz
- 40
- Metallrahmen
- 41
- Zunge
- 42
- Innengewinde
- 43
- Kragen
- 44
- Öffnung
- 45
- Öffnung
- 46
- Stutzen
- 46a
- freies
Ende
- 47
- kegelige
Erweiterung
- 50
- Deckels
- 51
- Öffnungen
- 52
- Stutzenhohlraum
- 53
- Ringrinne
- 54
- Leimschicht
- 55
- Vorsprung
- 56
- Niet
- 60
- Schnappzunge
- 61
- Dichtlippe