DE202006007545U1

DE202006007545U1 - Vorrichtung zur Steuerung der Ansaugluft für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE202006007545U1
Application number: DE200620007545
Authority: DE
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2016-05-11

Abstract

Vorrichtung zur Steuerung der Ansaugluft für einen Verbrennungsmotor, bei dem die Steuerung der Menge der Luft im Ansaugsystem durch mindestens eine drehbare Schaltklappe (2) erfolgt, wobei mindestens eine Schaltklappe (2) aus Kunststoff auf einer drehbaren Welle (3) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) aus Metall ist und einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Ansaugluft für einen Verbrennungsmotor, der für seine Funktion eine vorgegebene Menge Luft benötigt, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Bei den bekannten Ansaugsystemen werden sogenannte Schaltsaugrohrsysteme verwendet, die beispielsweise in separaten Luftverteilungsräumen eine solche Steuerung der Ansaugluft vor der Zuführung zu mehreren Ansaugstutzen gestatten.
Bekannt ist beispielsweise aus der DE 10236393 A , dass die Steuerung über so genannte Tumbleklappen oder auch Ladungsbewegungs- oder Abschaltklappen erfolgt, die auf einer Schwenkwelle angeordnet sind. Somit kann hier eine Steuerung der Ansaugluft für den Verbrennungsmotor durch eine Drehung der Tumbleklappen vorgenommen werden, bei der die Öffnung und damit die Menge und Richtung (Tumbleströmung) der Ansaugluft durch die jeweilige Drehstellung im Bereich des Einlasses des Ansaugtraktes verändert wird.
Bei dieser bekannten Anordnung sind die Welle, die Schaltklappen und Teile der Lagerelemente einstückig aus Kunststoff geformt. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass bei Kunststoffen eine erhebliche Wärmedehnung, insbesondere in Längsrichtung der Welle, auftreten kann. Somit ist ein optimaler Sitz der Schaltklappen in den Öffnungen während des Betriebs des Verbrennungsmotors, bei dem eine erhebliche Wärmebeaufschlagung erfolgt, nicht immer gewährleistet.
Aus der DE 19504256 A ist eine Vorrichtung für ein Schaltsaugrohr bekannt, bei der ebenfalls eine drehbar gelagerte Schaltklappe als Absperrelement zur Steuerung der Luftzufuhr im Ansaugkanal eines Verbrennungsmotors vorhanden ist. Hier ist eine Welle aus Metall vorhanden an der die Schaltklappen aus Kunststoff angefügt sind. Um die Schaltklappen jedoch sicher und vor allem drehfest an die Welle anzufügen, müssen an der runden Welle Abflachungen vorgesehen werden, die mit entsprechenden Abflachungen an den Schaltklappen korrespondieren. Das Anfügen der Schaltklappen wird hier über einen realtiv aufwendigen Clipsmechanismus durchgeführt, bei dem dann nach dem Zusammenfügen die Abflachungen aneinanderliegen.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zur Steuerung der Ansaugluft für einen Verbrennungsmotor aus, die auf einfache Weise so fortzubilden ist, dass eine einfache und wirkungsvolle Befestigung der Schaltklappen auf der Welle erreichbar ist.
Bei der gattungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung der Ansaugluft für einen Verbrennungsmotor, bei dem die Steuerung der Menge der Luft im Ansaugsystem durch mindestens eine drehbare Schaltklappe erfolgt, ist mindestens eine Schaltklappe aus Kunststoff auf einer drehbaren Welle gelagert. Erfindungsgemäß ist jedoch die Welle in vorteilhafter Weise aus Metall und sie weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Hiermit ist auf einfache Weise erreicht, dass unter Nutzung der physikalischen Vorteile einer Welle aus Metall, vorzugsweise aus Stahl, im Vergleich zum Stand der Technik keine mechanische Bearbeitung der Welle notwendig ist um eine wirkungsvolle mechanische Befestigung der Schaltklappe auf der Welle zu erreichen. Bei der Erfindung ist eine Verdrehung auf der Welle nicht möglich und der Strömungsquerschnitt der Schaltklappe ist in offener Stellung optimiert, da der Rechteckquerschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung wesentlich kleiner ist als der Kreisquerschnitt.
Die mindestens eine Schaltklappe kann dann mit herkömmlich bekannten Mitteln auf einfache Weise als Kunststoffspritzteil auf die Welle aufgespritzt werden, wobei die jeweils aufgespritzte Schaltklappe an beiden Enden ebenfalls mit aufgespritzten, an beiden Enden jeweils identischen Lagerstellen zur Lagerung an entsprechenden Lagern im Ansaugsystem versehen ist.
Die Lagerstellen können dabei in vorteilhafter Weise entsprechend den Lagern im Ansaugsystem einen runden Querschnitt aufweisen um die Drehung der Welle zu ermöglichen. Vorteilhaft ist außerdem, wenn die Lagerstellen jeweils ein in vorgegebene Grenzen elastisches Scharnier aufweisen, in das die Lagerstellen der Welle jeweils eingeschnappt werden kann.
Um eine in axialer und radialer Richtung eine wirkungsvolle Halterung der Schaltklappen im Ansaugsystem über die Lager an der Welle zu gewährleisten, können die Verbindungsbereiche der jeweiligen Schaltklappe mit dem Lager so dimensioniert werden, dass sich eine axiale Sicherung der Schaltklappen ergibt, die jedoch eine axiale Verschiebung der jeweiligen Schaltklappe in Bezug auf die im Ansaugsystem fixierten Lager in vorgegebenen Grenzen gewährleistet um eventuelle Wärmedehnungen auszugleichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine Ansicht auf einen prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung zur Steuerung der Ansaugluft in einem Verbrennungsmotor mit Schaltklappen, die auf einer Welle angeordnet sind,
2 einer Detailansicht einer Schaltklappe mit Lagerstellen und
3 eine Detailansicht einer Lagerstelle für die Schaltklappe.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In 1 ist eine Vorrichtung 1 gezeigt, die zur Steuerung der Versorgung eines hier nicht dargestellten Verbrennungsmotors mit Luft über einen Ansaugtrakt geeignet ist. Es sind hier vier Schaltklappen 2 auf einer Welle 3 angeordnet, die jeweils im Detail aus 2 zu entnehmen sind. In Abhängigkeit von der Drehstellung der Schaltklappen 2 wird jeweils eine Öffnung im Ansaugverteilsystem des Verbrennungsmotors freigegeben oder verschlossen.
Weiterhin sind noch Lager 5 vorhanden, in die entsprechende Lagerstellen 6 an der jeweiligen Schaltklappe 2 einschnappbar sind. Wie aus der 2 zu entnehmen ist, sind die runden Lager 5 einstückig mit der jeweiligen Schaltklappe 2 an die Welle 3 mit einem rechteckigen Querschnitt in einem Kunststoffspritzgussverfahren angegossen. Die Verbindungsbereiche der Schaltklappen 2 mit dem Lager 5 können dabei so dimensioniert werden, dass eine minimale Reibung erreicht wird und eine axiale Verschiebung der Schaltklappe 2 auf dem Lager 5 in vorgegebenen Grenzen möglich ist.
In 3 ist ein Lager 5 nach der 1 im Detail gezeigt, wobei hier noch erkennbar ist, dass mit einem Scharnier 7 das Einschnappen der Welle 3 auf einfache Weise durchführbar ist, wobei dies gemäß der Montagerichtung nach Pfeil 8 in das Lager 5 erfolgt mit einem Ausweichen der Teile des Scharniers 7 gemäß der Pfeile 8' und 8''.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Erfindung ist zum einfachen Aufbau einer Steuerung der Versorgung eines Verbrennungsmotors mit Luft über einen Ansaugtrakt geeignet.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung der Ansaugluft für einen Verbrennungsmotor, bei dem die Steuerung der Menge der Luft im Ansaugsystem durch mindestens eine drehbare Schaltklappe (2) erfolgt, wobei mindestens eine Schaltklappe (2) aus Kunststoff auf einer drehbaren Welle (3) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) aus Metall ist und einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) aus Stahl ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schaltklappe (2) als Kunststoffspritzteil auf die Welle (3) aufgespritzt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Schaltklappe (2) an beiden Enden vorzugsweise identische Lagerstellen (6) aufweist zur Lagerung an entsprechenden Lagern (5) im Ansaugsystem.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstellen (6) entsprechend den Lagern (5) im Ansaugsystem einen runden Querschnitt aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (5) ein in vorgegebene Grenzen elastisches Scharnier (7) aufweisen, in das die Lagerstellen (6) der Welle (3) einschnappbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsbereiche der Schaltklappen (2) mit dem Lager (5) so dimensioniert sind, dass sich eine axiale Sicherung der Schaltklappen (2) ergibt, die eine axiale Verschiebung der Schaltklappen (2) in Bezug zum Lager (5) im Ansaugsystem in vorgegebenen Grenzen gewährleistet.