DE2126085A1

DE2126085A1 - Fahrzeugantnebsbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2126085A1
Application number: DE19712126085
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7000 Stuttgart Brucker Wolfgang 7317 Wendhngen Danneberg
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-05-26
Filing date: 1971-05-26
Publication date: 1972-12-07

Description

Fahrzeugantriebsbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugantriebsbrennkraftmaschine mit von der Kurbelwelle angetriebenen Stuerrädern zum Antrieb von Aggregaten, die unter anderem aus einem als ikolbenmaschine ausgebildeten Luftpresser und aus einer Olpumpe zum Betrieb einer Servolenkvorrichtung bestehen.
Durch den Ungleichfãrmigkeitsgrad des als Einzylinderkolbenmaschine ausgebildeten Luftpressers ist im Leerlauf ein durch den Anlagewechsel an den Steuerrädern bedingtes unangenehmes Rädergeräusch vorhanden. Bei Betätigung der Lenkung verschwindet das Geräusch durch den Dämpfungseffekt der arbeitenden Olpumpe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses störende Geräusch dauernd zu unterbinden. Diese Auf gabe wird in vorteilhafter Weise erfindungsgemäß dadurch gelöst, daI3 Mittel vorsesehen sinu, mit denen in dem die Ölpumpe umfassenden System der Servolenkvorrichtung ein Vordruck einstellbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann in der die Ölpumpe mit der Servolenkvorrichtung verbindenden Druckleitung ein Ventil angeordnet sein.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Velltil alu ein Druckfolgeventil ausgebildet sein. Hierbei kann erfindungsgemäß vorzugsweise im Steuerkolben aes Druckfolgeventils eine feste Vorsteuerdrossel angeordnet sein.
In baulich günstiger Wpise kann an der Druckseite des Druckfolgevontils Uber ein im wesentlichen mit einem Überdruckventil vergleichbares Vorsteuerelement eine Leckölleitung zu einem Ölsammelbehälter angeschlossen sein.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann das Ventil als ein Druckhalteventil ausgebildet sein. Gemäß der Erfindung wird bei dieser Lösung vorgeschlagen, daU in einem Ventilkolben des Druckllalteventils ein Drosselschieber angeordnet ist.
Ferner kann die Niederdruckseite des Drosselschiebers erfindungsgemäß über eine Ventilkolbenbohrung und einen Ringraum im Ventilkolben mit einer Leckölleitung zu einem Olsammelbehälter verbunden sein.
Bei Anwendung des Erfindungsgedankens wird vorteilhaft erreicht, daß die Zähne der Steuerräder durch eine jederzeit erhöhte Drehmomentübertragung flankenseitig fest aneinander anliegen und somit keine Geräusche durch Wechselbelastung mehr aufkommen können.
Wie der Erfindungsgedanke im einzelnen verwirklicht werden kann, geht aus den Ausführungsbeispielen hervor, die in der Zeichnung dargeatellt sind. Bs zeigen Fig. 1 eine schematische Gesamtanordnung einer Fahrzeugantriebsbrennkraftmaschine mit von Steuerrädern angetriebenen Aggregaten, einem Olbehälter, einer Servolenkvorrichtung und einem erfindungsgemäßen Ventil, ?ig. 2 und Fig. 3 ein Druckfolgeventil bzw. ein Druckhalt.ventil im Schnitt, In Fig. 1 ist eine Fahrzeugantriebsbrennkraftmaschine 1 mit von ihren Steuerrädern 2 angetriebenen Aggregaten, die aus einem als Kolbenmascliine ausgebildeten Luftpresser 3 und aus einer Olpumpe 4 zum Betrieb einer Servolenkvorrichtung 3 bestehen, schematisch dargestellt. Die Ölpumpe 4 und die Servolenkvorrichtung 5 sind durch eine Druckleitung 6 und eine Rücklaufleitung 7 miteinander verbunden. Die Rücklaufleitung 7 führt über einen Ölsammelbehälter 8. In der Druckleitung 6 ist ein Ventil 9 angeordnet, welches durch eine Leckölleitung 10 mit der Rücklaufleitung 7 verbunden ist.
Das Ventil 9 kann - wie aus der Fig. 2 ersichtlich - als ein Druckfolgeventil ausgebildet sein. In diesem Fall erfolgt der Zulauf von der Ölpumpe 4 an einem Anschluß 11. as unter Druck stellende Öl erreicht einen einen abgesetzten Teil 12 eines Steuerkolbens 13 umgebenden Ringraum 14 und durch Bohrungen 13 eine kleine Kolbenfläche 16, so daß die gesamte, einem oberen Kolbenteil 17 mit größtem Durchmesser entsprechende Kolbenfläche nach oben hin mit dem Eingangsdruck beaufschlagt wird. Über eine im oberen Kolbenteil 17 angeordnete feste Vorsteuerdrossel 18 fließt das Ol auch in einen oberhalb des Steuerkolbens 13 liegenden itaum 19.
Unterhalb eines bestimmten Einstelldruckes herrscht im Ringraum 14 und im Raum 19 druckgleichheit, und der Steuerkolben 13 wird durch eine Schließfeder 20 in Schließstellung gehalten. Wenn der Einstelldruck erreicht ist, hebt das Öl im Raum 19 ein kugelförmig ausgebildetes Vorsteuerelement 21 gegen die Kraft einer oberhalb des Raumes 19 angeordneten Einstellfeder 22 von seinem Sitz und fließt mit geringem Druck über die an einem Anschluß 23 angeschlossene Leckölleitung 10 und die Rücklaufleitung 7 zum Ölsammelbehälter 8 ab, wie aus Fig. 1 erschtlich. Rierdruch sinkt der Druck im Raum 19, und der Steuerkolben 13 wird angehoben. An seiner Steuerkante 24 vorbei öffnet sich somit der Durchflußweg zu einem Anschluß 25 der Servolenkvorrichtung 5. Dieses Öffnen erfoglt so weit, bis im Ringraum 14 und im kaum 19 wieder nahezu Druckgleichheit herrscht und die Schließfeder 20 den Steuerkolben 13 wieder nach unten drückt. Der Offnungsquerschnitt richtet sich nach dem über das druckfolgeventil fließenden Ölstrom.
Bei der Verwendung eines in Fig. 2 dargestellten Druckfolgeventils wird in Abhängigkeit vom Arbeitsdruck in der Servolenkvorrichtung 5 innerhalb der Ölpumpe 4 der erforderliche Gegendruck von 30 kp/cm² bis 40 kp/cm² eingestellt. Wird in der Servolenkvorrichtung 3 ein höherer Arbeitsdruck benötigt, schaltet das Druckfolgeventil ab, so daß die Olpulllpe 4 wie seitlier nur den lenkungsweitigen Druckaufbau zu erzeugen hat. Zur Vorsteuerung des Druckfolgeventils wird eine Olmenge von etwa 0,5 1/min bis 1,0 1/min benötigt, die der Servolenkvorrichtung 5 entnommen wird und über die Leckölleitung 10 zum Ölsammelbehälter 8 zurückgeführt wird.
Sinkt der Arbeitsdruck in der Servolenkvorrichtung 5 wieder unter den vorgegebenen Druck von etwa 35 kp/cm² - beispielsweise bei einer Geradeausfahrt -, bleibt der Vordruck in der Olpumpe 4 durch das Druckfolgeventil bestehen.
In Abwandlung dieser Ausführung ist nach Fig. 3 das Ventil 9 als ein Druckhalteventil ausgebidet, welchesdie gleichen Vorteile wie das Druckfolgeventil aufweist, daß nämlich der Vordruck abgeschaltet wird. wenn von der Servolenkvorriclitung 5 ein höherer Druck verlangt wird, darüber hinaus jedocll nocti aen Wirkungsbereich des Vordrucks v8rteilhaftl auf" den Leerlaufbereich einschränkt, so daß bei normalem Fahrbetrieb mit liöjieren Motordrelizahlen keine zusätzliche Leistungsvernichtung, also keine zusätzliche Auflieizung des Ölkreislaufs der Servolenkvorrichtung 5 erfolgt.
Nach Fig. 3 ist in einem Ventilkörper 20 ein Ventilkolben 27, auf den eine Druckfeder 28 einwirkt, beweglich angeordnet. Der Ventilkolben 27 enthält einen Drosselschieber 29, auf den sich eine Druckfeder 30 über eine Scheibe 31 abstützt. Das durch einen Rinlaß 32 eintretende Öl flieUt über einen Schieberraum 33*und einen Ölkanal 34 durch eine Drossel 33 in einen Ringraum 36.
In einem Betriebszustand, bei welchem die Durchflußmenge pro Zeiteinheit einen bestimmten Wert, z.B. Q s 13 1/min, nicht übersteigt, gelangt das Ol vom Ringraum 36 durch Verschieben des Drosselschiebers 29 gegen die Kraft der Druckfeder 30 über Ventilkolbenbohrungen 37 und 38 zu einem Ventilaustritt 39. Ein auf der anderen Seite des Drosselschiebers 29 gelegener kaum 40 steht über eine Ventilkolbenbohrung 41 und einen weiteren Ringraum 42 mit einem Niederdruckanschluß 43 zur Leckölleitung 10 in Verbindung. Lie Kraft der Druckfeder 30 ist mit der wirksamen Fläche des Drosselschiebers 29 so abgestimmt, daß zur Verschiebung des Drosselschiebers 29 ein Druck von beispielsweise 35 atü erforderlich ist.
Bei Vernachlässigung des Druckverlustes, der durch die Leitungswiderstände und durch die Drossel 35 bedingt ist, beträgt in diesem Betriebszustand für Jeden Druck in der Servolenkvorrichtung 5 im Bereich bis 35 atü der Druck der Olpumpe 4 gleicllbleibend 35 atü, während sich für einen Lenkungsdruck über 35 atü der Pumpendruck deni Lenkungsdruck angleicht.
In einem zweiten Betriebszustand, bei dem die Durchflußmenge yro Zeiteinheit den als Beispiel angenommenen Wert Q s 13 1/min übersteigt, erfährt das Ol an der drossel 35 mit ihrem Querschnitt @ nach dem Drosselgesetz einen Druckverlust Die wirksame Fläche Ueb Ventilkolbens 27, der Durchmesser der Drossel 35, sowie die Kralt F der Druckfeder 28 sind so abgestimmt, daU in diesem zweiten Betriebszustand die vom Differenzdruck @, auf die Fläche @ ausgeübte Kraft größer als die Kraft F wird, d.h. der Ventilkolben 27 bewegt sicti gegen F in einen Raum 44, in dem über Kanäle 45 und 46 ein Druck wirksam wird, der um den Differenzdruck @ kleiner ist als der Pumpendruck. Damit kann das Ol vom Ringraum 3G über eine Struerkante 47, die durch den Hanu des Ringraumes 36 gebildet wird, unmittelbar zum Ventilaustritt 39 abfließen.
Steigt der Lenkungsdruck über 35 atü, dann strömt ein Teil des Öles wie im ersten Betriebszustand über die Ventilkolbenbohrungen 37 und 38 zum Ventilaustritt 39 ab.
In zweiten Betriebszustand ist demnach - wiederum bei Vernachlässigung des durch Leitungswiderstände und durch die Drossel 35 bedingten Druckverlustes - über den ganzen Druckbereich der Pumpeneiruck gleich dem Lenkungsdruck.
Zusammenfassend kann als zusätzlicher Vorteil gegenüber der Anwendung des Druckfolgeventils beim Druckhalteventil hervorgehoben werden, daß das Druckhalteventil nicht nur dann abschaltet, wenn von der Servolenkvorrichtung 5 ein höherer Druck verlangt wird, sondern daß der Vordruck auch vom Einsetzen der Mengenregelung der ölpumpe 4 abgeschaltet werden kann. Die birkungsweise des Druchalteventils beruht also darauf, daß die Mengenabregelung der Olpumpe 4 (bei 15 - 16 1/min) im Leerlaufbereich der Brennkraftmaschine 1 noch einsetzt, d.h., das die von der ölpumpe 4 geförderte Ölmenge noch proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 ist. Die Abschaltung des Vordrucks erfolgt unter Ausnutzung eines mengenabhängigen Differenzdruckes an der blendenähnlichen Drossel 35.

Claims

Ansprüche

1. Fahrzeugantriebsbrennkraftmaschine mit von der Kurbelwolle angetriebenen Steuerradern zum Antrieb von Aggregaten, die unter anderem aus einem als Kolbenmaschine ausgebildeten Lultpressor und aus einer Ölpumpe zum Betrieb einer Servolenkvorrichtung bestehen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Mittel vorgesehen sind, mit denen in dem die Olpumpe (4) utassenden System der Servolenkvorrichtung (5) zu ) ein Voruruck einstellbar ist.

2. Fahrzeugantriebsbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, uad urch gekennzeichnet, daß in uer die Ölpumpe (4) mit der Servolenkvorriclltung (5) verbindenden Druckleitung (6) ein Ventil (9) angeordnet ist.

3. Fahrzeugantriebsbrennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (9) als ein Druckfolgeventil ausgebildet ist.

4. Fahrzeugantriebsbrennkraftmaschine nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß vorzugsweise im Steuerkolben (13) des Druckfolgeventils eine feste Vorsteuerdrossel (18) angeordnet ist.

5. Fahrzeugantriebsbrennkraftmaschine nacli Ansprucli 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Druckseite des Druckfolgeventils über ein im wesentlichen mit einem Überdruckventil vergleiclibares Vorsteuerelement (21) eine Leckölleitung (10) zu einem Ölsammelbehälter (8) angeschlossen ist.

6. Fahrzeugantirebsbrennkraftmaschine nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Ventil (9) als ein Druckhalteventil ausgebildet ist.

7. Fahrzeugantriebsbrennkraftmaschine nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in einem Ventilkolben (27) des Druckhalteventils ein Drosselschieber (29) angeordnet ist.

8. Fahrzeugantriebsbrennkraftmaschine nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Niederdruckseite des Drosselschleßers (29) über eine Ventilkolbenbohrung (41) und einen Ringraum (42) im Ventilkolben (27) mit einer Leckölleitung (10) zu einem Ölsammelbehälter (8) verbunden ist.