DE2423706A1

DE2423706A1 - Temperaturempfindliches ventil zur steuerung eines saugdruckmotors

Info

Publication number: DE2423706A1
Application number: DE2423706A
Authority: DE
Inventors: Brian Frank Colenutt
Original assignee: General Motors Ltd
Current assignee: General Motors Ltd
Priority date: 1973-05-24
Filing date: 1974-05-14
Publication date: 1974-12-12
Also published as: GB1404921A; FR2230917A1; JPS5031437A; IT1021550B; FR2230917B1

Description

W/Vh-3045

General Motors Limited, High Street North, Dunstable,Bedfordshire,

England

Temperaturempfindliches Ventil zur Steuerung eines Saugdruckmotors

Die Erfindung "bezieht sich auf ein temperaturempfindliches Ventil zur Steuerung eines Saugdruckmotors, der die Temperatur am Ausgang eines Luftfilters zu einer Brennkraftmaschine regelt, bestehend aus einem Gehäuse aus zwei an ihren Umfangen abgedichtet miteinander verbundenen Schalen zur Bildung einer Ventilkammer, zwei Drosselstellen im Gehäuse, über die die Ventilkammer in einen Gasstrom eingegliedert ist, und einer dritten in einem Ventilsitz angeordneten Drosselstelle, die durch ein Ventilglied gesteuert ist, das vom freien Ende eines mit dem Gehäuse verbundenen, auf Temperaturänderungen ansprechenden Bimetallstreifens betätigt ist.

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Wie in der DT-PS 1 576 561 beschrieben, werden derartige temperaturempfindliche Ventile dazu verwendet, den Einfluss des Saugdruckes auf den Saugdruckmotor in Abhängigkeit von Temperatur änderungen der zugeführten Luft zu modi*- fi zi er en.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

derartiges temperaturempfindliches Ventil so weiter auszubilden, dass ein genaueres Ansprechen auf die Temperatur erzielt wird und ein abriebarmer Betrieb ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einem temperaturempfindlichen Ventil der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass mindestens eine der Schalen des Gehäuses aus Metall besteht und das Ventilglied aus Kunststoff. Die Verwendung von Schalen aus Metall unterstützt die Wärmeleitfähigkeit, so dass eine schnellere Ansprache auf die Aussentemperatur erfolgt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Verwendung eines Ventilgliedes aus Kunststoff zeitigt den Vorteil, dass Abrieb im Bereich des Ventilsitzes verringert wird, insbesondere wenn das Ventil beträchtlichen Schwingungen ausgesetzt ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigen

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Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Steueranlage für die Luftzufuhr,

Fig. 2 eine 'Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines Itemperaturempfindlichen Ventils nach der Erfindung,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig.2, Fig. 4 einen senkrechten Schnitt ähnlich Fig. 3

einer abgewandelten Ausführungsform und

Fig. 5 und 6 den Fig. 2 und 3 entsprechende Darstellungen einer zweiten abgewandelten Ausführungsform.

Ein Luftfilter 1 einer Brenkraftmaschine besteht gemäss Fig. 1 aus einer oberen Schale 2 und einer unteren Schale 3, die mit ringförmigen Sitzen versehen sind, zwischen denen ein ringförmiges Luftfilterelement 4 eingespannt ist. Der Luftfilter 1 hat ein Lufteinlassrohr 5, das sich von der oberen Schale erstreckt, so dass Luft durch das Filterelement hindurchtreten muss, um zu einem Luftauslass 6 in der unteren Schale 3 zu gelangen. Der Auslass 6 ist über ein Ansaugrohr des Vergasers mit der Brennkraftmaschine 23 verbunden, wenn der Luftfilter 1 an die Maschine angebaut ist.

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Mit dem Lufteinlassrohr 5 ist ein Saugdruckmotor 7 verbunden, der ein durch eine biegsame Membran 9 verschlossenes Gehäuse 8 aufweist. Die Membran 9 ist über einen Stössel 10 mit einer im Lufteinlassrohr liegenden schwenkbaren Ventilplatte 11 verbunden, die die Zufuhr von Aussenluft zum Luftfilter durch das Einlassrohr 5 regelt. Das eine Ende der Ventilplatte 11 trägt ein Ventilglied 12, das abhängig von Bewegungen der Venti}.platte 11 eine Öffnung 14 zu einem zusätzlichen Einlassrohr 15 für Warmluft steuert. Beim Drosseln der Frischluftzufuhr durch die Ventilplatte erfolgt ein Öffnen der Warmluftzufuhr, so dass der Luftfilter 1 wärmere Luft erhält. Das zusätzliche Einlassrohr 15 kann beispielsweise neben dem Auslasskasten oder anderen Teilen der Brennkraftmaschine angeordnet werden, wo eine schnelle Aufwärmung stattfindet, sobald die Maschine angeworfen ist. Es kann aber auch durch eine biegsame oder sonstige Leitung mit einem derartigen Teil der Maschine verbunden sein. Eine Feder 13 innerhalb des Gehäuses 8 belastet die Membran 9 so, dass das Ventilglied 12 normalerweise die Öffnung 14 des zusätzlichen Einlassrohres 15 geschlossen hält. Die Kammer 8 des Saugdruckmotors 7 ist über einen Auslaßstutzen 16 mit dem

einen Ende einer Leitung 17 verbunden, deren anderes Ende j an einen ersten Stutzen 18 eines temperaturempfind^ichen

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^; Ventils 19 angeschlossen ist. Das temperaturempfindliche Ventil 19 liegt innerhalb des Gehäuses des Luftfilters 1 im Bereich der unteren Schale 3.Das temperaturempfindliche Ventil 19 ent-¹ hält einen zweiten Stutzen 20, der über eine Leitung 21 mit einer Saugdruckquelle verbunden ist, zweckmässig mit dem Einlassrohr 22 des Vergasers, auf dem der Luftfilter 1 befestigt ist. Die Leitung 21 ist hierbei an das Einlassrohr 22 stromab einer Drosselklappe 24 angeschlossen.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 hat das temperaturempfindliche Ventil 19 ein Gehäuse, das aus einer oberen Schale 25 aus Metallblech mit einem nach unten gerichteten Rand 26 und einer unteren Schale 28 mit einem ι nach oben gerichteten Rand 27 besteht, wobei die beiden Schalen : im Bereich der Ränder abgedichtet miteinander verbunden sind. Die untere Schale 28 ist tiefer als die obere Schale 25 und weist die Stutzen 18 und 20 auf. Nahe dem Rand der oberen ' Schale ist durch Schweissen oder einen Niet 31 das eine Ende ι eines Bimetallstreifens 32 befestigt, der abgewinkelt ist, \ so dass sein freies Ende 33 im wesentlichen parallel zur Boden- ^: fläche der oberen Schale, jedoch in Abstand von dieser, liegt. j Im Bereich des freien Endes 33 des Bimetallstreifens 32 be-

j findet sich in der oberen Schale 25 ein Gewindeloch 34, in dem ein Ventileinsatz 35 aus Messing eingeschraubt ist. Der

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Ventileinsatz erhält eine Längsbohrung 36, die auf der Innenseite kegelartig erweitert einen Ventilsitz 37 bildet. Eine Ventilkugel 38 aus Kunststoff, vorzugsweise Nylon, liegt in dem erweiterten Ende der Bohrung 36 und kann durch das freie Ende 33 des Bimetallstreifens 32 gegen den Ventilsitz 37 in Anlage gedrückt werden.

Der Ventileinsatz 35 hat an der oberen Fläche einen Schlitz 40, damit er mit Hilfe eines Schraubenziehers o.dgl. zum Einstellen des Ventils gedreht werden kann.

Die Verbindung zwischen den beiden Schalen 25 und 28 des Ventilgehäuses erfolgt zweckmässig durch einen abdichtenden Kleber 41.

Bei laufender Brennkraftmaschine wird das Ansaugvakuum stromabwärts der Drosselklappe 24 über die Ventilkammer des temperaturempfindlichen Ventils dem Saugdruckmotor 7 zugeleitet, wobei der Bimetallstreifen 32 unterhalb einer vorgegebenen Temperatur der gefilterten Luft im Luftfilter 1 gegen die Ventilkugel 38 gehalten wird, so dass der Ventilsitz 37 verschlossen wird. Der so dem Saugdruckmotor 7 zugeleitete Saugdruck aus dem Einlassrohr 22 des Vergasers veranlasst ein Schliessen der Ventilplatte 11, wodurch das zusätzliche Einlassrohr 15 für Warmluft durch das Ventilglied 12 geöffnet wird. Oberhalb einer vorgegebenen Temperatur gestattet die Durchbiegung des Bimetallstreifens 32 der Ventilkugel 38 das Öffnen

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■ des Ventilsitzes 37, so dass Luft in das Gehäuse 25,28 des

; temperaturempfindlichen Ventils 19 durch die Bohrung 36 ein- \ treten kann, wodurch der Saugdruck im Saugdruckmotor 7 verrini gert wird, so dass das Ventilglied 12 die Öffnung 14 schliesst, : wobei der Durchstrom durch das Lufteinlassrohr 5 für Kaltluft \ erhöht wird.

ί Die obere Schale 25 des Gehäuses des temperatur-

ι empfindlichen Ventils kann eine kleine Belüftungsöffnung 42

'■- enthalten, um das Ansprechen des Bimetallstreifens 32 auf Ände·»

: rungen der Temperatur der gefilterten Luft im Luftfilter 1

i zu erhöhen, indem ein kleiner Luftstrom in das Ventilgehäuse

I geleitet wird. Diese Belüftungsöffnung 42 ist ausreichend klein,

ί . nicht

i um den Saugdruck vom Einlassrohr 22 des Vergasers/wesentlich zu verfälschen, also eine falsche Einstellung der Ventilplatte

; 11 im Lufteinlassrohr 5 zu veranlassen.

, Bei der abgewandelten Ausführungsform nach

Fig. 4 ist der Bimetallstreifen 32 ausserhalb des Ventilgehäuses

: 25,28 angeordnet und die Ventilkugel 38 trägt fest mit ihr ver-

j bunden einen Stössel 50, der sich durch die Längsbohrung 36

: des Ventileinsatzes 35 nach aussen erstreckt. Das freie Ende

: des Stössels 50 ist mit dem freien Ende 33 des Bimetallstrei-

I fens vorteilhaft so verbunden, dass eine freie Winkelbewegung

j des Stössels zum Bimetallstreifen möglich ist und damit eine

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Selbstzentrierung der Ventilkugel möglich ist. Beispielsweise kann das Ende des Stössels 50 durch ein grösseres Loch 51 am Ende 33 des Bimetallstreifens 32 hindurchgeführt werden, worauf das Ende durch Umnieten verbreitert wird, so dass ein Herausziehen des Stössels verhindert ist. In abgewandelter Weise kann aber auch der Stössel 50 ausreichend nachgiebig ausgebildet werden, um die Selbstzentrierung des Ventils zu gestatten,

Die Ausführungsform des temperaturempfindlichen Ventils gemäss den Fig. 5 und 6 ähnelt der ersten Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3, jedoch ist die obere Schale 25^f des Gehäuses aus Metallguss, vorzugsweise im Spritzguss, hergestellt und weist Rippen 60 auf, die die wärmeübertragende Oberfläche vergrössern. Zweckmässig weist die obere Schale 25* auf der Innenseite einen Ansatz 61 auf, an dem der Bimetallstreifen 32 befestigt wird. Hierzu ist an dem Ansatz 61 ein Stift 62 gebildet, der nach dem Aufsetzen des Bimetallstreifens 32 umgenietet wird.

Wird eine Belüftungsöffnung 42 vorgesehen, wie dies bei den Bauformen nach den Fig. 1-4 der Fall ist, so ist es zweckmässig, wenn diese gegenüber dem Bimetallstreifen 32 angeordnet wird, so dass die zuströmende Luft unmittelbar den Bimetallstreifen 32 trifft und damit eine schnelle Ansprache

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auf die Temperatur erfolgt. Eine Belüftungsöffnung von 0,6 mm Durchmesser hat sich als ausreichend erwiesen.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen sind die relativen Lagen und Abmessungen des Ventileinsatzes 35 des Ventilsitzes 37 der Ventilkugel 38 des Bimetallstreifens 32 und der Schalen 25 und 28 des Gehäuses so gewählt, dass bei einem Ausbiegen des Bimetallstreifens 32 bis zur Anlage des Bodens der unteren Schale 28 die Ventilkugel 38 noch in dem erweiterten Ende der Bohrung 36 des Ventileinsatzes liegt. In abgewandelter Weise kann aber auch der Bimetallstreifen oder eine der Schalen des Gehäuses mit Anschlägen versehen sein, um die Bewegung des freien Endes 33 des Bimetallstreifens 32 zu begrenzen.

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Claims

Patentansprüche

(l./Temperaturempfindliches Ventil zur Steuerung eines Saugdruckmotors, der die Temperatur am Ausgang eines Luftfilters zu einer Brennkraftmaschine regelt, bestehend aus einem Gehäuse aus zwei an ihren Umfangen abgedichtet miteinander verbundenen Schalen zur Bildung einer Ventilkammer, zwei Drosselstellen im Gehäuse, über die die Ventilkammer in einen Gasstrom eingegliedert ist und einer dritten in einem Ventilsitz angeordneten Drosselstelle, die durch ein Ventilglied gesteuert ist, das vom freien Eide eines mit dem Gehäuse verbundenen, auf Temperaturänderungen ansprechenden Biaetallstreifen betätigt ist, dadurch gekennzeichn e t, dass mindestens eine der Schalen (25,28) des Gehäuses aus Metall besteht und das Ventilglied (38) aus Kunststoff.
2. Temperaturempfindliches Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (38) eine Kugel ist und der Bimetallstreifen (32) innerhalb des Gehäuses (25,28) liegt.

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3. Temperaturempfindliches Ventil nach Anspruch 1,

'dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (38) eine Kugel

^; mit einem daran sitzenden Stössel (50) ist, der sich frei durch ^: die dritte Drosselstelle (36) erstreckt, und dass der Bimetall-

j streifen (32) ausserhalb des Gehäuses liegt und mit seinem

! freien Ende (33) mit Spiel mit dem Stössel verbunden ist. j
4. Temperaturempfindliches Ventil nach den Ansprüchen ! 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass beide Schalen (25,28) j des Gehäuses aus Metall bestehen.
5. Temperalurempfindliches Ventil nach Anspruch 1τ4,

j dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse gegenüber dem

I Bimetallstreifen (32) ein Belüftungsloch (42) vorgesehen ist.

I
6. Temperaturempfindliches Ventil nach Anspruch 1 ί bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der ■ Schalen (25¹) als Metallgußstück ausgebildet ist und Rippen ' (60) zur Erhöhung der Wärmeübertragung zur Ventilkammer

^; aufweist.

j
7. Temperaturempfindliches Ventil nach Anspruch 1

I bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventileinsatz (37) ^: in das Gehäuse einschraubbar ist.

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