DE2709004A1

DE2709004A1 - Vorrichtung zur temperaturregelung der angesaugten verbrennungsluft fuer vergasermotoren

Info

Publication number: DE2709004A1
Application number: DE19772709004
Authority: DE
Inventors: Joerg Dipl Ing Haberfelner; Walter Ing Grad Line
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1978-09-07
Also published as: JPS53112322A; JPS574832B2; GB1547153A; DE2709004C3; DE2709004B2

Description

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1. März 1977 Rfd/sch - 5677

Aninelderin: Adam Opel Aktiengesellschaft, Rüsselsheim

Vorrichtung zur Temperaturregelung der angesaugten Verbrennungsluft für Vergasermotoren

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Temperaturregelung der angesaugten Verbrennungsluft für Vergasermotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mittels eines im Luftfilterschnorchel angeordneten Dehnstoffelements, das eine die Warmluft- und Kaltluftzufuhr zum Luftfilter steuernde, im Luftfilterschnorchel angelenkte Umlenkklappe betätigt.

Der zum Luftfilter führende Luftfilterschnorchel besteht üblicherweise aus einem nach außen offenen, die Kaltluft heranführenden Kanal, in den etwa senkrecht ein Warmluftkanal einmündet. Durch den Warmluftkanal wird dem Luftfilter vom Motor vorgewärmte Luft zugeführt, die sich mit der Kaltluft im Luftfilterschnorchel mischt.

Es wird hierbei bekanntermaßen angestrebt, die vom Vergaser angesaugte Luft auf eine vorbestimmte Temperatur einzuregeln, um einerseits eine möglichst gute Gemischbildung zu erreichen und eine Vergaservereisung zu vermeiden; andererseits soll jedoch dadurch kein nennenswerter Leistungsverlust auftreten. Die gewünschte Vergaser-Eingangstemperatur soll dabei durch eine entsprechende Mischung der oben beschriebenen Kaltluft- und Warmluftströme erreicht werden.

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An der Einmündungsstelle des Warmluftzufuhrstutzens in den Luftfilterschnorchel ist nun eine Umlenkklappe so angelenkt, daß sie in einer Extremstellung die Kaltluft völlig abzustellen vermag (Startphase) und in einer zweiten Extremstellung (bei warmgelaufenem Motor) die Warmluftzufuhr zum Luftfilter vollkommen absperrt. Zwischen diesen beiden Extremstellungen der Umlenkklappe ist jede beliebige Zwischenstellung derselben denkbar, je nachdem welche Temperatur das zum Luftfilter gelangende Kaltluft-Warmluft-Gemisch gerade aufweist. Die Umlenkklappe wird hierbei durch ein auf Temperaturunterschiede ansprechendes Dehnstoffelement betätigt, wobei angestrebt wird, daß das Dehnstoffelement in Abhängigkeit von der jeweiligen Luftgemisch-Temperatur jeweils die richtige Stellung der Umlenkklappe einstellt.

Bei bekannten Vorrichtungen der eingangs bezeichneten Art ist das Dehnstoffelement etwa in Längsrichtung des Luftfilterschnorchels angeordnet und fest mit der Innenwandung desselben verbunden. Die Betätigung der Umlenkklappe erfolgt durch die Kolbenstange des Dehnstoffelements, die mittels eines geeigneten Hebelmechanismus gelenkig an der Umlenkklappe angreift.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (BMW, Typ 316) ist das Dehnstoffelement in Richtung der Kaltluftströmung gesehen vor dem Warmluft-Zufuhrstutzen im Luftfilterschnorchel angeordnet. Es ist damit dem KaItluftstrom voll ausgesetzt, nicht aber in gleicher Weise auch dem Warmluftstrom. In der Anlaufphase des Motors, d. h. bei vollständig geöffneter Warmluftzufuhr und abgesperrter Kaltluftzufuhr, kommt das Dehnstoffelement überhaupt nicht mit dem Warmluftstrom in Berührung; es wird vielmehr lediglich von der Kaltluft erfaßt. Die eigentlich zu regelnde Vergaser-Eingangstemperatur bleibt hierdurch unkontrolliert und kann, durch Schwankungen des Warmluftstromes, dessen

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Temperatur bekanntlich drehzahl- und lastabhängig ist, unerwünschte Werte annehmen.

Eine andere bekannte Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art (System der Firma Mann & Hununel, angewendet bei Volvo, VW etc.) zeichnet sich dadurch aus, daß das Dehnstoffelement, in Richtung des Kaltluftstromes gesehen, hinter dem Warmluftzufuhrstutzen im Luftfilterschnorchel angeordnet ist. Hierbei tritt der umgekehrte Effekt wie bei der im vorstehenden beschriebenen bekannten Vorrichtung ein. Das heißt in der Anlaufphase des Motors, wenn die Umlenkklappe die Kaltluftzufuhr noch völlig absperrt, ist das Dehnstoffelement ausschließlich dem Warmluftstrom ausgesetzt. Aber auch dann, wenn die Umlenkklappe nach einer bestimmten Betriebszeit des Motors die Kaltluftzuführung zum Luftfilter schon teilweise geöffnet hat, wird das Dehnstoffelement immer noch nicht vom Kaltluftstrom erfaßt, weil das Dehnstoffelement gewissermaßen im Windschatten der Umlenkklappe angeordnet ist. Auch hierdurch ist also eine Regelung der Temperatur des in den Vergaser eintretenden Luftgemisches nicht in optimaler Weise gewährleistet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden, d. h. eine optimale Temperaturregelung der angesaugten Verbrennungsluft für Vergasermotoren zu erreichen.

Nach der Erfindung wird das Problem bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Dehnstoffelement an der Umlenkklappe selbst und mit dieser zusammen schwenkbar angeordnet ist, derart, daß es bei jeder Stellung der Umlenkklappe sowohl der Kaltluft als auch der Warmluft ausgesetzt ist.

Infolge der Anordnung des Dehnstoffelements an der Umlenkklappe selbst wird somit durch die Erfindung vorteilhaft

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erreicht, daß bei jeder Stellung der Umlenkklappe das Dehnstoffelement nicht nur von der Kaltluft oder der Warmluft, sondern vielmehr gleichermaßen von der Kaltluft und der Warmluft erfaßt wird. Hierdurch ist eine optimale Temperaturregelung des zum Vergaser führenden Luftgemisches gewährleistet.

Versuche haben gezeigt, daß die Vorteile der Erfindung dann besonders gut zur Geltung kommen, wenn das Dehnstoffelement etwa senkrecht zur Ebene der Umlenkklappe und diese in einer Ausnehmung durchsetzend angeordnet ist. Um eine gute Beweglichkeit der Umlenkklappe zu gewährleisten, ist es hierbei zweckmäßig, das Dehnstoffelement gelenkig mit der Umlenkklappe zu verbinden. Aus denselben Gründen empfiehlt es sich, das freie Ende der vom Dehnstoffelement betätigten Kolbenstange an der Innenwandung des Luftfilterschnorchels, etwa gegenüber dem Eintrittsstutzen für die Warmluft, anzulenken.

In vorteilhafter Weiterbildung der im vorstehenden genannten Gedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, das Dehnstoffelement in Richtung etwa senkrecht zur Ebene der Umlenkklappe verstellbar auszubilden bzw. an dieser anzuordnen. Hierdurch ist eine einfache Abstimmung des Systems durch bloße Verschiebung des Dehnstoffelements mehr in den Kalt- bzw. mehr in den Warmluftstrom zu erzielen.

Die Erfindung ist nun anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung veranschaulicht und nachstehend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Längsschnitt (schematisch) einen Luftfilterschnorchel für Vergasermotoren mit einer Vorrichtung zur Temperaturregelung nach der Erfindung und

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Fig. 2 die Vorrichtung zur Temperaturregelung nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

In der Zeichnung bezeichnet 10 den Luftfilterschnorchel und 11 die Luftfilterpatrone des in Fig. 1 teilweise dargestellten und mit 12 bezifferten Luftfilters. Die Einströmrichtung des Luftgemisches aus dem Luftfilter 12 in den nicht dargestellten Vergaser ist durch einen Pfeil 13 angedeutet.

Hie die Zeichnung, Insbesondere Fig. 1, weiterhin zeigt, weist der Luftfilterschnorchel 10 einen Kaltluftstutzen 14 auf, durch dessen öffnung 15 die Kaltluft von außen in Pfeilrichtung 16 in den Luftfilterschnorchel 10 einströmen kann. Etwa senkrecht zu dem Kaltluftstutzen 14 mündet in den Luftfilterschnorchel 10 ein Warmluftstutzen 17, durch den vom Motor bereits vorgewärmte Warmluft in Pfeilrichtung 18 in den Luftfilterschnorchel 10 einströmt.

An der Einmündungsstelle des Warmluftstutzens 17 in den Kaltluftstutzen 14 1st bei 19 eine Umlenkklappe 20 angelenkt, die in Pfeilrichtung 21 (Fig. 1) schwenkbar ist. Die beiden Extremstellungen der Umlenkklappe 20 sind in Fig. 2 einmal in ausgezogenen Linien und einmal in strichpunktierten Linien angedeutet. Bei der in ausgezogenen Linien gezeigten Extremstellung der Umlenkklappe 20 handelt es sich um die sogenannte "Sommerstellung", bei der dem Vergaser ausschließlich Kaltluft zugeführt wird, die Warmluftzufuhr dagegen völlig abgesperrt ist. Die andere Extremstellung der Umlenkklappe 20, in Fig. 2 mit 20' beziffert, ist dagegen die sogenannte "Winterstellung", bei der ausschließlich vorgewärmte Luft dem Vergaser zugeführt wird.

Zwischen den beiden beschriebenen Extremstellungen der Umlenkklappe 2O sind jedoch beliebig viele Zwischenstellungen

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denkbar, die je nach den herrschenden Außentemperaturverhältnissen bzw. dem Betriebszustand des Motors von der Umlenkklappe eingenommen werden. Bei richtiger Stellung der Umlenkklappe 20 ist gewährleistet, daß in dem Raum 22 hinter der Einmündung des Warmluftstutzens 17 in den Luftfilterschnorchel 10 stets die gleiche Luftgemisch-Temperatur herrscht und zwar ungeachtet der jeweiligen Außentemperaturverhältnisse bzw. des jeweiligen Betriebszustandes des Motors. Um die jeweils richtige Stellung der Umlenkklappe 20 zu finden,ist eine Regelvorrichtung notwendig, die im wesentlichen aus einem Dehnstoffelement 23 besteht. Der Aufbau und die Wirkungsweise derartiger Dehnstoffelemente sind bekannt und stellen als solche nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung dar. Es soll hier nur soviel gesagt werden, daß das Dehnstoffelement mit einem Stoff gefüllt ist, der ein bestimmtes temperaturabhängiges Dehnungsverhalten aufweist und bei Ausdehnung eine Kolbenstange 24 betätigt.

Das Dehnstoffelement 23 ist - wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht - bei 25 an der Umlenkklappe 2O angelenkt und durchsetzt diese in einer Ausnehmung 26. Das Dehnstoffelement 23 vermag- somit in begrenztem Maße eine Schwenkbewegung gegenüber der Umlenkklappe 20 auszuführen. Die bereits erwähnte Kolbenstange 24 des Dehnstoffelements 23 ist dagegen bei 27 an der Innenwandung des Luftfilterschnorchels 10 angelenkt.

Die Wirkungsweise der gezeigten und im vorstehenden beschriebenen Vorrichtung ist nun folgende. Beim Starten des noch kalten Motors steht die Umlenkklappe 20 zunächst in der Stellung "Winter" (strichpunktierte Position 20'). Hierbei ist die Kaltluftzufuhr vollständig abgesperrt, wo hingegen dem Vergaser nur Luft aus dem Warmluftstutzen 17 zugeführt wird. Während der Anwärmphase des Motors wird das Dehnstoff-

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element 23 vorerst nur von der Warmluft angeströmt, während es der Kaltluft nur in ruhendem Zustand der Letzteren ausgesetzt ist. Infolge Erwärmung bewegt das Dehnstoffelement 23 die Kolbenstange 24 in Pfeilrichtung 28, wodurch gleichzeitig die Umlenkklappe 20 aus der Position 2O¹ in Pfeilrichtung 29 geschwenkt wird. Hierdurch wird gleichzeitig die Kaltluftzufuhr geöffnet, so daß das Dehnstoffelement 23 nunmehr auch strömender Kaltluft ausgesetzt ist. Da das Dehnstoffelement 23 nun gleichermaßen strömender Warmluft und strömender Kaltluft ausgesetzt'ist, ist es in der Lage, die gewünschte Stellung der Umlenkklappe 20 exakt so einzustellen bzw. einzuregeln, daß in dem Raum 22 bzw. am nicht gezeigten Vergasereintritt genau die vorgegebene Vergaser-Eingangstemperatur des Luftgemisches herrscht.

Wird der Motor wieder ausgeschaltet und kühlt sich dabei langsam ab, so soll eine Rückstellung der Umlenkklappe 20 in die aus Fig. 2 ersichtliche strichpunktierte Extremstellung erfolgen. Hierzu kann eine geeignete Rückstellfeder dienen, die z. B. als Drehfeder ausgebildet ist und bei 19 angreifen kann.

Ansprüche:

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Claims

Ansprüche

Vorrichtung zur Temperaturregelung der angesaugten Verbrennungsluft für Vergasermotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mittels eines im Luftfilterschnorchel angeordneten Dehnstoffelements, das eine die Warmluft- und Kaltluftzufuhr zum Luftfilter steuernde, im Luftfilterschnorchel angelenkte Umlenkklappe betätigt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnstoffelement (23) an der Umlenkklappe (20) selbst und mit dieser zusammen schwenkbar angeordnet ist, derart, daß es bei jeder Stellung der umlenkklappe sowohl der Kaltluft als auch der Warmluft ausgesetzt ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnstoffelement(23) etwa senkrecht zur Ebene der Umlenkklappe (20) und diese in einer Ausnehmung (26) durchsetzend angeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnstoffelement (23) gelenkig (bei 25) mit der Umlenkklappe (20) verbunden ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der vom Dehnstoffelement (23) betätigten Kolbenstange (24) an der Innenwandung (bei 27) des Lüftfilterschnorchels (10) etwa gegenüber dem Eintrittsstutzen (17) für die Warmluft angelenkt ist.

Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

dadurch .gekennzeichnet, daß das Dehnstoffelement (23) in Richtung etwa senkrecht zur Ebene der Umlenkklappe

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(20) verstellbar ausgebildet bzw. an dieser verstellbar angeordnet ist.

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