DE2822374C2 - Vakuumgesteuerter Taktgeber für einen elektrischen Hilfskreis eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, bei welcher ein Restvakuum dazu verwendet wird, einen elektrischen Hilfskreis eines Verbrennungsmotors für einen gewählten Zeitraum unter Spannung zu halten, nachdem der Motor abgeschaltet wurde.

Bisher war es bekannt, ein Restvakuum dafür zu verwenden, einen elektrischen Schalter in einem vorgewählten Schaltzustand zu halten. Diese Einrichtungen verwenden meist eine mit einem Strömungsbegrenzer verbundene luftleere Kammer, um diese an die Atmosphäre zu entlüften. In diesem Fall wird die Zeitspanne durch die Verengung oder den Widerstand des Strömungibegrenzers, das Volumen der luftentleerten Kammer und der Höhe des Unierdmcks in der Kammer bestimmt Wo der Ansaugkrümmer eines Verbrennungsmotors zur Evakuierung der Kammer dient, kann sich der Unterdruck in der Kammer verändern, beispielsweise in Abhängigkeit davon, ob man den Motor unmittelbar vor Abschaltung des Zündschalters hochdrehen läßt oder im Leerlauf gefahren hat Solche Veränderungen des Unterdruckpegels können zu Änderungen des Zeitraums führen. Verbesserungen bei vakuumgesteuerten Taktgebern sind wünschenswert, um eine wiederholbar einheitliche Zeitverzögerung für die Hilfskreise des Verbrennungsmotors zu schaffen.

Die Erfindung betrifft einen vakuumgesteuerten Taktgeber für einen Hilfskreis eines Verbrennungsmotors, der einen wiederholbar einheitlichen Zeitraum

ίο oder eine wiederholbar einheitliche Zeitspanne für den Betrieb eines elektrischen Hilfskreises erzeugen kann, nachdem der Motor abgeschaltet worden ist Die verbesserte erfindungsgemäße Einrichtung sieht den Zustand eines Restvakuums vor, gekennzeichnet durch

:5 einen einheitlichen Unterdruck, selbst wenn der Unterdruck der Vakuumquelle sich verändert Insbesondere verwendet die erfindungsgemäße Einrichtung einen Vakuumschalter oder ein Vakuumventil, das unterhalb eines ersten gewählten Unterdruckpegels

μ geschlossen bleibt sowie einen Vakuumregler, welcher die Evakuierung des Ventils auf einen zweiten Unterdruckpegei begrenzt, der niedriger ist a'is der erste Unterdruckpegel, zusammen mit einer strömungsbegrenzenden Vorrichtung, welche die Entlüftung von atmosphärischer Luft an das Ventil steuert nachdem der Motor abgeschaltet worden ist Obwohl die Erfindung vorteilhafterweise für den Betrieb verschiedener Hilfskreise eingesetzt werden kann, ist sie besonders für die Betätigung eines elektrisch betriebe-

JO nen Kühlveniilators eines Verbrennungsmotors für eine bestimmte ZeitEpanne geeignet, nachdem der Motor abgeschaltet wurde. Eine einheitliche Zeitspanne für den Betrieb des Kühlventilators kann genügend Kühlschutz für den Motor bieten, während sie eine unnötige Entladung der Fahrzeugbatterie vermeidet.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. In der Zeichnung sind die elektrischen Bauteile schematisch als Stromlaufplan und die pneumatischen Bauteile im Schnitt dargestellt.

In der Zeichnung ist ein elektrischer Hilfskreis 10 für einen Verbrennungsmotor schematisch dargestellt, in welchem eine Batterie 11 über eine Leitung 13 an Masse

*5 12 geführt ist. Der positive Pol der Batterie 11 ist an eine zu einer Klemme 16 führende Leitung 14 angeschlossen. Ein Thermoschalter 17 ist mit der Klemme 16 verbunden und nahe den Kontakten 18, 18 angeordnet, wobei er sich über einer gewählten Temperatur befindet

>° und die Kontakte 18, 18 unterhalb dieser gewählten Temperatur öffnet. Der Thermoschalter 17 ist über eine Leitung 21 mit einem vakuumgesteuerten Schalter oder Ventil 19 verbunden. Der Schalter 19 ist schematisch dargestellt und besitzt Kontakte 22; in der Praxis können diese Kontakte verkapselt und mit Hilfe einer externen Taste beaufschlagt werden. Die Kontakte sind so angeordnet, daß sie in Abhängigkeit eines Unterdrucks schließen, der unter einem bestimmten Pegel liegt und öffnen, wenn der Unterdruck diesen gewählten pegel übersteigt. Der Schalter 19 ist über eine Leitung 24 an eine Relaisspule 23 geführt, die ihrerseits über eine Leitung 27 an Masse 26 gelegt ist. Ein Anker 28 ist der Relaisspule 23 zugeordnet, so daß die Kontakte 29,29 offenstehen, wenn die Spule nicht erregt ist, und

<>5 geschlossen sind, wenn die Spule beaufschlagt wird. Die Kontakte 29,29 sind mit den Leitungen 32 und 33 zwischen die Klemme 16 und einen Lüftermotor 31 geschaltet. Dieser ist über eine Leitung 36 an Masse 34

geführt Wenn die Schalter 17 und 19 geschlossen sind, fließt Strom durch die Relaisspule 23, wodurch die Kontakte 29,29 schließen und den Lüftermotor 31 betreiben. Wenn einer der beiden Schalter 17 oder 19 offensteht, wird der Strom in der Relaisspule 23 unterbrochen, wodurch die Kontakte 29,29 öffnen und damit den Betrieb des Lüftermotors 31 unterbrechen. Somit arbeitet der Hilfskreis in Abhängigkeit von der Kombination von Temperatur und einem steuernden Vakuumzust^iid.

Häufig bietet die Bewegung eines Fahrzeugs dem Motor genügend Kühlung, so daß eine Zusatzkühlung durch einen Lüfter oder Ventilator weder erforderlich noch wünschenswert ist, und in diesem Falle schaltet der Thermoschalter 17 den Lüftermotor 31 ab. Andererseits soll ein Kühlventilator nach einer Periode des Betriebs mit hohen Temperaturen weiterlaufen, selbst wenn der Motor abgeschaltet wurde. Wenn der Ventilator zu lange nach Abschaltung des Motors läuft, wird die Batterie 11 entladen, so daß der Motor nicht wieder 2« angelassen werden kann.

Zur Steuerung des Betriebs des Schalters IS ist ein geregeltes Restvakuum vorgesehen, so d^ß die Zeitspanne, in welcher der Lüftermotor 31 nach Abschalten des Motors betrieben werden kann, auf ein bestimmtes Maximum beschränkt wird, beispielsweise auf 10 Minuten.

Ein Unterdruck- oder Saugmotor 41 dient für die Betätigung des Schalters 19. Der Unterdruckmotor 41 umfaßt einen unteren Gehäuseteil 42 sowie einen oberen Gehäuseteil 43, die durch eine biegsame Membran 44 getrennt sind. Die Unterseite der Membran 44 ist über einen Entlüftungsschlitz 46 im unteren Gehäuseteil 42 mit dem Luftdruck der Umt'cbunf.' verbunden. An der Membran 44 ist ein Schaft 47 befestigt, der gegenüber den Kontakten 22,22 beweglich ist. Der obere Gehäuseteil 43 bildet teilweise eine Vakuumkammer 48. dem die Oberseite der Membran zugekehrt ist. Ein schalenförmiges Teil 49 steht mit der Oberseite der Membran 44 in Eingriff und bildet eil.en Lagersitz für eine Bemessungs- oder Durchsatzfeder 51. Das obere Ende der Bemessungsfeder 51 drückt gegen ein einstellbares Widerlager 52. Dieses umfaßt einen in einem Bund 54 das oberen Gehäuseteils 43 gelagerten Gewindeteil 53. Zur Einstellung des Widerlagers 52 gegenüber dem Bund 54 und damit zur Einstellung der Vonast an der Membran 44 ist ein Schraubendreherschlitz 56 vorgesehen. Ein Unterdruckrohr 57 steh: mit der Vakuumkammer 48 in Verbindung.

Herrscht in der Vakuumkammer 48 ein Unterdruck, so wird die Membran 44 gegen den Druck der Bemessungs- oder Durchsatzfeder 51 aufwärts gedruckt. Bei einem gewählten Unterdruckpegel, der durch Einstellung des Widerlagers 52 bestimmt wird, ,3 überwindet die Membran den Widerstand der Durchsatzfeder 51, wodurch der Schaft 47 angehoben wird, so daß die Kontakte 22,22 schließen.

In einigen Fällen ist es wünschenswert, das Volumen der Vakuumkammer 48 dadurch zu vergrößern, daß ω eine Hilfsvakuumkammer 58 zugefügt wird, Diese ist an den Unterdruckmotor 41 und an ein Verzögerungsventil 59 mit Hilfe der in der Zeichnung durch die strichpunktierten Linien 61.62 dargestellten Rohre angeschlossen.

Das Verzögerungsventil 59 umfaßt einen Einlaß 63 sowie einen durch einen Steg oder eine Wanci getrennten Auslaß 64. i)ieser ist an den Unterdruckmotor 41 und die Hilfevakuumkammer 58 über die durch die strichpunktierten Linien 62,61 dargestellten Rohre angeschlossen. Der Steg 66 umfaßt einen porösen Stöpsel 67, der als Strömungsbegrenzungs- oder -Verengungseinrichtung dient Der Stöpsel 67 ergibt eine Vielzahl von sehr kleinen Kanälen, durch welche Luft von einer Seite des Stegs 66 auf die andere strömen kann. Der Widerstand des Stöpsels bewirkt eine Zeitverzögerung des Luftstroms durch diesen Stöpsel. Der Steg 66 besitzt auch öffnungen 68,68, welche dem Luftstrom sehr geringen Widerstand bieten. Ein schirmartiges Rückschlagventil 69 ist im Steg 66 montiert und bedeckt die öffnungen ti8,68. Das Verzögerungsventil 59 gestattet einen raschen Luftstrom über die öffnungen 68,68 und das Rückschlagventil 69 vom Auslaß 64 zum Einlaß 63, bewirkt jedoch eine Zeitverzögerung des Luftstroms vom Einlaß 63 zum Auslaß 64 durch den Widerstands- oder Begrenzungsstöpsel 67. Der Einlaß 63 des Verzögerungsventils 59 ist mit einem durch die strichpunktierte Linie 72 dargestelltes Rohr mii einem Vakuumregler *' 1 verbunden.

Der Vakuum- oder Unterdruckr-jg'er 71 umfaßt ein Gehäuse 73, einen Deckel 74 sowie eine Membran 76. Der Deckel 74 besitzt eine öffnung 77 und bildet über der Membran 76 eine Luftkammer 78. Das Gehäuse 73 umfaßt einen eine Reglerkammer 79 bildenden Innenhohlraum unter der Membran 76. Ein Rohrsteckverbinder 81 bildet die Verbindung von der Reglerkammer 79 zum Rohr 72. Eine Reglerbemessungs- oder Durchsatzfeder 82 ist in der Reglerkammer 79 angeordnet und drückt aufwärts gegen die Membran 76. Eine Säule oder Stange 83 hängt von der Membran 76 herab und ist in einem Bund 84 des Gehäuses 73 gelagert. Der Unterteil des Bundes 84 bildet einen Ventilsitz 86, der normalerweise durch ein Ventil 87 geschlossen ist. Eine Hubfeder 88 stützt da? Ventil 87, das auf dem Ventilsitz 86 aufliegt. Das Ventil 87 ist über Luftleitungen 89 und 91 dem Umgebungsluftdruck ausgesetzt.

Die Reglerkammer 79 steht mit einer F.inlaßleitung 92 durch eine erste öffnung 93 in Verbindung, die stets offen ist, sowie durch die Hilfsöffnungen 94,94, die durch •.in schirmförmiges Rückschlagventil 96 bedeckt sind. Die Einlaßleitung 92 ist mit dem Ansaugkrümmer 97 eines Verbrennungsmotors mit Hilfe eines durch die strichpunktierte Linie 98 gezeigten Rohres verbunden. Die verschiedenen Teile der vorstehend beschriebenen Einrichtung wirken zusammen, um ein einheitliches Restvakuum zur Betätigung des Schalters für eine Zeitspanne herzustellen, nachdem der Motor abgeschaltet wurde. Die Arbeitsweise dieser Bauteile wird nachstehend näher beschrieben.

Wenn ein Verbrennungsmotor arbeitet, wird unterhalb des Drosselventils im Ansaugkrümmer ein Unterdruck erzeugt, dessen Pegel sich in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors ändert. Der Unterdruck im Ansaugkrümrwer wird an eine Reglerkammer 97 über das Rohr 98, die Einlaßleitung 92 ur.d die Öffnung 93 geleitet. Der Unterdruck in der Reglerkammer 79 bringt die Membran 76 gegen den Druck der Reglerbem^ssungsfeder 82 .iach unten, bis die Säule 83 mit dem Ventil 87 in Eingriff kommt. Anschließend bleib! der Unterdruck in der Reglerkammer 79 wegen der Entlüftung von atmospärischer Luft durch die Leitungen 89 wegen der Entlüftung von atmosphärischer Luft durch die Leitungen 89, 91 um das Ventil 81 durch den Ventilsitz 86 konstant. Die Evakuierung der Anlage schreitet bei einem konstanten Unterdruckpegel fort von der Reglerkammer 79 über das Rohr 72. das

Rückschlagventil 69, die Öffnungen 68,68, über das Rohr 62 zur Hilfsvakuumkammer 58 und durch das Rohr 61 zum Unterdruckmotor 41. Der verhältnismäßig unbehinderte Strom durch die öffnungen 68,68 gestattet eine schnelle Evakuierung des Unterdruckmotors 41 auf den in der Reglerkammer 79 herrschenden Unterdruckpegel. Der durch die Reglerkammer bestimmte Unterdruckpegel der Anlage ist so gewählt, daß der niedriger ist als der Pegel, der erforderlich ist, um den Schalter 19 geschlossen zu halten.

Wird der Motor abgeschaltet, dann gelangt atmosphärische Luft um die Drosselklappe herum zum Ansaugkrümmer und von diesem durch das Rohr 98 zur Einlaßleitung 92. Der atmosphärische Luftdruck in der Einlaßleitung 92 öffnet das schirmförmige Rückschlagventil 96, wodurch sich eine schnelle Druckänderung in der Reglerkammer 79 infolge des Stromes von Luft bei atmosphärischem Druck durch die öffnung 93 und die niiisöffnungen 94,54 ergibi. Der atmosphärische Druck in der Reglert.ammer 79 gelangt über das Rohr 72 an den Einlaß 63 des Ven»ögerungsventils 59. Der atmosphärische Druck im Einlaß 63 hält das Rückschlagventil 69 geschlossen, so daß der Luftstrom durch das Verzögerungsventil seinen Weg über den Widerstands- oder Begrenzungsstöpsel 67 nimmt. Sobald der Motor abgeschaltet wird, leert der Teil der Anlage zwischen dem Krümmer und dem Steg 66 sofort auf atmosphärischen Druck zurück, während ein Restvakuum in dem Teil der Anlage zwischen dem Steg 66 und dem Unterdruckmotor 41 eingeschlossen bleibt Die Druckdifferenz am Steg 66 bewirkt, daß Luft durch den Widerstandsstöpsel 67 vom Einlaß 63 zum Auslaß 64 des Verzögerungsventils 59 strömt. Wenn Luft durch den Widerstandsstöpsel 67 strömt, ändert sich der Unter-

ί druck im Unterdruckmotor 41 langsam auf den atmosphärischen Druck hin. Nach einer Zeitspanne hat sich der Unterdruckpegel im Unterdruckmotor genügend verändert, damit die Bemessungsfeder 51 die Membran 44 und den Schaft so verschieben kann, daß

ίο die Kontakte 22,22 öffnen. Die Zeitspanne, in welcher der Schalter 19 nach dem Anhalten des Motors geschlossen bleibt, wird durch den Durchsatz des Widerstands- oder Begrenzungsstöpsels 67, das Volumen der Vakuumkammer 48 und 58 sowie durch die Druckdifferenz zwischen dem maximalen Unterdruck und dem Unterdruckpegel bestimmt, der es dem Schalter 19 gestattet, den Stromkreis zu unterbrechen. Der den Schalter 19 öffnende Unterdruckpegel wird

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der maximale Unterdruck der Anlage durch den Regler 71 begrenzt wird und das Volumen der Unterdruckkammern im wesentlichen konstant bleibt, und da der Durchsatz des Widerstandsstöpsels im wesentlichen konstant bleibt, kann die Zeitspanne durch Einstellung des Widerlagers 52 gewählt werden. Wenn einmal die Zeitspanne gewählt worden ist, ergibt der Folgebetrieb eine wiederholbare einheitliche Zeitverzögerung, da der Reglei ilen maximalen Unterdruck der Anlage begrenzt und die anderen Faktoren, welche die Zeitspanne beeinflussen, im wesentlichen konstant bleiben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vakuumgesteuerter Taktgeber für einen elektrischen Hilfskreis eines Verbrennungsmotors mit einer veränderlichen Unterdruckquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage einen mit dem Hilfskreis (10) verbundenen elektrischen Schalter (19) besitzt, daß ein mit dem Schalter (19) verbundener Unterdruckmotor (41) den Schalter geschlossen hält wenn ein bestimmter erster Unterdruckpegel im Motor (41) herrscht, ferner dadurch, daß ein Strömungswiderstand (67) mit dem Unterdruckmotor (41) in Verbindung steht, weiter dadurch, daß ein Unterdruckregler (71) mit der Umgebungsluft, der veränderlichen Unterdruckquelle und dem Unterdruckmotor (41) in Verbindung steht, sodann dadurch, daß der Regler (71) eine Vorrichtung (76) enthält der die Evakuierung des Motors (41) auf einen zweiten gewählten Unterdruckpegel unabhängig von einer Druckpegeländerung der Vakuumquelle begrenzt, sowie dadurch, daß der Vakuumregier (71) Vorrichtungen (89—91) umfaßt welche eine Entlüftung des Unterdruckmotors (41) durch den Strömungswiderstand (67) gestatten, wenn der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, wodurch der Schalter (19) für eine gewählte Zeitspanne nach dem Absehe-Uen des Verbrennungsmotors geschlossen bleibt

2. Vakuumgesteuerter Taktgeber nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet daß ein Rückschlagventil (69) strömungsparallel zum Strömungswiderstand (67) gescL.Itet ist ferner dadurch, daß dieses Rückschlagventil (69) in Abhängigkeit von der Evakuierung des Unterdruckmotors (41) öffnet und in Abhängigkeit von der «£ntlß^f:ung des Unterdruckmotors schließt.

3. Vakuumgesteuerter Taktgeber nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckmotor (41) eine erste Bemessungsfeder (51) zur Wahl des ersten Unterdruckpegels besitzt sowie dadurch. daß der Regler (71) mit einer zweiten Bemessungsfeder (82) zur Wahl des zweiten Unterdruckpegels ausgestattet ist