DE2829398C2 - Wellenlagerung für die Drosselklappe von Luftregel- und Gemischaufbereitungseinrichtungen, insbesondere Vergaser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenlagerung für die Drosselklappe von Luftregel- und GemischaufbereitungseinricMungen, insbesondere Vergaser, mit quer zum Ansaugkanal in Durchbrüchen in der Gehäusewand angeordneten Lagerstellen.

Bei einer aus der US 17 b7 050 bekannten Lagerung dieser Art ist die Welle der Jrosselklappe des Vergasers beidscits des zu drosselnden Saugkanals in Durchbrüchen der Gehäusewandung in Lagerstellen gelagert, die jeweils aus einer auf die Welle aufgeschobenen Lagerbuchse und aus einer im Gehäuse vorgesehenen Lagerbohrung ausgebildet sind. Sowohl die Innenbohrung als auch die Außenbohrung der Lagerbuchse und die Innenbohrung der Gehäusewandung für die Lagerbuchse sind zylindrisch ausgebildet. Dabei werden regelmäßig Passungen mit einem Spiel von mindestens 0,07 mm verwendet. Dieses Spiel ist erforderlich, da durch den im Saugkanal vorhandenen Unterdruck Belastungen bis zu 50 kp auf die Welle ausgeübt werden, wodurch diese einer erheblichen Durchbiegung unterworfen wird. Diese Durchbiegung bewirkt eine punktförmige Auflagerung der Welle innerhalb der zylindrischen Lagerschale. Um Verklemmungen der Welle innerhalb der zylindrischen Lagerschale zu vermeiden, ist das Spiel von mindestens 0,07 mm zwischen Welle und Lagerschale erforderlich.

Die punktförmige Auflagerung der Welle bewirkt darüber hinaus eine relativ hohe spezifische Flächenbelastung, welche zu einem vorzeitigem Verschleiß der bekannten Lagerung führen kann. Das große Spiel innerhalb des Lagers ist erforderlich, um die Durchbiegung der Welle zu kompensieren.

Die Durchbiegung der Welle, die durch den Unterdruck im Saugkanal hervorgehoben wird, ist je nach Betriebszustand sehr unterschiedlich. Die hohen Belastungen der Welle treten insbesondere dann auf, wenn die Drosselklappe nur um kloine Winkel zur Senkrechten durch die Saugkanalachse ausgelenkt ist. Gerade in diesem Bereich ist eine größte Genauigkeit der Wellenlagerung erforderlich. Die Saugkanalwandung weist in diesem Bereich BypaQbohrungen auf, gegenüber denen die Drosselklappe genau positioniert sein muß, um ein gutes Übergangsverhalten der Luftregel- und Gemischaufbereitungseinrichtungen, insbesondere des Vergasers zu erzielen. Das bei bekannten Lagerungen erforderliche Spiel von mindestens 0,07 mm ist zu groß, um die erforderliche genaue Positionierung der Drosselklappe zu den Bypaßbohrungen zu ermöglichen.

Bei weiterhin bekannten Lagerungen dieser Art werden durch äußerst genaue und aufwendige Fertigungsverfahren, insbesondere durch Tieflochbohren, genau fluchtende Bohrungen in die Gehäusewandungen beiderseits des Saugkanales eingebracht, in welche Festlager, insbesondere Sinter- und Nadellager eingepreßt werden. Trotz aufwendiger Fertigungsverfahren, wie Tieflochbohren, Reiben und Schleifen der Wellen und aufwendig ausgeführter Bauteile, wie Welle und Sinter- bzw. Nadellager, sind aufgrund von Fluchtungsfehlern Klemmungen und Schwergängigkeit der Wellen der Drosselklappen aufgetreten. Zur genauen Dosierung von Luft oder Gemischen ist es jedoch von besonderer Bedeutung, daß die Drosselklappe leichtgängig und in besonders enger Winkelstellung insbesondere zur Horizontalen bei vertikal verlaufenden Luftoder Gemischansaugkanälen einstellbar sein muß, ohne daß ein Festkiewcnen aufgrund sich addierender Toleranzen erfolgt, oder die Stellung der Drosselklappe innerhalb des vorgesehenen Winkelbereiches instabil ist.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau und preiswerter Herstellung in jedem Betriebszustand leichtgängig und insbesondere bei kleinen Auslenkungswinkeln der Drosselklappe zur Senkrechten durch die Saugkanalachse leicht verschwenkbar bzw. einstellbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor,

•to daß jede der beiden Lagersteüen ,ous je einer auf die Welle aufgeschobenen Kugelschicht besteht und in ihrer Innenbohrung ein Gleitlager für die Welle bildet. Bei einer solchen erfindungsgemäßen beweglichen Lagerung für die Welle der Drosselklappe von Luftregel- und Gemischaufbereitungseinrichtungen, insbesondere Vergaser, kann das Lagerspiel durch eine H-7-Bohrung auf 0,02 mm vermindert werden. Hierdurch ist eine genaue Positionierung der Drosselklappe zu den in der Saugkanalwandung angeordneten Bypaßbohrungen

möglich, wodurch ein besseres Übergangsverhalten der Luftregel· und Gemischaufbereitungseinrichtungen, insbesondere der Vergaser erzielt werden kann. Die durch den Unterdruck hervorgerufene Durchbiegung der Welle bewirkt kein Verklemmen der Welle innerhalb der Lagerbuchse mehr. Die erfindungsgemäße Lagerung ist leichtgängig und insbesondere pendelfähig und kann sich jeder Änderung der Dtirchbiegungsform der Welle, die durch unterschiedliche Motorleistung hervorgerufen wird, anpassen. Dieses Verhalten der erfindungsgemäßen Lagerung hat sich bei Versuchsreihen als äußerst vorteilhaft erwiesen. Mit der erfindungsgemäßen Lagerung ausgerüstete Vergaser haben bei Kraftfahrzeugmotoren bereits ein erheblich verbessertes Übergangsverhalten gezeigt, insbesondere in der Übergangsphase vom Leerlaufbercich zur Teillast, in welcher höchste Genauigkeit der Zuordnung von Drosselklappe zu den Bypaßbohrungen innerhalb der Saugkanalwandung erforderlich ist.

Darüber hinaus ist die Möglichkeit gegeben, auf eine spanabhebende Bearbeitung der für die Lagerstelle notwendigen Aufnahmeflächen am Gehäuse zu verzichten. Bei der erfindungsgemäßen Lagerung können keine Fluchtungsfehler mit den damit verbundenen Klemmungen und der damit verbundenen Schwergängigkeit mehr auftreten.

Die erfindungsgemäßen Lagerstellen sind auf unbearbeiteten Flächen des Saugkanalgehäuses leicht montierbar. Es sind hohe .Lagerungsgenauigkeiten mit preiswerten Bauelementen herstellbar. Ein wesentlicher Teil der im Stand der Technik aufwendigen spanenden Bearbeitungsvorgänge entfällt. Bei möglicher fehlerhafter Funktion der Lagerung ist diese leicht demontierbar und die Teile sind wiederverwendbar. Schließlich erbringt die erfindungsgemäße Lagerung eine besonders gute Lebensdauer der mit dieser ausgerüsteten Luftregel- und Gemischaufbereitungseinrichtungen, insbesondere der Vergaser.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Kugelschichten aus porösem Sintermaterial gebildet und mit Schmiermittel getränkt. Hierdurch wird eine Langzeitschmierung der Wellenlagermgen in einfacher Weise ermöglicht

Aufgrund der selbsttätigen Einstellung der Lagerstellen können die Lagerschalen für die Kugelschichten unmittelbar aus der Gehäusewandung ausgebildet sein. Dabei kann das Gehäuse zusammen mit den Durchbrüchen und den Lagerschalen einstückig, insbesondere aus einem Druckgußteil ausgebildet sein. Um ganz besonders gute Abdichtmöglichkeiten der Wellenlagerung im Gehäuse zu erzielen, sind die Lagerschalen für die Kugelschichten in im Durchmesser vergrößerten Gehäuseausnehmungen eingesetzt. Durch die dadurch möglichen Wellendichtungen zwischen Gehäusewandung und Lagerschale ist ein zusätzlicher Druckabdichteffekt erreichbar, der die erfindungsgemäße Wellenlagerung auch für den Einsatz bei Luftüberdrücken in Turbo-Systemen einsetzbar macht, während die herkömmlichen Lagerungen dieser Anforderung nicht genügen könnvn.

Schließlich sind die Kugelschichten von Federscheiben druckbeaufschlagt, die durch Abdeckhülsen über eine Prägung in der Gehäusewandung getragen werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Diü einzige Figur zeigt einen Vertikalschnitt durch das Saugkanalgehäuse eines Vergasers, wobei in der linken Hälfte des Schnittes eine einfache und in der rechten Hälfte des Schnittes eine besondere Wellenlagerung dargestellt sind, die bei Lagerungen mit Überdrücken in Turbo-Systemen einsetzbar ist.

Innerhalb eines den Saugkanal 17 eines Vergasers bildenden Gehäuses 1, das aus einem Druckgußteil besteht, ist eine Drosselklappe 12 mittels einer Welle 2 in beidseits des zu drosselnden Saugkanales 17 in in Durchbrüchen der Gehäusewandung angeordneten Lagerstellen gelagert.

Für die in der einzigen Figur dargestellte linke Lagerstelle ist in der Gehäusewandung eine Ausnehmung 15 vorgesehen, die gleichzeitig mit der Herstellung des Gehäuses I aus Druckguß ausgeführt worden ist. Die Gehäuseausnehmung 14 ist im Durchmesser größer als der Durchmesser der Gehäusedurchbrüche

ίο 13 für die Welle 2 und in Form einer nach außen offenen Einsenkung ausgebildet, deren Durchmesser etwa doppelt so groß ist wie der Durchmesser der WeNe 2. In die Ausnehmung 14 ist von außen eine Kugelschicht 3 eingesetzt, welche auf die Welle 2 aufgeschoben ist und in ihrer Innenbohrung ein Gleitlager für die Welle 2 bildet. Die Kugelschicht 3 stützt sich mit einem Teilbereich ihres Außenumfanges an dem äußeren Rand der Gehäuseausnehmung 14 ab, der als Lagerschale 6 mit abgeschrägten Wandungsteilen ausgebildet ist, die gleichzeitig mit dem Gehäuse 1 aus Druckguß hergestellt worden sind. Eine Federscheibe 4 drückt auf die Kugelschicht 3 in Richtung auf iii.e Lagerschale 6. Die Federscheibe 4 selbst wird durch eint Abdeckhülse 5 gehalten, die in Prägungen 18 des Gehäuses 1 eingesetzt ist. Außerhalb der Abdeckhülse 5 ist die Welle 2 mit einer Wellenscheibe 11 und einem Steuerhebel 10 versehen, der durch eine Mutter 8 mit Unterlagscheibe 9 gesichert ist und damit auch eine axiale Spielfreiheit gewährleistet.

Die ein Gleitlager für die Welle 2 in ihrer Innenbohrung bildende Kugelschicht 3 ermöglicht zusammen mit ihrer aus dem Material des Gehäuses 1 ausgebildeten Lagerschale 6 eine selbsttätige Einstellung der Kugelschicht 3, so daß Fluchtungsfehler und damit ein Verklemmen der Welle 2 in ihren beidseits des zu drosselnden Saugkanales 17 angeordneten Lagerstellen nicht mehr auftreten können.

Im rechten Teil der einzigen Figur ist eine abgewandelte Ausführungsform der Wellenlagerung dargestellt, die für den Einsatz bei Vergasern mit Luftüberdrücken in Turbo-Systemen dien!. Im Unterschied zur oben beschriebenen Ausführungsform wird hierbei die Lagerschale 6' durch einen in eine Gehäuseausnehmung 16 eingesetzten Ring gebildet, dessen innere Bohrung außen abgeschrägt ist, jm einen Teilbereich der Kugelschicht 3 zwecks flinstellbarkeit der Lagerung zu tragen. Zwischen der Lagerschale 6' und der innen am Saugkanal gelegenen Gehäuseausnehmung 13 ist in einer weiteren Gehäuseausnehmung 15 eine Wellendichtung 7 angeordnet, die mit ihrer Dichtlippe den Umfang der Welle 2 umschließt. In beiden Fällen sind die Kugelschichten aus porösem Sintermetall hergestellt und können mit öl getränkt werden, um so eine Langzeitschmierung der Lagerstelle zu gewährleisten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wellenlagerung für die Drosselklappe von Druckregel- und Gemischaufbereitungseinrichtungen, insbesondere Vergaser, mit quer zum Ansaugkanal in Durchbrüchen in der Gehäusewand angeordneten Lagerstellen, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Lagerstellen aus einer auf die Welle (2) aufgeschobenen Kugelschicht (3) besteht und in ihrer Innenbohrung ein Gleitlager Tür die Welle (2) bildet.

2. Wellenlagerurig nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelschichten (3} aus porösem Sintermaterial bestehen und mit Schmiermittel getränkt sind.

3. Wellenlagerung nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kugelschichten Lagerschalen (6') in im Durchmesser vergrößerten Gehäuseausnehmungen (16) zur Verwendung einer Wellendichtung (7) eingesetzt sind.

4. Welieuiägerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelschichten (3) von Federscheiben (4) druckbeaufschlagt sind, die durch Abdeckhülsen (5) über eine Prägung (18) in der Gehäusewandung getragen werden.