DE2948501C2

DE2948501C2 - Regeleinrichtung für die Leerlauf-Drehzahl von Brennkraftmaschinen, insbesondere fremdgezündeten Einspritz-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2948501C2
Application number: DE2948501A
Authority: DE
Inventors: Athanasios Ing.(Grad.) 8000 Muenchen Michassouridis
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1979-12-01
Filing date: 1979-12-01
Publication date: 1981-12-10
Also published as: EP0029928A1; EP0029928B1; DE3067885D1; WO1981001591A1; JPS56501618A; DE2948501B1

Description

— daß in die Sacklochbohrung (12) je eine Zu- und Ablaufleitung (Querbohrung 20 und Stutzen 22) für das Kühlmittel einmünden.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Bauart nach Patent 26 55 171.

Beim Einsatz der Regeleinrichtung nach dem Hauptpatent in Kraftfahrzeugen mit handgeschalteten Getrieben kann durch plötzlichen Abfall der Leerlaufbelastung der betriebswarmen Maschine ein kurzzeitiger starker Anstieg der Drehzahl eintreten, z. B. wenn das Kraftfahrzeug im Leerlauf gebremst und erst dann ausgekuppelt wird. Dieser starke Drehzahlanstieg, z. B. auf 2000-3000 min¹, ist nicht schädlich, da er schnell wieder abgeregelt wird. Er erweck! jedoch den Eindruck einer Fehlfunktion der Regeleinrichtung, da er durch deren progressive Zunahme des Öffnungsquer

schnittes besonders ausgeprägt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Regeleinrichtung nach dem Hauptpatent so zu verbessern, daß auch bei solchen Betriebszuständen kein überhöhter Drehzahlanstieg auftritt

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Durch diese Ausbildung der Regeleinrichtunp wird ein störend hoher Drehzahlanstieg bei jeder Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine sicher vermieden bzw. ein solcher Drehzahlanstieg innerhalb enger Grenzen, z. B. 1500 min-', gehalten, weil der größtmögliche Öffnungsquerschnitt des Ventils dem durch die Betriebstemperatur wesentlich beeinflußten, jeweils höchstmöglichen Leistungsbedarf der Maschine im Leerlauf angepaßt wird.

Den Gegenstand der Erfindung weiter ausbildende Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet Die Merkmale der Ansprüche 2 bis 4 bilden den temperaturabhängigen Anschlag weiter aus.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung nachstehend erläutert wird. Es zeigt

Fig. 1 einen Mittellängsschnitt einer Regeleinrichtung für die Leerlauf-Drehzahl von Brennkraftmaschinen mit einer schematischen Darstellung der Anordnung in bezug auf das Saugrohr und

Fig.2 eine Teilansicht der Regeleinrichtung in Richtung des Pfeils 11 in F i g. 1.

In Fig. 1 ist ein Bypaß-Ventil 1 mit seinen Anschlüssen an ein Sammelsaugrohr 2 mit Schwingrohren 3 und an das Saugrohr 4 mit der Drosselklappe 5 dargestellt Das Bypaß-Ventil 1 liegt in einer Bypaß-Leitung 6, die in Saugstromrichtung gesehen vor der

J5 Drosselklappe 5 angeschlossen ist und hinter dieser in das Sammelsaugrohr 2 mündet.

Das Bypaß-Ventil 1 umfaßt eine Membrandosc 7, deren Kammer 8 vom Saugrohrdruck über eine Leitung 9 beaufschlagbar ist, und ein Gehäuse 10. Das Gehäuse 10 weist eine Bohrung 11 und senkrecht dazu eine Sacklochbohrung 12 auf. In die Bohrung 11 ist angrenzend an die Sacklochbohrung 12 ein kreisrunder Einsatz 13 eingepaßt. Der Einsatz 13 ist ähnlich einer Blende ausgebildet und weist eine Öffnung 14 als Stcuerquerschnitt auf, deren Breite ausgehend vom oberen Randbereich des Einsatzes 13 parallel zur Sacklochbohrung 12 progressiv zunimmt

Die Sacklochbohrung 12 ist stufenweise verengt ausgeführt. Mit ihrem weitesten Abschnitt 15 kreuzt sie die Bohrung 11. An den weiten Abschnitt 15 schließt sich ein Gewindeabschnitt 16 an, der in einen kurzen gla'twandigen Abschnitt 17 übergeht. Der kurze glattwandige Abschnitt 17 geht unter Bildung einer Schulter 18 in den engsten Abschnitt 19 der Sackloch· bohrung 12 über, der von einer Querbohrung 20 durchkreuzt ist.

An der Außenseite des Gehäuses 10 sind an durch die Querbohrung 20 gebildete Öffnungen 21 Stutzen 22 angeschlossen, über die der engste Abschnitt 19 in den Kühlmittelkreislauf der Maschine einbezogen ist.

In den engsten Abschnitt 19 der gestuften Sacklochbohrung 12 ragt das Gehäuse 23 eines Dehnstoffelements 24 hinein, das sich unter Zwischenlage eines Dichtringes 25 an der Schulter 18 abstützt. Das Dehnstoffelement 24 ist mittels eines mit Außengewinde verseheneii Halteringes 26 gehalten, der in den Gewindeabschnitt 16 geschraubt ist. Ein Hubbolzen 27 des Dehnstoffelements 24 ragt durch den Haltering 26

und bildet einen Anschlag für eine Betätigungsstange 28 eines zylindrischen Ventilkörpers 29, der im weitesten Abschnitt 15 der Bohrung 12 geführt ist. Die Betätigungsstange 28 ragt durch eine Dichtung 30 aus dem Gehäuse 10 heraus in die Membrandose 7, in der sie an deren Membran 31 befestigt ist.

In der Membrandose 7 ist eine Druckfeder 32 angeordnet, die der Wirkung des Saugrohrdrucks entgegenwirkt Die Kennung der Druckfeder 32 ist auf das Leerlaufverhallen der Maschine mit Rücksicht auf alle im Leerlauf möglichen Belastungsfälle derart abgestimmt, daß sich im Bereich, der niedrigeren Belastungen im Leerlauf zugeordnet ist, eine relativ flache Kennung und im Bereich, der höheren Belastungen zugeordnet ist, eine relativ steile Kennung mit '5 kontinuierlichem Obergang ergibt Die Druckfeder 32 ist in der Kammer 8 der Membrandose 7 unter Zwischenschaltung eines Federtellers 33 mittels einer Stellschraube 34 in ihrer Vorspannung einstellbar. Eine konzentrisch in der Stellschraube 34 angeordnete Leerlauf-Einstellschraube 35 ermöglicht die Einstellung einer Mindestöffnung im Zusammenwirkeil eines Leerlauf-Anschlag-Bolzens 36 mit einem zweiten Federteller 37, der mit der Betätigungsstange 28 und damit mit dem Ventilkörper 29 verbunden ist.

Die grundsätzliche Arbeitsweise des Bypaß-Ventils 1 ist im Hauptpatent beschrieben. Ergänzend hierzu ist in der Praxis festgestellt worden, daß die Funktion des Bypaß-Ventils 1 nicht nur auf der Änderung des Saugrohrdruckes aufgrund von Drehzahländerungen Jo der Maschine beruht sondern daß auch die Änderungen des Saugrohrdruckes bei gleichbleibender Drehzahl, jedoch geänderter Belastung und damit geändertem Querschnitt der Öffnung 14 von ausschlaggebendem Einfluß sind. Damit kann eine gleichbleibende Leerlauf-Drehzahl ohne Regelbereich erzielt werden. Es kann jedoch auch durch eine abgestimmte Bemessung der Öffnung 14 ein den jeweiligen Erfordernissen angepaßter, über den Werten des Saugrohrdruckes veränderlicher Wert der Leerlauf-Drehzahl bestimmt werden. So kann beispielsweise für Kraftfahrzeuge mit automatischem Getriebe und hydraulischer Kupplung oder Drehmomentwandler für den Belastungszustand bei eingeschaltetem Getriebe eine gegenüber unbelastetem Leerlauf um etwa 100 min-' niedrigere Leerlauf-Dreh- « zahl vorgesehen werden, was die Kriechneigung solcher Kraftfahrzeuge erheblich verringert. Da die Leerlauf-Drehzahl bei belasteter Maschine aufgrund der höheren Füllung niedriger sein kann als bei unbelasteter, wird bei den Gegebenheiten solcher Kraftfahrzeuge voll entsprochen.

Bei einer Belastungsänderung der Maschine im Leerlauf arbeitet das Bypaß-Ventil 1 auf folgende Weise;

Bei einer beispielsweisen Leerlauf-Drehzahl von etwa 700 min-' der unbelasteten Maschine wird diese durch Einschalten oder Einkuppeln eines Nebenaggregats zusätzlich belastet Damit sinkt zunächst die Leerlauf-Drehzahl um einen geringen Wert ab. Dies bewirkt einen gleichzeitigen Anstieg des Saugrohrdruckes im Sammelsaugrohr 2. Dieser erhöhte Wert des Saugrohrdruckes kommt in der Kammer 8 des Bypaß-Ventils 1 zur Wirkung und ergibt in Verbindung mit der Druckfeder 32 ein Verstellen des Ventilkörpers 29 in Öffnungsrichtung.

Auch der damit vergrößerte Querschnitt der öffnung 14 bewirkt zugleich mit einer Erhöhung der Füllung und damit der Leistung der Maschine sowie einem Anstieg der Drehzahl auch einen weiteren Anstieg des Saugrohrdrucker. Dieser Anstieg des *:.iugrohrdruckes und der gleichzeitige Abfall desselben pufgrjnd des Anstiegs der Drehzahl gleichen sich gegenseitig in etwa wieder aus. Insgesamt verbleibt somit nach diesem Regelablauf ein Anstieg der Füllung und damit der Leistung der Maschine sowie ein Anstieg des Saugrohrdruckes, während die Drehzahl auf den ursprünglichen — oder bei entsprechender Abstimmung der Öffnung 14 auf einen neuen — Wert eingestellt ist.

Bei dem im Ausführungsbeispiel dargestellten Bypaß-Ventil 1 wird das Dehnstoffelement 24 beim Warmlauf der Maschine durch das Kühlmittel zunehmend erwärmt. Dadurch wird der als Anschlag dienende Hubbolzen 27 mehr und mehr vorgeschoben und verhindert somit im warmen Betriebszustand der Maschine, daß ein zu großer Öffnungsquerschnitt des Bypaß-Ventils 1 freigegeben wird. So wird der Drehzahlanstieg, der durch plötzlichen Abfall der Leerlaufbelastung der betriebswarmen Maschine auftreten kann, innerhalb enger Grenzen gehalten, weil zur Regelung nur noch der schmalere obere Teil der Öffnung 14 zur Verfügung steht. Dadurch wird der Eindruck einer Fehlfunktion der Regeleinrichtung sicher vermieden.

Besondere Kühlmittelleitungen zum und vom Gehäuse 10 lassen sich einsparen, indem entweder das Gehäuse 10 so an die nicht dargestellte Maschine angebaut wird, daß das Dehnstoffelement 24 in einen vom Kühlmittel durchströmten Raum der Maschine ragt oder von einem Betriebstemperatur aufweisenden Bauteil durch Wärmeübertragung beheizt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für die Leerlauf-Drehzahl von Brennkraftmaschinen, insbesondere frerndgezündeten Einspritz-Brennkraftmaschinen,

— mit einem Bypaß-Ventil,

— das parallel zu einer in der Ansaugleitung angeordneten, willkürlich betätigbaren Drosselklappe Hegt,

— das von einem vom stromab der Drosselklappe herrschenden Saugrohrdruck beaufschlagten Stellmotor gesteuert ist und

— dessen Öffnungsquerschnitt mit steigendem Saugrohrdruck zunimmt,

— wobei die Zunahme des Öffnungsquerschnitts, bezogen auf gleiche Verstellwegeinheiten des Ventils progressiv ist, nach Patent 26 55 171,

dadurch gekennzeichnet,

— daß der größtmögliche Öffnungsquerschnitt (14) des Bypaß-Ventils (ί) durch einen verstellbaren Anschlag bestimmt ist,

— der mit steigender Betriebstemperatur der Maschine den Verstellweg eines Ventilkörpers (29) verkürzt

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

— daß der Hubbolzen (27) eines Dehnstoffelements (24) den verstellbaren Anschlag bildet und

— daß das Gehäuse (23) des Dehnstoffelements (24) in ein vom r'.ühlmittel der Maschine durchströmtes Gehäuseteil hineinragt

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

— daß das Dehnstoffelement (24, in gleichachsiger Verlängerung der Sacklochbohrung (12) des Bypaß-Ventils (I) angeordnet ist, in welcher auch der Ventilkörper (29) geführt ist.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

— daß in der Sackloclibohrung (12) des Bypaß-Ventils (1) das Gehäuse (23) des Dehnstoffelements (24) mittels eines Bundes an einer Bohrungsabstufung (Schulter 18) dichtend anliegt und mittels eines den Hubbolzen (27) des Dehnstoffelements (24) umgebenden Halteringes (26) abgestützt ist und