DE3149249C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ansaugsystem für eine Brenn­ kraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem nach der DE-OS 22 49 733 bekannten Ansaugsystem dieser Art ist der Zusatzraum durch zwei Ansaugrohre ge­ bildet, die über einen Ventilmechanismus miteinander ver­ bunden sind. An einem Ende sind die beiden Ansaugrohre mit einem Vergaser verbunden und an ihrem anderen Ende weisen sie Flansche auf. Der Zusatzraum ist dort somit wieder geschlossen, noch hat er ein vorgegebenes Volumen. Zwischen den beiden Ansaugrohren ist eine Verbindungslei­ tung vorgesehen, die bei hohen Motordrehzahlen durch den Ventilmechanismus gesperrt und bei niedrigen Motordreh­ zahlen geöffnet wird. Der Ventilmechanismus kann ein Schieber­ ventil enthalten, das in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und der Stellung des Drosselventils eingestellt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Ladung der Brennkraft­ maschine in Abhängigkeit von den im Bereich der ventilge­ steuerten Ansaugöffnung herrschenden Bedingungen zu ver­ bessern. Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei Ausführung der Lehre der Erfindung wird der Zusatzraum festen Volumens nach Maßgabe des Unterdrucks im Ansaugkanal mit dem Ansaugkanal derart verbunden, daß in allen Betriebs­ zuständen die Ladung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von den im Bereich der ventilgesteuerten Ansaugöffnung herr­ schenden Bedingungen verbessert wird.

Eine besonders einfache, direkte Steuerung des Steuerventils durch die Druckdose ist in Anspruch 2 angegeben.

Eine für die Ladung der Brennkraftmaschine vorteilhafte Abhängigkeit der Steuerung des Steuerventils von der Drossel­ stellung ist in Anspruch 3 angegeben. Eine einfache Aus­ führungsform zur Verwirklichung dieser Abhängigkeit gibt Anspruch 4 an.

Um zu erreichen, daß die Drosselstellung die Stellung des Steuerventils nicht abrupt beeinflußt, ist vorzugs­ weise eine Ausbildung gemäß Anspruch 5 vorgesehen.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbei­ spiel unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen be­ schrieben:

Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht eines Teils eines Ansaugsystems.

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt in Schnittansicht einen Zylinder 10, einen Zylinderkopf 12 und einen Kolben 14 einer ein Kraftfahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine. Ein Ansaugkanal 16 führt in den Zylinderkopf 12 zu einer Ansaugöffnung 18, die durch ein Tellerventil 20 gesteuert wird. Eine Drosselstelle 22, in der sich ein von einem Drosselgestänge 26 gesteuertes Drosselventil 24 befindet, ist an dem anderen Ende des An­ saugkanals 16 vorgesehen.

Der Ansaugkanal 16 verläuft in der Nähe der Ansaugöffnung 18 in bezug auf die Innenwand des Zylinders 10 geneigt. Zwischen der Ansaugöffnung 18 und dem Drosselventil 24 mündet in dem Ansaugkanal 16, der Ansaugöffnung 18 benachbart ein Durchlaß 28, der sich seitlich des Ansaugkanals 16 zu einem Ventilmechanismus 30 erstreckt. Von der anderen Seite des Ventilmechanismuses 30 ist ein Durchlaß 32 zu einer Gemisch­ versorgungskammer 34 abgeführt, die ein festes Volumen hat.

Der Ventilmechanismus 30 steuert die Verbindung zwischen der Gemischversorgungskammer 34 und dem Ansaugkanal 16. Er ent­ hält ein Steuerventil 36, bevorzugt ein Flügelventil, das auf einer drehbaren Welle 38 sitzt. Die Welle 38 ist über ein Steuergestänge 50, 52 mit einer Membran 44 in einer Druckdose 40 verbunden. Eine Seite der Membran 44 begrenzt in der Druckdose 40 eine Unterdruckkammer 42, die über eine Unterdruckleitung 46 mit dem Ansaugkanal 16 verbunden ist. Gegen den Unterdruck wirkt auf die Membran 44 eine Vorspannfeder 48. An der der Unterdruckkammer 42 abge­ wandten Seite der Membran 44 ist eine Steuerstange 50 be­ festigt, die sich zu einem Ventilbetätigungshebel 52 hin er­ streckt. Der Ventilbetätigungshebel 52 ist an einem Ende der Welle 38 befestigt.

Durch eine Erhöhung des Unterdrucks in dem Ansaugkanal 16 wird das Steuerventil 36 geöffnet, so daß ein Gemischaustausch zwischen der Gemischversorgungskammer 34 und dem Ansaugkanal 16 möglich wird. Vermöge der Vorspannfeder 48 führt eine Abnahme des Unterdrucks im Ansaugkanal 16 zu einer Verstellung des Steuerventils 36 in Richtung auf seine geschlossene Stel­ lung (mit gestrichelten Linien dargestellt).

Die Stellung des Steuerventils 36 ist überdies von der Stellung des Drosselventils 24 abhängig: Auf der Welle 38 ist drehbar ein Anschlaghebel 54 mit einem Anschlagstift 56 für den Ven­ tilbetätigungshebel 52 gelagert, der die Öffnung des Steuer­ ventils 36 begrenzt. Eine Feder 58 spannt den Anschlaghebel 54 mit seinem Anschlagstift 56 gegen den Ventilbetätigungs­ hebel 52 vor. Eine Unterlagscheibe 60 stellt eine voneinander unabhängige Bewegung von Ventilbetätigungshebel 52 und An­ schlaghebel 54 sicher. Die Feder 58 hat eine genügend große Stärke, um das Steuerventil 36 ohne Rücksicht auf den Unter­ druck, dem die Druckdose 40 ausgesetzt ist, geschlossen zu halten.

Zum Verschwenken des Anschlaghebels 54 gegen die Kraft der Feder 58 ist ein Ventilsteuergestänge 62 mit dem Drossel­ gestänge 26 und dem Anschlaghebel 54 verbunden. Das Ventil­ steuergestänge 62 löst bei Öffnen des Drosselventils 24 den Anschlaghebel 54 von dem Steuerventil 36, so daß die Druckdose 40 das Steuerventil 36 in Abhängigkeit vom Unter­ druck im Ansaugkanal 16 verstellen kann.

In dem Ventilsteuergestänge 62 ist eine Stoßdämpfungsfeder 64 vorgesehen, die eine federnde Verbindung zwischen dem Drosselgestänge 26 und dem Anschlaghebel 54 bewirkt. Die Elastizität der Stoßdämpfungsfeder 64 verhindert bis zu einem bestimmten Grad eine Verstellung des Steuerventils 36 bei plötzlichen Änderungen der Stellung des Drosselventils 24. Solch eine plötzliche Änderung kann auftreten, wenn der Fahrer das Kraftfahrzeug stark beschleunigt.

Im Folgenden wird die Wirkungsweise des Ansaugsystems be­ schrieben:

Die Stellung des Steuerventils 36, wie sie in Fig. 1 mit aus­ gezogenen Linien gezeigt ist, entspricht einem Fahrzeug, das unter einer mittleren Last fährt. Der Anschlaghebel 54 ist gegen die Vorspannkraft der Feder 58 in seine darge­ stellte Position durch das Drosselgestänge 26 über das Ven­ tilsteuergestänge 62 verschwenkt. Die Druckdose 40 hat ent­ sprechend dem Unterdruck im Ansaugkanal 16 den Ventilbetäti­ gungshebel 52 gegen die Kraft der Vorspannfeder 48 in die Stellung geschwenkt, die mit ausgezogenen Linien in Fig. 1 gezeigt ist. Das Laden und Entladen von Gemisch in bzw. aus der Gemischversorgungskammer 34 erfolgt demgemäß entspre­ chend den Bedingungen, die um die ventilgesteuerte Ansaug­ öffnung 18 herum bestehen.

Falls unter mittlerer Last, wie sie zuvor erläutert wurde, das Drosselventil 24 langsam geöffnet wird, um die Fahrgeschwindigkeit zu erhöhen, schwenkt der Anschlaghebel 54 in Fig. 1 nach oben und entfernt den Anschlagstift 56 weiter von dem Steuerventil 36. Indessen fällt der Unter­ druck in dem Ansaugkanal 16 mit der Öffnung des Drosselven­ tils 24. Dies veranlaßt die Druckdose 40, das Steuerventil 36 über das Steuergestänge 50, 52 in Richtung auf seine ge­ schlossene Stellung zu bewegen. Dadurch wird der Gemisch­ tausch zwischen der Gemischversorgungskammer 34 und dem An­ saugkanal 16 gedrosselt, also die Funktion der Gemischver­ sorgungskammer 34 beschränkt.

Wird unter mittlerer Last, wie sie zuvor erläutert wurde, das Drosselventil 24 plötzlich geöffnet, um eine rapide Beschleu­ nigung zum Zwecke eines Überholens oder zu einem anderen Zweck zu bewirken, so verhindert die Stoßdämpfungsfeder 64 eine plötzliche Verstellung des Anschlaghebels 54. Ein plötzliches Öffnen des Drosselventils 24 hat außerdem eine Erniedrigung des Unterdrucks im Ansaugkanal 16 zur Folge, was dazu führt, daß die Druckdose 40 das Steuerventil 36 schließt. Das be­ deutet, daß bei einer rapiden Beschleunigung oder einer hohen Last der Austausch mit der Gemischversorgungskammer 34 aus­ geschaltet wird. Die Brennkraftmaschine arbeitet dann so, als wäre keine derartige Gemischversorgungskammer 34 vor­ handen. Wenn der Unterdruck in dem Ansaugkanal 16 wieder erhöht wird, öffnet die Druckdose 40 das Steuerventil 36 wieder und die Gemischversorgungskammer 34 wird wieder wirksam.

Wegen des übersteuernden Einflusses der als Vorspannungs­ feder wirkenden Feder 58, die sowohl direkt auf den An­ schlaghebel 54 als auch über den Anschlagstift 56 auf den Ventilbetätigungshebel 52 einwirkt, wird das Steuerventil 36 geschlossen, wenn das Drosselventil 24 entweder für eine Verzögerung oder im Leerlauf freigegeben, also geschlossen wird. Dies ist durch unterbrochene Linien in Fig. 1 gezeigt.

Dieser Zustand wird ohne Rücksicht auf den Unterdruck im Ansaugkanal 16 wegen der Kraft der Feder 58 aufrechter­ halten. Das bedeutet, daß die Gemischversorgungskammer 34 unter diesen Bedingungen wiederum unwirksam ist.

Läuft die Brennkraftmaschine im Leerlauf und wird das Drosselventil (24) schnell geöffnet, so wirkt das Drossel­ gestänge 26 über das Ventilsteuergestänge 62 auf den An­ schlaghebel 54 wegen der Stoßdämpfungsfeder 64 kurzzeitig verzögert. Während dieser Verzögerung wird der Unterdruck in dem Ansaugkanal 16 drastisch durch das Öffnen des Drossel­ ventils 24 reduziert. Darum spricht die Druckdose 40 an und hält über den Ventilbetätigungshebel 52 das Steuerven­ til 36 geschlossen. Demzufolge bleibt die Gemischversor­ gungskammer 34 während einer derartigen rapiden Beschleuni­ gung aus dem Leerlauf heraus unwirksam.

Das Steuerventil 36 zwischen der Gemischversorgungskammer 34 und dem Ansaugkanal 16 schaltet also die Gemischversor­ gungskammer 34 während bestimmter Bedingungen, unter denen die Gemischversorgungskammer 34 wenig vorteilhaft ist, ab. Sowohl die Stellung des Drosselventils 24 als auch der Unterdruck im Ansaugkanal 16 werden zur An- und Abschaltung der Gemischversorgungskammer 34 benutzt. Durch die Stoßdämpfungsfeder 64 werden augenblickliche Fehlreaktionen vermieden.

Claims (5)

1. Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugkanal (16), der sich zu einer ventilgesteuerten Ansaugöffnung (18) der Brennkraftmaschine hin erstreckt, mit einem innerhalb des Ansaugkanals (16) angeordneten Drosselventil (24), mit einem Zusatzraum (34), der mit dem Ansaugkanal (16) zwischen dem Drosselventil (24) und der Ansaugöffnung (18) in Verbindung steht, und mit einem zwischen dem Zusatzraum (34) und dem Ansaugkanal (16) angeordneten Steuerventil (36), das die Verbindung zwischen dem Zusatzraum (34) und dem Ansaugkanal (16) steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzraum (34) durch eine geschlossene Kammer mit festem Volumen gebil­ det ist und daß das Steuerventil (36) von einer dem Unter­ druck im Ansaugkanal (16) stromabwärts vom Drosselventil (24) ausgesetzten Druckdose (40) gesteuert ist.

2. Ansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdose (40) eine Membran (44) enthält, deren eine Seite dem Unterdruck ausgesetzt ist, und daß diese Membran (44) mit dem Steuerventil (36) über ein das Steuerventil (36) mit zunehmendem Unterdruck öffnendes Steuergestänge (50, 52) verbunden ist.

3. Ansaugsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuerventil (36) überdies von einem Drosselstellungsfühler (54, 56, 58, 62, 64) gesteuert ist, der gegen die Wirkung der Druckdose (40) das Steuer­ ventil (36) schließt, wenn das Drosselventil (24) ge­ schlossen wird.

4. Ansaugsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselstellungsfühler (54, 56, 58, 62, 64) einen unter der Wirkung einer Feder (58) stehenden, auf das Steuerventil (36) einwirkenden Anschlagstift (56) aufweist.

5. Ansaugsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drosselstellungsfühler (54, 56, 58, 62, 64) an das Drosselventil (24) über eine Stoßdämpfungs­ feder (64) gekoppelt ist.