DE3337579A1

DE3337579A1 - Drosselklappenbegrenzungsvorrichtung fuer einen verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE3337579A1
Application number: DE19833337579
Authority: DE
Inventors: Burkhard Dipl.-Ing. 5980 Werdohl Brandner
Original assignee: Atlas Fahrzeugtechnik 5980 Werdohl GmbH; AFT Atlas Fahrzeugtechnik GmbH
Current assignee: Atlas Fahrzeugtechnik 5980 Werdohl GmbH; Schaeffler Engineering GmbH
Priority date: 1983-10-15
Filing date: 1983-10-15
Publication date: 1985-04-25

Description

Drosselklappenbegrenzungsvorrichtung
fiir einen Verbrennungsmotor Beschreibung Die Erfindung betrifft eine lastabhängige Drosselklappenbegrenzungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem von einem Gaspedal betatigten Gestänge fUr einen durch eine Riickstellfeder beaufschlagten Schwenkarm der Drosselklappe.
Im Betrieb eines Verbrennungsmotors treten Betriebszustande auf in denen eine Steuerung der Drosselklappe allein durch das Gaspedal nicht ausreicht. Wenn z.B. bei niedrigen Notordrehzahlen die Drosselklappe voll geöffnet wird, so verringert sich der Unterdruck im Saugrohr in unzulassiger Weise aufgrund des geringen Durchflusses. Der Unterdruck im Saugrohr bricht nahezu zusammen. Infolge der geringen Strömungsgeschwindigkeit wird die Gemischaufbereitung sehr schlecht.
Dieses beeintrçchtigt das Drehmoment des Motors in diesem Bereich.
Der Verbrauch wird ungünstig beeinflußt. Ebenso wird aufgrund der schlechten Gemischaufbereitung die Verbrennung verschichtert, so daß Schadstoffe entstehen, die die Umwelt belasten.
Aufgabe der Erfindung ist eine solche Steuerung der Drosselklappe, daß immer ein ausreichender Unterdruck im Saugrohr und damit eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit für eine gute C-emischaufbereitung gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein pneumatisches Stellglied einerseits an dem Gehäuse und andererseits an einer Kolbenstange als Koppelelement in das Gestonge eingesetzt ist und daß eine Zylinderkammer des Stellgliedes über eine Verbindungsleitung mit dem Innenraum des Saugrohrs verbunden ist.
Die Erfindung unterscheidet sich dadurch in nicht naheliegender Weise vom Stand der Technik, als die Länge des Stellgliedes und damit die Stellung der Drosselklappe von dem unterdruck im Saugrohr abhängig sind. Der Unterdruck im Saugrohr ist seinerseits ein Naß für die Strömungsgeschwindigkeit. Wenn der Unterdruck im Saugrohr zu klein wird und nahezu zusammenbricht, so reicht die geringe Strömungsgcschwindigkeit ftr eine gute Gemischaufbereitung nicht mehr aus. Wenn der Unterdruck einen unteren Grenzwert unterschreitet, vergrößert sich aufgrund der abnehmenden Druckdifferenz die Koppellänge des Stellgliedes, so daß sich die Drosselklappe im Sinne einer Verkleinerung des Durchflußquerschnittes bewegt. Dadurch werden höhere Strömungsgeschwindigkeiten und eine bessere Zerstäubung und Gemischaufbereitung sichergestellt. Die Verbrennung des Gemisches im Zylinderraum wird vollständiger. So ist in jedem Betriebszustand durch eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit eine gute Gemisch aufbereitung sichergestellt, so daß in jedem Lastbereich, auch bei niedrigen Drehzahlen, eine vollständige und schadstoffarme Verbrennung gesichert ist.
Damit das Stellglied zwischen Koppelelemente des Vergasergestänges gehängt wurden kann, sieht die Erfindung vor, daß das Gehäuse und die Kolbenstange des Stellgliedes jeweils Anschlußzapfen aufweisen, mit denen Koppelelemente des Gestänges verbindbar sind.
Eine konstruktiv sehr vorteilhafte Lösung wird dadurch erzielt, daß das Stellglied als Membranzylinder ausgebildet ist und daß der Kolben des Nembranzylinders eine in eine FUlrung des Gehäuses eintauchende Anschlagstange aufweist. Dadurch ist innerhalb des Stellgliedes ein Anschlag geschaffen, der die Normallänge des Stellgliedes fetlegt.
Da die Unterctruckwerte innerhalb des Saugrohres geringe absolute herte haben, ist vorgesehen, daß die Membran auf der der Zylinderkammer gegeniSberliegenden Seite durch eine Druckfeder vorgespannt ist.
Diese Druckfeder kompensiert zum Teil die Wirkung der Rückstellfeder für die Drosselklappe. Damit kann die fiir die Funktion notwendige Membranfläche in praktischen Grenzen gehalten werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung erläutert, die eine Drosselklappenbegrenzungsvorrichtung in schematischer Darstellung zeigt.
Die Zeichnung zeigt ein Saugrohr 1 für einen Verbrennungsmotor.
Innerhalb des Saugrohrs 1 ist auf einer Weile 2 eine Drosselklappe 3 schwenkbar gelagert. Die Betätigung der Drosselklappe 3 erfolgt mittels eines Schwenkarms 4 entgegen der Wirkung einer R;ickstellfeder 5.
An den Schwenkarm 4 ist ein Koppelhebel 6 eines Gestänges angelenkt.
Das Gestänge ist iiber Verbindungselemente 7 mit dem nicht dargestellten Gaspedal verbunden. Ein pneumatischer Membranzylinder 8 weist am Gehause 9 einen Anschlußzapfen 10 auf, der mit dem Verbindungselement 7 gekoppelt ist. Der Fiembranzylinder b enthält eine Membran 11 miL einem Kolben 12. Die Kolbenstange 13 des Kolbens 12 ist aus dem Gehäuse 9 gegenüber dem Anschlußzapfen 10 herausgeführt und endigt ebenfalls in einem Anschlußzapfen 14, der mit dem Koppelhebel 6 verbunden ist. Dadurch ist der Membranzylinder 8 als Koppelelement in das Gestange eingefi;gt.
An dem Kolben sitzt eine Anschlagstange 15, die in eine Führung 16 des Gehäuses 9 hineinragt. Die Anschlagstangc 15 besitzt einen Anschlagbund 17, der mit der Stirnflache der Führung 16 zusammenwlrkt.
Die Zylinderkammer 18 des Membranzylinders 8 ist über eine Verbindungsleitung 19 init dem an die Drosseiklappe 3 anschlicßenden Innenraum des Saugrohrs 1 verbunden. In der Zeichnung ist auch die Strömungsrichtung 2u des Gemisches dargestellt.
Die Membran 11 bzw. der Kolben 12 sind durch eine Druckfeder 21 vorgespannt. Die die Druckfeder 21 enthaltende Zylinderkamner 22 ist iiber eine :ffnung 23 mit der Atmosphäre verbunden.
Solange innerhalb des Saugrohres ein ausreichender Unterdruck vorhanden ist, ist der Kolben 12 in die Zylinderkammer 18 eingefahren, so daß der Anschlagbund 17 an dem Anschlag des Gehäuses 9 anliegt. Der Membranzylinder 8 hat seine Normallänge. Infolgedessen wird die Drosselklappe 3 entsprechend der Betätigung des Gaspedals angestellt.
Wenn dagegen der Unterdruck im Saugrohr einen vorgegebenen unteren Grenzwert unterschreitet, so sinkt auch die Druckdifferenz zwischen den Zylinderkammern des Membranzylinders 8 unter einen vorgegebenen Grenzwert ab. Infolgedessen kann der Unterdruck in der Zylinderkammer 18 zusätzlich zu der Druckfeder 21 nicht mehr genügend Kraft bereitstellen, um die Kraft der Rückstellfeder zu überwinden, so daß die Kolbenstange 13 durch die Rückstellfeder 5 herausgezogen wird.
Die Koppellänge des Membranzylinders verl-ngert sich. Die Druckfeder 21 kompensiert teilweise die von der Rückstellfeder wirksame Zugkraft, damit ein kleinerer Unterdruckwert für die Betätigung des Membranzylinders ausreicht.
Für die Kräfte gilt folgende Gleichung: F5 = F21 + QxpS mit F5 als Federkraft der Rückstellfedert 5, F21 als Federkraft der Druckfeder 21, Q als Flache der Membran 11 und pS als Unterdruck im Saugrohr.
Der Unterdruck im Saugrohr wird insbesondere dann zu klein, wenn bei niedrigen Motordrehzahlen die Drosselklappe zu stark geöffnet wird, um das Drehmoment des Motors zu erhöhen. Die Drosselklappenbegrenzungsvorrichtung nach der Erfindung stellt so sicher, daß bei allen Betriebzuständen, insbsondere Bescheunigungszuständen immer eine ausreichende St römungsgeschwindi gkeit und damit eine gute Gemischaufbereitung gewährleistet sind.
- L e e r s e i t e -

Claims

Drosselklappenbegrenzungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor Patentansprüche 1. Lastabhängige Drosselklappenbegrenzungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem von einem Gaspedal betätigten Gestänge für einen durch eine Rückstallfeder beaufschlagten Schwenkarm der Drosselklappe, dadurch gekennzeichnet, daß ein pneumatisches Stellglied (Memhranzylinder 8) einerseits an dem Gehäuse (9) und andererseits an einer Kolbenstange (13) als Koppeleiement in das Gestänge eingesetzt ist und daß eine Zylinderkammer (18) des Stellgliedes ber eine Verbindungsleitung (19) mit dem Innenraum des Saugrohrs (1) verbunden ist.
2. Drosselklappenbegrenzungsvorricbtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) und die Kolbenstange (13) des Steligliedes jeweils Anschlußzapfen (10, 14) aufweisen, mit denen Koppelelemente des Gestänges verbindbar sind.
3. Drosselklappenbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied als Membranzylinder (r) ausgebildet ist und daß der Kolbtn (12) des Membranzylinders (ö) eine in eine Führung (16) des Gehäuses (9) eintauchende Anschlagstange (15) aufweist.
4. Drosselklappenbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (11) auf der der Zylinderkammer (18) gegenüberliegenden Seite durch eine Druckfeder (21) vorgespannt ist.