DE3342340C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern der Temperatur der Einlaßluft bei einer Brenn­ kraftmaschine, mit einem Betätigungselement zum Steuern der Einstellung eines Dämpfers zwischen einem Einlaß für Kaltluft und einem Einlaß für Warmluft zu einer Misch­ luftleitung für die Einlaßluft, mit einem Sensorkörper, welcher sich in der Mischluftleitung befindet und die Form eines Gefäßes hat, in dem sich ein Expansionsmedium befindet, und mit einer Strömungsmittelleitung, die eine Verbindung zwischen dem Sensorkörper und der Strömungs­ mittelkammer im Betätigungselement einrichtet, welche Kammer eine bewegliche Einrichtung zum Steuern der Dämp­ fereinstellung in Abhängigkeit vom Volumen in der Kammer enthält.

Bei bekannten Steuervorrichtungen dieser Art ist der Sen­ sorkörper mit dem Betätigungselement über ein Kapillar­ rohr verbunden, welches dasselbe Expansionsmedium wie der Sensorkörper enthält. Wenn die Meßstelle und die Steuerstelle im Motorraum relativ weit voneinander entfernt liegen, wird die Temperatur des Umgebungsraumes des Kapillarrohres, welche von der Temperatur der Einlaßluftleitung unterschiedlich ist, eine große Einwirkung auf den Steuervorgang haben, und zwar mit dem Resultat eines Steuerfehlers. Eine bekannte Lösung dieses Problems besteht in der Anordnung eines Kompensationssystems, welches ein Betätigungselement aufweist. Dieses Betätigungselement ist mechanisch mit dem eigentlichen Betätigungselement gekuppelt und wirkt in die entgegengesetzte Richtung. Eine andere Lösung besteht darin, des lange Kapillarrohr zu eliminieren und eine Drahtsteuerung zwischen dem Meßpunkt und dem Steuerpunkt einzurichten.

Ferner ist aus der DE-OS 27 16 512 eine Einrichtung zur Regelung der Temperatur der Ansaugluft eines Verbrennungsmotors bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist ein zweiter Sensorkörper vorgesehen, der in der Kaltluftleitung angeordnet ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art mit Hilfe einer Einführung zu schaffen, die das Erfordernis eines Kompensationssystems zum Kompensieren der Einwirkung der Temperatur des Umgebungsraumes auf die Steuerfunktion eliminiert, und welche stattdessen diese Temperatur als Parameter für die Steuereinstellung der Temperatur der Einlaßluft zur Temperatur des Motors verwendet.

Dies wird erfindungsgemäß erzielt durch einen zweiten Sensorkörper, welcher zwischen dem Sensorkörper in der Mischluftleitung und der Kammer des Betätigungselementes in Reihe geschaltet ist, wobei der zweite Sensorkörper außerhalb der Mischluftleitung angeordnet ist und im wesentlichen bzw. in der Hauptsache mit einem Expansionsmedium gefüllt ist, welches einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, als das Expansionsmedium in dem ersten Sensorkörper.

Dieser zweite Sensorkörper erzielt eine gesteuerte Verschiebung des vorbestimmten Temperaturintervalls der Einlaßluft nach oben oder nach unten, die vom ersten Sensorkörper abgefühlt wurde. Wenn der zweite Sensorkörper beispiels­ weise eine niedrige Umgebungstemperatur feststellt, was bedeutet, daß der Motor kalt ist, so wird die Einlaß­ lufttemperatur angehoben, bis der Motor sorgfältig aufge­ wärmt ist, wodurch eine Kondensation von Brennstoff an den kalten Wänden des Einlaßrohres und der Vorwärmkammer verhindert wird. Wenn der Motor aufgewärmt ist, so erfolgt eine Rückführung auf die nominale Steuertemperatur.

Bei der einfachsten Ausführungsform der Erfindung kann der zweite Sensorkörper eine einfache Leitung zwischen dem ersten Sensorkörper und dem Betätigungselement sein, um die Temperatur im Motorraum selbst festzustellen. Al­ ternativ kann die Leitung mit einem besonderen Behälter­ abschnitt versehen sein, welcher beispielsweise in eine Kühlleitung oder in die Brennstoffleitung eingebaut ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spiele. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Temperatur­ regel- und -steuervorrichtung und

Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1 entsprechend einer ab­ geänderten Ausführungsform.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Leitung für die Einlaßluft zu einem Vergaser 2. Ein Einlaß 3 für bei­ spielsweise durch das Abgasrohr erwärmte Luft oder ein Einlaß 4 für unerwärmte Frischluft führen zur Leitung 1. Zwischen den Einlässen 3 und 4 befindet sich ein Dämpfer 5, welcher das Verhältnis der erwärmten zur unerwärmten Luft zur Leitung 1 steuert. In der Leitung 1 befindet sich ein Luftfilter 6, welcher eine Homogenisierung der ge­ schichteten Einlaßluft vor dem Filter erzeugt.

Der Dämpfer 5 ist über eine Doppelkolbenstange 7 und eine Überströmfeder 8 mit einem Kolben 9 in einem Zylinder 10 verbunden, die zusammen ein Betätigungselement 11 bilden. Der Zylinder 10 steht über eine Leitung 12 mit einem Ge­ fäß 13 in der Einlaßleitung 1 in Verbindung. Im Gefäß 13, welches einen Sensorkörper bildet, ist eine bewegliche Wand in Form eines frei beweglichen Kolbens 14 angeord­ net. Das Gefäß besteht aus einem dünnwandigen Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Kupfer oder Messing und ist im Raum oberhalb des Kolbens mit einem Expansionsmedium mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten gefüllt, vorzugsweise einem Medium, dessen Schmelzpunkt bei der gewünschten Regeltemperatur liegt, beispielsweise Wachs, welches im Bereich des Schmelzpunktes rapide ex­ pandiert. Der Zylinder 10 des Betätigungselementes 11 und die Leitung 12 werden mit einem Medium mit geringerem Wärmeausdehnungskoeffizienten als Wachs gefüllt, beispiels­ weise einem Gemisch aus Wasser und Glykol, welches Gemisch ebenso niedrigen Temperaturen ohne Gefrieren widersteht. Die Leitung 12 hat einen Abschnitt 15 großen Durchmessers, welcher Abschnitt einen Behälter bildet, um das Volumen zu vergrößern. Der eingerahmte Bereich 16 kann der Motorraum selbst, eine Kühlleitung oder eine Brennstoffleitung sein. Bei niedriger Temperatur in einem dieser drei Elemente hat das Medium in der Leitung 12 sein kleinstes Volumen. Der Kolben 9 befindet sich in einer oberen Endlage und hält den Kaltlufteinlaß 4 geschlossen, bis die Luft in der Luftleitung 1 eine Temperatur erreicht, welche ein ausrei­ chendes Expandieren des Expansionsmediums in dem Sensor­ körper 13 verursacht, um ein Bewegen des Kolbens nach un­ ten einzuleiten und den Kaltlufteinlaß 4 zu öffnen. Je niedriger die Temperatur des Umgebungsraumes ist, um so mehr muß das Medium im Sensorkörper expandieren, um eine spezifische Kolbenbewegung mit einer begleitenden Dämpfer­ bewegung zu erzielen, und um so hoher wird die Lufttempera­ tur in der Leitung 1 sein. Wenn die Temperatur des Umge­ bungsraumes zunimmt, so nimmt auch das Volumen des Me­ diums in der Leitung 12 zu, was bedeutet, daß eine niedri­ gere Temperatur der Einlaßluft erforderlich ist, um die­ selbe Dämpferbewegung zu erzeugen. Konsequenterweise wird die Lufttemperatur für den warmen Motor auf ein niedrige­ res Niveau gesteuert als für einen kalten Motor.

Die Änderung hinsichtlich des Niveaus des Steuer- bzw. Regelintervalls hängt u. a. vom Volumen der Leitung 12 und dem Kompensationsgefäß 15 ab sowie von dem Wärmeausdeh­ nungskoeffizienten des Mediums. Wenn ein größerer Wechsel hinsichtlich des Steuerintervalls gewünscht ist, als dies bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 erreicht wird, kann das Gefäß 15 entsprechend der Darstellung in Fig. 2 geän­ dert werden. Hier ist das Gefäß mit einem Paar von freien Kolben 17 ausgerüstet. Zwischen diesen ist ein Expansions­ medium höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten eingefüllt, als der des Mediums in der Leitung selbst. Auf diese Wei­ se wird eine mehr gesteuerte und definierte Wirkung des Umgebungsraumes auf die Steuerung erreicht. Anstatt von Kolben 9, 14 und 17 können auch Membranen verwendet werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Steuern der Temperatur der Einlaßluft bei einer Brennkraftmaschine, mit einem Betätigungs­ element zum Steuern der Einstellung eines Dämpfers zwischen einem Einlaß für Kaltluft und einem Einlaß für Warmluft zu einer Mischluftleitung für die Einlaß­ luft, mit einem Sensorkörper, welcher sich in der Mischluftleitung befindet und die Form eines Gefäßes hat, in dem sich ein Expansionsmedium befindet, und mit einer Strömungsmittelleitung, die eine Verbindung zwischen dem Sensorkörper und der Strömungsmittelkammer im Betätigungselement einrichtet, welche Kammer eine bewegliche Einrichtung zum Steuern der Dämpfereinstel­ lung in Abhängigkeit vom Volumen in der Kammer enthält, gekennzeichnet durch einen zweiten Sensorkörper (12, 15), welcher zwischen dem Sensorkörper (13) in der Mischluftleitung (1) und der Kammer (10) des Betätigungs­ elementes (11) in Reihe geschaltet ist, wobei der zwei­ te Sensorkörper außerhalb der Mischluftleitung ange­ ordnet ist und im wesentlichen bzw. in der Hauptsache mit einem Expansionsmedium gefüllt ist, welches einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, als das Expansionsmedium in dem ersten Sensorkörper.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittelleitung (12, 15) den zweiten Sensorkörper bildet, und daß das Medium im Gefäß (13) des ersten Sensorkörpers und das Medium in der Lei­ tung durch eine Wand (14) getrennt sind, welche im Gefäß bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittelleitung (12) als dünnes Rohr ausgebildet ist, welches zumindest an einer Stelle einen Abschnitt (15) vergrößerten Querschnittes hat, welcher Abschnitt einen Behälter für ein Kompensa­ tionsvolumen-Expansionsmedium bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (15) für das Kompensationsvolumen ein Paar von beweglichen, beabstandeten Wänden (17) enthält, und daß der Raum zwischen diesen Wänden mit einem Expansionsmedium gefüllt ist, dessen Wärmeaus­ dehnungskoeffizient großer ist als der des Mediums auf jeder Seite dieses Raumes.