DE3806186C2

DE3806186C2 -

Info

Publication number: DE3806186C2
Application number: DE3806186A
Authority: DE
Inventors: Osamu Himeji Hyogo Jp Matsumoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2008-02-27
Also published as: DE3806186C3; KR880016419U; DE3806186A1; US4840159A; KR910001056Y1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Menge der Ansaugluft in einer Brennkraftmaschine, mit einem Drosselklappenstutzen, der einen Teil eines horizontal angeordneten Luftansaugkanals für die Brennkraftmaschine bildet, einer Drosselklappe, die im Drosselklappenstutzen angeordnet ist, einem die Drosselklappe umgehenden, unterhalb des horizontal angeordneten Luftansaugkanals angeordneten Umleitkanal mit zwei offenen, in den Luftansaugkanal vor bzw. hinter der Drosselklappe mündenden Enden und einem weiteren Ventil, das im Umleitkanal zur Steuerung der Menge von Nebenluft dient, die durch den die Drosselklappe umgehenden Umleitkanal strömt.

Eine Einrichtung dieser Art ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 71 11 725 bekannt.

Brennkraftmaschinen ähnlicher Bauart sind auch aus der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 18124/1984 und aus der offengelegten japanischen Patentanmeldung 5856/1984 bekannt.

Aus der österreichischen Patentschrift 152 227 ist es bekannt, bei einer Brennkraftmaschine zum Zerstäuben des aus einer Anlaß- und Leerlaufdüse austretenden Brennstoffes im horizontäl angeordneten Drosselklappenstutzen auf der Luftansaugseite an der tiefsten Stelle der Innenwand ein vorspringendes Hindernis vorzusehen, gegen das der aus der Anlaß- und Leerlaufdüse austretende Brennstoff anströmt.

Bei den bekannten Einrichtungen der eingangs genannten Art können Flüssigbestandteile, die sich an der Innenwand des Drosselklappenstutzens absetzen und an ihr herabfließen, in den Umleitkanal gelangen. Diese Flüssigbestandteile werden häufig gebildet durch Treibstoff, der in dem aus der Maschine austretenden Gas enthalten ist, Treibstoff, der in der zirkulierenden Umluft enthalten ist, Feuchtigkeit, Kohlenstoff, Ölnebel und andere Substanzen, die bei der Verbrennung entstehen. Sie haften an der Innenfläche des Drosselklappenstutzens. Besonders dann, wenn die Maschine nicht in Betrieb ist, fließen diese haftenden Substanzen an der Wandfläche aufgrund der Schwerkraft abwärts und sammeln sich im unteren Teil der zylindrischen Wandfläche. Dann fließen sie weiter in den Umleitkanal, der sich unter dem Drosselklappenstutzen befindet, und gelangen auch in den Bereich des im Umleitkanal vorhandenen Ventils. Sie können dort zusammenbacken. Als Folge davon wird ein reibungsloser Betrieb des Ventils behindert, so daß die Genauigkeit der Steuerung der Nebenluftmenge verschlechtert wird. Vor allem nach längerem Betrieb der Brennkraftmaschine bildet sich auch ein Sumpf, der zur Vermeidung anhaltender Betriebsstörungen entfernt werden muß. Hierzu muß die Maschine relativ häufig gewartet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher das Eindringen solcher Flüssigbestandteile in den Umleitkanal und eine längere Ansammlung abgesetzter Flüssigbestandteile im Ansaugkanal vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird nicht nur das Eindringen der Flüssigbestandteile in den Umleitkanal verhindert, sondern darüber hinaus auch eine ständige Beseitigung der im Ansaugstutzen abgesetzten Flüssigbestandteile durch den Ansaugluftstrom gewährleistet. Auch wenn die Maschine nach vorübergehendem Stillstand das nächstemal gestartet wird, werden die Flüssigbestandteile, die entweder im unteren Bereich des Ansaugkanals oder um die Rille oder Rippe verblieben sind, durch den starken Luftsog in die Maschine eingezogen und verschwinden.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Einige Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigen

Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung im Querschnitt,

Fig. 2 die Einrichtung gemäß Fig. 1 im Schnitt längs der Linie II-II,

Fig. 3 die Einrichtung gemäß Fig. 1 im Schnitt längs der Linie III-III und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung im Querschnitt.

Zunächst wird die Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 näher beschrieben. Die Einrichtung besitzt einen Drosselklappenstutzen, der sich horizontal erstreckt und einen Ansaugkanal bildet, dessen Innenwand die Bezugszahl 1 trägt. Eine Ventil- oder Drosselklappe 2 ist im Drosselklappenstutzen befestigt. Eine Klappenwelle 3 ist horizontal und im rechten Winkel zur Achse des Ansaugkanals angeordnet. Im Ansaugkanal sind Rillen oder Rippen 4 ausgebildet. Umleitkanäle 5a und 5b erstrecken sich vom Boden der Innenwand des Drosselklappenstutzens vertikal nach unten. Der Umleitkanal 5b öffnet sich in den Ansaugkanal hinein an einer Stelle über der Mittellinie des Ansaugkanals über einen Führungskanal 5c, der sich vom Umleitkanal 5b erstreckt. Der Umleitkanal 5a öffnet sich direkt in den Ansaugkanal hinein. Ein Flansch 50 dient zur Befestigung des Drosselklappenstutzens an der Maschine. Der vorerwähnte Führungskanal 5c ist in diesem Flansch als Kanal ausgebildet. Der Führungskanal 5c wirkt mit einem (nicht gezeigten) Flansch auf Seiten der Maschine zusammen, um einen tunnelartigen Kanal zu bilden.

Die Luftmenge, die durch den Ansaugkanal auf der Innenseite 1 des Drosselklappenstutzens in Richtung des Pfeiles A zur Maschine fließt, wird durch die Verwendung der Ventilklappe 2 willkürlich gesteuert. Dann spritzen (nicht gezeigte) Teibstoffeinspritzdüsen, die an (nicht dargestellten) Ansaugrohren der Maschine vorgesehen sind, Treibstoff in Abhängigkeit von der Luftmenge ein. Folglich wird der Maschine ein Luft-Treibstoff-Gemisch zugeführt. Wenn die Maschine nicht unter Last läuft, nimmt die Ventilklappe 2 die dargestellte Lage ein. Unter dieser Bedingung wird die Menge der Nebenluft, die durch die Umleitkanäle 5a und 5b fließt, in der Weise gesteuert, daß die Maschinendrehzahl auf einem konstanten Wert bleibt, der für die Temperatur des Kühlmittels der Maschine geeignet ist.

Zu diesem Zweck ist die Einrichtung mit einem proportional wirkenden Magnetventil 9 ausgestattet, das ein Ventilgehäuse 15 aufweist. Dieses Gehäuse hat ein Lufteinlaßrohr 28a und ein Luftauslaßrohr 28b, welche mit den Umleitkanälen 5a bzw. 5b verbunden sind. Die Nebenluft fließt vom Lufeinlaßrohr 28a zum Luftauslaßrohr 28b durch einen Ventilhohlraum 31, der in einem Zylinder 32 ausgebildet ist. Ein Ventilkörper 41, der aus einem beweglichen Eisenkern besteht, ist im Zylinder 32 angeordnet, um die offene Fläche des Hohlraumes 31 zu steuern. Der Kern ist zwischen Federn 42 und 43 montiert und wird entsprechend dem elektrischen Strom gesteuert, der durch eine Solenoidwicklung 40 fließt.

Eine (nicht dargestellte) elektronische Steuerschaltung vergleicht die tatsächlich gemessene Maschinendrehzahl mit einer angestrebten Maschinendrehzahl und erzeugt ein Signal entsprechend der Differenz (siehe japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 18124/1984). Die Solenoidspule 40 wird mit einem Signal gespeist, um die Stellung des Ventilkörpers 41 im Verhältnis zur Stromstärke des Signals zu steuern. Somit wird die offene Fläche des Hohlraumes 31 auf einen Wert eingesteuert, welcher der Lage des Ventilkörpers 41 entspricht. Als Folge davon wird die Luftmenge, die durch die Umleitkanäle 5a und 5b fließt, so gesteuert, daß die Maschinendrehzahl der angestrebten Drehzahl gleich wird. Selbstverständlich wird Treibstoff von den Treibstoffeinspritzdüsen entsprechend der Luftmenge eingespritzt und erreicht die Maschine zusammen mit Luft.

Während des Betriebs der Maschine fließt das Luft-Treibstoffgemisch mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit in die durch den Pfeil A gekennzeichnete Richtung, so daß die Flüssigbestandteile für die Innenfläche 1 des Drosselklappenstutzens keine Probleme darstellen. Wenn jedoch die Maschine im Ruhezustand ist, haften die Flüssigbestandteile, die in dem aus der Maschine austretenden Gas und in der zirkulierenden Umluft enthalten sind, an der Innenfläche des Drosselklappenstutzens und bewegen sich aufgrund der Schwerkraft abwärts. Jedoch fließen die Flüssigbestandteile schwerlich in den Führungskanal 5c, da sich dieser Führungskanal 5c in den Ansaugkanal an einer Stelle öffnet, die nahe dem oberen Bereich der Innenwand 1 des Drosselklappenstutzens ist. Daher fließen die Flüssigbestandteile nicht durch den Umleitkanal 5b.

Die Flüssigbestandteile, die zum Umleitkanal 5a sich abwärtsbewegen, treffen auf die Rillen 4, die durch eine vertikale Wand 4a und eine horizontale Wand 4b gebildet sind. Dann verteilen sie sich horizontal entlang den horizontalen Wänden 4b. Deshalb fließen sie nicht direkt in den Umleitkanal 5a. Wenn die Maschine das nächstemal gestartet wird und die Menge der Ansaugluft zunimmt, bläst die Ansaugluft die an den horzontalen Wänden 4b verbliebenen Flüssigbestandteile weg. Die Flüssigbestandteile, die im unteren Bereich der Innenfläche 1 des Drosselklappenstutzens bleiben, werden aus Vertiefungen 44 herausgedrückt und durch die große Menge der Ansaugluft zerkleinert, so daß sie verschwinden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Umleitkanal 5b vom Führungskanal 5c, der im Flansch 50 gebildet ist. Ein ähnlicher Führungskanal, der sich vom Umleitkanal 5a erstreckt, kann anstelle der Rillen oder Rippen 4 ausgebildet werden.

Nunmehr wird auf Fig. 4 bezug genommen, wo eine weitere erfindungsgemäße Einrichtung dargestellt ist. Diese Einrichtung ist der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Einrichtung ähnlich mit der Ausnahme, daß vor dem Umleitkanal 5b Rillen 4 anstatt des Führungskanals 5c ausgebildet sind.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die horizontalen Wände 4b der Rillen 4 buchstäblich horizontal. Die horizontalen Wände 4b können vom Umleitkanal 5a aus nach rechts abwärts und vom Umleitkanal 5b aus nach links abwärts geneigt sein. Falls es die Spritzgießtechnik erlaubt, kann eine ringförmige Sperre wie z. B. ein Vorsprung oder eine Rippe um jeden der Umleitkanäle ausgebildet sein.

Bei den obigen Ausführungsbeispielen enthalten die Umleitkanäle das proportional wirkende Magnetventil 9.

Dieses Ventil kann durch ein temperaturabhängiges Ventil ersetzt werden, welches aufgrund von "Thermowax" oder dergleichen funktioniert. In diesem Fall können natürlich ähnliche Vorteile erzielt werden.

Wie oben beschrieben ist, sind in der neuartigen erfindungsgemäßen Einrichtung Rillen oder Rippen auf der Innenfläche des Drosselklappenstutzens über dem Umleitkanal oder ein Führungskanal ausgebildet, der sich von dem Umleitkanal erstreckt und nahe dem oberen Bereich der Innenfläche des Drosselklappenstutzens angeordnet ist.

Deshalb fließen Flüssigbestandteile, welche in dem aus der Maschine austretenden Gas und in der zirkulierenden Umluft enthalten sind, nicht in den Umleitkanal. Als Folge davon wird die Genauigkeit der Steuerung der Nebenluftmenge nicht vermindert und die Steuerungsmechanismen erleiden keine Funktionseinbuße, selbst wenn die Einrichtung über lange Zeit eingesetzt wird.

Claims

1. Einrichtung zur Steuerung der Menge der Ansaugluft in einer Brennkraftmaschine, mit

a) einem Drosselklappenstutzen, der einen Teil eines horizontal angeordneten Luftansaugkanals (1) für die Brennkraftmaschine bildet.
b) einer Drosselklappe (2), die im Drosselklappenstutzen angeordnet ist,
c) einem die Drosselklappe (2) umgehenden, unterhalb des horizontal angeordneten Luftansaugkanals (1) angeordneten Umleitkanal (5a, 5b, 5c) mit zwei offenen, in den Luftansaugkanal (1) vor bzw. hinter der Drosselklappe (2) mündenden Enden und
d) einem weiteren Ventil (9), das im Umleitkanal (5a, 5b, 5c) zur Steuerung der Menge von Nebenluft dient, die durch den die Drosselklappe (2) umgehenden Umleitkanal (5a, 5b, 5c) strömt,

dadurch gekennzeichnet, daß

e) beide offenen Enden des Umleitkanals im Drosselklappenstutzen so angeordnet sind, daß mindestens eines der offenen Enden des Umleitkanals (5a, 5b, 5c) oberhalb einer die Mittelachse des Luftansaugkanals (1) einschließenden horizontalen Ebene mündet und/oder mindestens ein offenes Ende des Umleitkanals (5a, 5b, 5c) am Boden des Drosselklappenstutzens und unterhalb einer dafür vorgesehenen Rille oder Rippe mündet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in Strömungsrichtung hinter der Drosselklappe (2) liegende offene Ende des Umleitkanals (5a, 5b, 5c) oberhalb der Mittelachse des Luftansaugkanals (1) angeordnet und durch einen im Drosselklappenstutzen ausgebildeten Führungskanal (5c) des Umleitkanals gebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in Strömungsrichtung vor der Drosselklappe (2) liegende offene Ende des Umleitkanals (5a, 5b, 5c) unterhalb der Rille oder Rippe angeordnet ist.