DE3821532A1 - Leitungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leitungsanordnung zur För­ derung von Luft von einem Ladegerät zu einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei insbesondere mit mechanischen Ladegeräten ausgerüsteten Brennkraftmaschinen wird wenigstens ein Teil der im niedrigen Lastgebiet und insbesondere im Leerlauf von dem Lader erzeug­ ten Ladeluft durch eine von einer Bypass-Drosselklappe gesteuer­ ten Bypassleitung an der Brennkraftmaschine vorbei unmittelbar in den Auslaß bzw. das heißt in die Umgebung, geleitet. Bei höheren Lasten wird dagegen die Bypass-Drosselklappe geschlossen, so daß im wesentlichen die gesamte von dem Lader erzeugte Lade­ luft zu den Brennräumen der Brennkraftmaschine gelangt.

Nun hat sich gezeigt, daß in dem weitaus überwiegenden Betriebs­ zustand, bei dem die Bypass-Drosselklappe geschlossen und folg­ lich keine Ladeluft über die Bypassleitung abgeführt werden kann, erhebliche Strömungsverluste dadurch entstehen, daß Teile der die Zuleitung durchströmenden Luftmassen in den sackgassen­ artigen Mündungsstutzen der Bypassleitung gelangen und dort durch Umlenkung und Verwirbelung einen Energieverlust erfahren.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Leitungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art zu schaffen, bei der der bei geschlossener Bypass-Drosselklappe auftretende Energieverlust weitgehend vermieden wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Absperrorgan, das an der Abzweigstelle der Bypassleitung von der Zuleitung angeordnet ist und den Zutritt zu der Bypasslei­ tung versperrt, wobei das Absperrorgan zweckmäßigerweise so ausgebildet und angeordnet ist, daß es im geschlossenen Zustand den Strömungsverlauf in der Zuleitung nicht stört, wird das Entstehen von Strömungsverlusten durch Rückströmung und Ver­ wirbelung im Bereich des sackgassenartigen Bypassleitungsan­ fangs weitgehend vermieden. Um sicherzustellen, daß das Absperr­ organ bei geschlossener Bypass-Drosselklappe geschlossen und bei geöffneter Bypass-Drosselklappe geöffnet wird, kann es von einer Feder in Schließrichtung beaufschlagt und/oder von einem Stellantrieb betätigbar sein, wobei das Absperrorgan als einseitig angelenkte Schwenkklappe ausgebildet sein kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil des Luftzuleitungs­ systems einer mit einem mechanischen Ladegerät ausgerüsteten Brennkraftmaschine, vorzugsweise für Personenkraftfahrzeuge.

Dabei ist mit 1 eine von dem hier nicht dargestellten mecha­ nischen Lader kommende Zuleitung bezeichnet, über die die Lade­ luft zu den den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Saugrohre transportiert wird. An diese Zuleitung 1 ist ein mit 2 bezeichnetes Drosselklappenteil angeflanscht, in dem mehrere Drosselklappen verstellbar gehalten sind. In dem hier gezeigten Beispiel ist die allen Zylindern gemeinsame Zuleitung 1 im Bereich des Drosselklappenteils 2 durch eine Trennwand 15 in zwei Zuleitungskanäle 6 und 7 unterteilt, die durch entsprechende Ansteuerung von in diesen Zuleitungskanälen angeordneten Drosselklappen 3 und 4 in Abhängigkeit von der Belastung der Brennkraftmaschine nacheinander zuschaltbar sind.

5 bezeichnet eine Bypass-Drosselklappe die in einer von der Zu­ leitung 1 vor dem Drosselklappenteil 2 abzweigenden Bypass­ leitung 8 angeordnet ist. Diese Bypass-Drosselklappe 5 wird durch entsprechende Ansteuerung über ein hier nicht gezeigtes Betätigungssystem so betätigt, daß sie die vor allem im niedri­ gen Teillastbereich und im Leerlauf von der Brennkraftmaschine nicht benötigte Ladeluft an der Brennkraftmaschine vorbeileitet. Dazu wird die Bypass-Drosselklappe 5 geöffnet, wenn die Drossel­ klappen 3 und 4 geschlossen oder im wesentlichen geschlossen sind, während die Bypass-Drosselklappe geschlossen wird, wenn die beiden den Luftstrom zu der Brennkraftmaschine steuernden Drosselklappen 3 und 4 über einen vorgegebenen Öffnungswinkel geöffnet sind.

Um nun zu verhindern, daß bei geschlossener Bypass-Drosselklappe Strömungsverluste für die durch die Zuleitung 1 strömende Luft entstehen, indem die Luft in den offenen, sackgassenartigen Anfangsteil der Bypassleitung 8 gelangt und dort umgelenkt und verwirbelt wird, ist im Bereich der Abzweigung 16 der Bypass­ leitung 8 von der Zuleitung 1 eine um eine Schwenkachse 17 drehbare Schwenkklappe 9 angeordnet, die den Zutritt zu der Bypassleitung 8 so lange verschließt, wie die in der Bypass­ leitung 8 angeordnete Drosselklappe 5 geschlossen ist. Diese einseitig angelenkte Schwenkklappe 9 kann dabei von einer in Schließrichtung wirkenden Feder 10, die hier als Schenkelfe­ der ausgebildet ist, und/oder von einem hier beispielsweise als Unterdruckdose ausgebildeten Stellantrieb 11 gesteuert werden. Wenn allein die Feder 10 zur Steuerung der Schwenkklappe 9 vorgesehen ist, dann sollte diese so ausgelegt werden, daß sich aufgrund des Staudruckes der Luft in der Zuleitung 1 bei geschlossenen Drosselklappen 3, 4 sowie geöffneter Bypass-Dros­ selklappe 5 eine Öffnung der Schwenkklappe 9 ergibt.

Alternativ oder zusätzlich zu der Federbelastung kann die Schwenkklappe 9 auch durch den Stellantrieb 11 betätigt werden. Dazu ist hier eine Unterdruckdose vorgesehen, die über einen Unterdruckanschluß 13 mit einem von der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine in Strömungsrichtung hinter den Drossel­ klappen 3 oder 4 abgezweigten Unterdruck beaufschlagt wird. Nimmt dieser Unterdruck eine entsprechende Höhe an, was der Unterschreitung eines vorgegebenen niedrigen Lastzustandes den Brennkraftmaschine entspricht, dann verstellt ein Betäti­ gungsstempel 12 der Unterdruckdose 11 die Schwenkklappe 9 in Öffnungsrichtung, so daß die Bypassleitung 8 mit der Zuleitung 1 verbunden wird und Luft aus der Zuleitung 1 in die Bypasslei­ tung 8 und an der dann sich öffnenden Bypass-Drosselklappe 5 vorbeiströmen kann. Abweichend von der in der Zeichnung gezeig­ ten Ausführung könnte aber auch ein beispielsweise elektrischer oder ein mechanischer Stellantrieb zur Betätigung der Schwenk­ klappe vorgesehen sein.

Im geschlossenen Zustand der Schwenkklappe 9 liegt diese an einem die Zuleitung 1 begrenzenden Wandbereich 14 an, und zwar so, daß sie in etwa dem Verlauf der Kanalwände der Zuleitung 1 entspricht. Dadurch ergibt sich ein im wesentlichen ungestörter Strömungsverlauf in der Zuleitung, wodurch das Auftreten von Strömungsverlusten weitgehend unterbunden ist.

Gegebenenfalls könnte auch daran gedacht werden, die Bypaßdros­ selklappe direkt im Bereich der Abzweigung 16 der Bypaßleitung anzuordnen, so daß diese im geschlossenen Zustand zugleich auch die Aufgabe des Absperrorgans, nämlich die Verhinderung von Strömungsverlusten bei der die Zuleitung durchströmenden Luft, erfüllen kann. In diesem Fall könnte auf ein besonderes Absperrorgan verzichtet werden.

Claims (6)

1. Leitungsanordnung zur Förderung von Luft von einem Ladegerät zu einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einer allen Zy­ lindern der Brennkraftmaschine gemeinsamen, mit einer will­ kürlich verstellbaren Drosselklappe versehenen Zuleitung und mit einer vor der Drosselklappe von der Zuleitung abzwei­ genden, eine Bypass-Drosselklappe aufweisenden Bypassleitung, die in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine überschüssige Luft an der Brennkraftmaschine vorbeileitet, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Abzweigung (16) der Bypassleitung (8) von der Zuleitung (1) ein den Zutritt zu der Bypassleitung (8) versperrendes Absperrorgan (9) vorgesehen ist, das in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine betätigbar ist.

2. Leitungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (9) in der Weise betätigbar ist, daß es bei geschlossener Bypass-Drosselklappe (5) geschlossen und bei geöffneter Bypass-Drosselklappe geöffnet ist.

3. Leitungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Absperrorgan (9) von einer Feder (10) in Schließ­ richtung beaufschlagt ist.

4. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (9) von einem Stellan­ trieb (11) betätigbar ist.

5. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (9) in der Weise ausge­ bildet und angeordnet ist, daß es im geschlossenen Zustand den Strömungsverlauf in der Zuleitung (1) im wesentlichen nicht stört.

6. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (9) als einseitig ange­ lenkte Schwenkklappe ausgebildet ist.