DE4104010A1 - Drosselklappe - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Drosselklappe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 18 16 325 ist schon eine Drosselklappe bekannt, die an ihrer der Strömung zugewandten oberen Stirnseite ei­ nen Keil aufweist, der an dem Flügel der Drosselklappe angeordnet ist, welcher sich gegenüber der Wandung des Ansaugkanals in der der Strömung entgegengerichteten Richtung bewegt. Ausgehend von dem Um­ fang der Drosselklappe ist der Keil sich in Richtung zur Drossel­ klappenwelle abflachend ausgebildet und dient in der Schließstellung der Drosselklappe zur Abdeckung der Bypass-Löcher des Leerlauf­ systems eines Vergasers. Durch die Anordnung des Keils an dem sich beim Öffnen der Drosselklappe in der der Strömung entgegengerichte­ ten Richtung bewegenden Drosselklappenflügel wird aber keine Verbes­ serung der Dosierbarkeit der Ansaugluft bzw. des Ansaugluft-Brenn­ stoff-Gemisches durch die aus Ansaugkanal und Drosselklappe be­ stehende Drosselvorrichtung erzielt. Bei voll geöffneter Drossel­ klappe drosselt der Keil der Drosselklappe zudem zusätzlich zur Drosselklappenwelle die Strömung durch den Öffnungsquerschnitt der Drosselvorrichtung.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, eine Verbesserung der Dosierbarkeit der Ansaugluft bzw. des Ansaugluft-Brennstoff-Ge­ misches durch die aus Drosselklappe und Ansaugkanal bestehende Dros­ selvorrichtung besonders im unteren Lastbereich der Brennkraftma­ schine zu ermöglichen. Der Keil verringert zunächst, insbesondere im unteren Lastbereich der Brennkraftmaschine, also bei nur teilweise geöffneter Drosselklappe, den Öffnungsquerschnitt der Drosselvor­ richtung und damit die durch die Drosselvorrichtung strömende Strö­ mungsmenge. Hierdurch wird danach ein sehr ausgeprägter progressiver Anstieg der durch den Öffnungsquerschnitt der Drosselvorrichtung strömenden Strömungsmenge, also z. B. des Brennstoff-Gas-Gemisches, bei zunehmender Last der Brennkraftmaschine erreicht, ohne daß eine Getriebeansteuerung der Drosselklappe erforderlich ist.

Zudem führt der sich ausgehend von nahe des Umfanges der Drossel­ klappe in Richtung zu der Drosselklappenwelle hin abflachende Keil zu keiner Verschlechterung der Strömung im Vollastfall, also bei voll geöffneter Drosselklappe, weil der Keil in diesem Fall stromab­ wärts und im Strömungsschatten der Drosselklappenwelle liegt und die Strömung somit nicht zusätzlich gedrosselt wird.

Die in der Stirnseite des Keiles ausgebildete Ablaufrinne ermöglicht zusammen mit der in der oberen Stirnseite der Drosselklappe ausge­ bildeten Ablaufnut bei der Anwendung der Drosselklappe stromabwärts eines Vergasers oder eines zentralen Brennstoffeinspritzventils das Ablaufen des auf dem Keil und dem zweiten Drosselklappenflügel nie­ dergeschlagenen Brennstoffs.

Der der Drosselklappenwelle zugewandte gerade Rand des Keils läßt sich als Anschlag für die Lagefixierung bei der Drosselklappen-Vor­ montage verwenden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Drosselklappe möglich.

Für ein schnelles und weitestgehend vollständiges Ablaufen des auf dem Keil und der Drosselklappe niedergeschlagenen Brennstoffs ist es von Vorteil, wenn die zumindest eine Ablaufnut der Drosselklappe fluchtend zu der jeweiligen Ablaufrinne des Keils verläuft sowie mit dieser verbunden ist und sich die zumindest eine Ablaufrinne und die jeweilige Ablaufnut senkrecht zu der Drosselklappenwelle der Dros­ selklappe erstrecken.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Drosselklappe und der Heil als ein gemeinsames Teil durch Druckgießen aus Aluminium ausgebildet sind. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Drosselklappe auf sehr ein­ fache und kostengünstige Art und Weise herstellbar. Zudem kann der Keil sich nicht von der Drosselklappe lösen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer in einem An­ saugkanal einer Brennkraftmaschine angeordneten erfindungsgemäßen Drosselklappe, Fig. 2 eine Ansicht der Drosselklappe gemäß des er­ sten Ausführungsbeispieles in Richtung des Pfeiles X in Fig. 1, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer in einem Ansaugkanal ei­ ner Brennkraftmaschine angeordneten erfindungsgemäßen Drosselklappe und Fig. 4 eine Ansicht der Drosselklappe gemäß des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels in Richtung des Pfeiles Y in Fig. 3.

Beschreibung der Ausführungsbeispiel

Die Fig. 1 bis 4 zeigen zwei erfindungsgemäße Drosselklappen und deren Anordnung in einem Ansaugkanal einer beispielsweise gemisch­ verdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine. Gleiche und gleichwirkende Teile sind in den vier Figuren mit den gleichen Be­ zugszeichen gekennzeichnet.

In den Fig. 1 und 3 ist mit 1 ein zentrales Brennstoffeinspritz­ ventil bezeichnet, das in einer gestuften Aufnahmeöffnung 2 eines Trägerkörpers 3 gehalten ist. Anstelle des Brennstoffeinspritzven­ tils 1 kann auch eine andere Brennstoffdosiereinrichtung, z. B. ein Vergaser vorgesehen sein. Der Trägerkörper 3 ist auf einen Drossel­ klappenstutzen 5 aufgesetzt, der einen Ansaugkanal 7 aufweist. Ein Gasströmungsquerschnitt 8 des Trägerkörpers 3 dient zur Zufuhr eines Gases, z. B. von Ansaugluft in den Ansaugkanal 7 der Brennkraft­ maschine. In einem zylindrischen Bereich 10 des Ansaugkanals 7 ist eine Drosselklappe 9 angeordnet, durch die der Querschnitt des An­ saugkanales 7 in bekannter Weise steuerbar ist, so daß über den An­ saugkanal 7 in Richtung der Pfeile 11 mehr oder weniger Ansaugluft bzw. Brennstoff-Gas-Gemisch zur Brennkraftmaschine strömen kann.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist an seinem in den Ansaugkanal 7 des Drosselklappenstutzens 5 ragenden Ende ein Mundstück 13 auf, über das der Brennstoff z. B. hohlkegelförmig in Richtung zur Dros­ selklappe 9, und zwar möglichst in den zwischen dem Ansaugkanal 7 und dem Umfang der Drosselklappe 9 gebildeten geöffneten Ringspalt 14 abspritzbar ist.

Die Drosselklappe 9 ist in bekannter Weise in einem Schlitz 15 der geschlitzten Drosselklappenwelle 19 gelagert, deren beide Wellen­ enden 21, 22 über den Umfang der Drosselklappe 9 hinausragen und die konzentrisch zu einer Mittelachse 17 der Drosselklappe verlaufen.

Die beiden Wellenenden 21, 22 lagern die Drosselklappe und ermögli­ chen eine Drehung der Drosselklappe 9 in dem Ansaugkanal 7 um ihre Mittelachse 17. Drosselklappenwelle 19 und Drosselklappe 9 sind bei­ spielsweise mittels zweier Befestigungsschrauben 23, 24, die sich durch die Drosselklappe 9 hindurch erstrecken, miteinander verbunden.

Die Drosselklappe 9 hat einen ersten Drosselklappenflügel 25 und ei­ nen zweiten Drosselklappenflügel 27, die durch die Drosselklappen­ welle 19 voneinander getrennt sind. Der erste Drosselklappenflügel 25 bewegt sich beim Öffnen der Drosselklappe 9 entgegen dem Uhrzei­ gersinn gegenüber der Wandung des Ansaugkanals 7 in Richtung der Strömung des Brennstoff-Gas-Gemisches, wohingegen sich der zweite Drosselklappenflügel 27 beim Öffnen der Drosselklappe 9 gegenüber der Wandung des Ansaugkanals 7 entgegen der Richtung der Strömung bewegt.

An einer dem Brennstoffeinspritzventil 1 zugewandten oberen Stirn­ seite 29 der Drosselklappe 9 weist die Drosselklappe 9 einen Keil 31 auf, der an dem sich beim Öffnen der Drosselklappe 9 in Strömungs­ richtung gegenüber der Wandung des Ansaugkanals 7 bewegenden ersten Drosselklappenflügel 25 der Drosselklappe 9 angeordnet ist. Der Keil 31 ist beispielsweise so an der oberen Stirnseite 29 der Drossel­ klappe 9 angeordnet, daß er den ersten Drosselklappenflügel 25 nicht vollständig abdeckt, wodurch sowohl zwischen dem Umfang der Drossel­ klappe 9 und einem gekrümmten Rand 35 des Keils 31 als auch zwischen der Drosselklappenwelle 19 und dem Keil 31 ein schmaler Randbereich 33 gebildet ist. Der Rand 35 des Keils 31 weist an seinem größten radialen Abstand von der Drosselklappenwelle 19 seine größte Er­ streckung in Richtung senkrecht zu der oberen Stirnseite 29 der Drosselklappe 9 auf. Dabei kann der Rand 35 des Keils 31, wie bei den beiden dargestellten Ausführungsbeispielen konkav nach außen ge­ wölbt sein. Der Keil 31 ist so ausgebildet, daß er sich in Richtung der Drosselklappenwelle 19 bis zu dem Randbereich 33 der oberen Stirnseite 29 des ersten Drosselklappenflügels 25 abflacht.

Der Keil 31 dient dazu, im unteren Lastbereich der Brennkraft­ maschine, also bei nur teilweise geöffneter Drosselklappe 9, den Öffnungsquerschnitt der aus Drosselklappe 9 und Ansaugkanal 7 be­ stehenden Drosselvorrichtung und damit die durch den Öffnungsquer­ schnitt der Drosselvorrichtung strömende Strömungsmenge zu verrin­ gern. Durch den Keil 31 wird bei zunehmender Last der Brennkraft­ maschine ein sehr ausgeprägter progressiver Anstieg der durch den Öffnungsquerschnitt der Drosselvorrichtung strömenden Strömungs­ menge, also z. B. des Brennstoff-Gas-Gemisches erreicht. Eine Ge­ triebeansteuerung der Drosselklappe 9 zur Erzielung eines progressi­ veren Verhaltens der Drosselvorrichtung ist dadurch nicht erforder­ lich. Bei geöffneter Drosselklappe 9 ist der Keil 31 so günstig im Öffnungsquerschnitt der Drosselvorrichtung angeordnet, daß die Strö­ mung des Gemisches nicht behindert wird, weil der Keil 31 dann stromabwärts der Drosselklappenwelle 19 in deren Windschatten und strömungsgünstig liegt. Der konkav gewölbte Rand 35 des Keils 31 er­ möglicht es, den Anstieg des Öffnungsquerschnittes der Drosselvor­ richtung bei sich öffnender Drosselklappe 9 bei geringer Last der Brennkraftmaschine über einen relativ großen Bereich der Drossel­ klappenstellung klein zu halten.

In der oberen Stirnseite 29 der Drosselklappe 9 ist zumindest eine Ablaufnut 39 ausgeformt, die beispielsweise senkrecht zu der Mittel­ achse 17 der Drosselklappe 9 verläuft. Die Ablaufnut 39 erstreckt sich ausgehend von dem ersten Drosselklappenflügel 25 durch den Schlitz 15 der Drosselklappenwelle 19 hindurch bis in den zweiten Drosselklappenflügel 27. In einer der Strömung des Brenn­ stoff-Gas-Gemisches entgegengerichteten Stirnseite 41 des Keiles 31 ist zumindest eine Ablaufrinne 43 ausgeformt, die ausgehend von dem Rand 35 des Keiles 31 in Richtung der Drosselklappenwelle 19 ver­ läuft und mit der zugeordneten Ablaufnut 39 verbunden ist. Die Dros­ selklappe 9 hat bei den beiden Ausführungsbeispielen jeweils eine Ablaufnut 39 und der Keil 31 jeweils eine Ablaufrinne 43. Die Ab­ laufnut 39 und die Ablaufrinne 43 verlaufen fluchtend zueinander entlang einer senkrecht zu der Mittelachse 17 verlaufenden Querachse 45.

Es ist aber auch möglich, daß die Drosselklappe 9 mehrere Ablaufnu­ ten 39 und der Keil 31 mehrere Ablaufrinnen 43 aufweisen und die Zahl der Ablaufnuten 39 nicht der Anzahl der Ablaufrinnen 43 ent­ spricht. So kann z. B. eine Ablaufrinne 43 mit mehreren Ablaufnuten 39 in Verbindung stehen.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbei­ spiel weist die Ablaufrinne 43 über ihre gesamte Länge eine gleich­ bleibende Tiefe in der Stirnseite 41 des Keiles 31 auf und reicht nicht bis zur oberen Stirnseite 29 der Drosselklappe 9. Die Ablauf­ rinne 43 des Keils 31 gemäß des in den Fig. 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels erstreckt sich dagegen durchgehend bis zu der oberen Stirnseite 29 der Drosselklappe 9.

Die Ablaufrinne 43 in der Stirnseite 41 des Keils 31 und die Ablauf­ nut 39 in der oberen Stirnseite 29 der Drosselklappe 9 ermöglichen das Ablaufen des auf dem Keil 31 und dem zweiten Drosselklappenflü­ gel 27 der Drosselklappe 9 durch das Vorbeiströmen des Brenn­ stoff-Gas-Gemisches niedergeschlagenen Brennstoffs.

Die Drosselklappe 9 und der Keil 31 sind beispielsweise beim ersten Ausführungsbeispiel als ein gemeinsames Teil durch Aluminium-Druck­ guß hergestellt, und der Umfang der Drosselklappe 9 ist zur exakten Zumessung des Brennstoff-Gas-Gemisches nachbearbeitet. So läßt sich die erfindungsgemäße Drosselklappe 9 auf sehr einfache und kosten­ günstige Art und Weise fertigen. Zudem ist ein Abfallen des Keils 31 verhindert. Wird die Drosselklappe 9 zur Messung des Gemisches oder des Gases herangezogen, so ist es notwendig, auch den Keil 31 am ge­ krümmten Rand 35 nachzubearbeiten.

Es ist aber auch möglich, wie in der Fig. 4 des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels gestrichelt angedeutet, den Keil 31 durch Anschrauben z. B. mittels zweier Schrauben 51, 52 an der Drosselklappe 9 zu befe­ stigen.

Ein der Drosselklappenwelle 19 zugewandter gerader Rand 36 des Keiles 31 kann als Anschlag für die Lagefixierung bei der Vormontage der Drosselklappe 9 verwendet werden.

Neben der in den beiden Ausführungsbeispielen dargestellten Anord­ nung des Keils 31 an der oberen Stirnseite 29 der Drosselklappe 9 an dem ersten Drosselklappenflügel 25 ist es aber auch möglich, den Keil 31 an einer unteren Stirnseite 54 der Drosselklappe 9 oder an dem zweiten Drosselklappenflügel 27 anzuordnen.

Die erfindungsgemäß ausgestaltete Drosselklappe 9 mit dem Keil 31 führt zu einer besseren Dosierbarkeit der Ansaugluft bzw. des Brenn­ stoff-Gas-Gemisches durch die Drosselvorrichtung im unteren Lastbe­ reich einer Brennkraftmaschine und ermöglicht das Ablaufen des auf dem Keil 31 und dem zweiten Drosselklappenflügel 27 der Drossel­ klappe 9 niedergeschlagenen Brennstoffs.

Claims (6)

1. Drosselklappe, insbesondere Drosselklappe in einem Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine, die eine konzentrisch zu einer Mittelachse der Drosselklappe verlaufende und zwei Drosselklappenflügel vonein­ ander trennende Drosselklappenwelle hat und die an einer der Strö­ mung im Ansaugkanal entgegengerichteten oberen Stirnseite einen Keil aufweist, der sich ausgehend von nahe des Umfanges der Drosselklappe in Richtung zu der Drosselklappenwelle hin abflacht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Keil (31) an dem ersten Drosselklappenflügel (25) der Drosselklappe (9) angeordnet ist, der sich beim Öffnen der Dros­ selklappe (9) gegenüber der Wandung des Ansaugkanals (7) in Strö­ mungsrichtung bewegt und daß der Keil (31) an seiner der Strömung entgegengerichteten Stirnseite (41) zumindest eine Ablaufrinne (43) aufweist, die sich in Richtung der Drosselklappenwelle (19) er­ streckt und die mit zumindest einer in der oberen Stirnseite (29) der Drosselklappe (9) ausgebildeten und sich vom ersten Drosselklap­ penflügel (25) bis in den zweiten Drosselklappenflügel (27) er­ streckenden Ablaufnut (39) verbunden ist.

2. Drosselklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Ablaufnut (39) der Drosselklappe (9) fluchtend zu der jeweiligen Ablaufrinne (43) des Keils (31) verläuft.

3. Drosselklappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zumindest eine Ablaufrinne (43) des Keils (31) bis auf die obere Stirnseite (29) der Drosselklappe (9) erstreckt.

4. Drosselklappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die zumindest eine Ablaufrinne (43) und die je­ weilige Ablaufnut (39) senkrecht zu der Drosselklappenwelle (19) der Drosselklappe (9) erstrecken.

5. Drosselklappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (9) und der Keil (31) als ein gemeinsames Teil durch Druckgießen aus Aluminium ausgebildet sind.

6. Drosselklappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Keil (31) an der Drosselklappe (9) durch Anschrau­ ben befestigt ist