DE4202393A1

DE4202393A1 - Unterdruckversorgungsanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4202393A1
Application number: DE19924202393
Authority: DE
Inventors: Hans-Christof Klein; Wilhelm Prof Dipl Ing Seubert; Ludger Dipl Ing Muench; Peter Ing Grad Drott
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1992-01-29
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1993-08-05

Description

Die Erfindung betrifft eine Unterdruckversorgungsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem mehrzylindrigen Verbrennungsmotor und einem Unterdruckverbraucher, mit einem Unterdruckan schluß, der einerseits an ein zu einem Zylinder führendes Saugrohr eines Saugrohrsystems und andererseits an den Unterdruckverbraucher, vorzugsweise einen Unterdruck-Brems kraftverstärker angeschlossen ist, wobei im Saugrohr ein Drosselorgan angeordnet ist, das bei der Betätigung des Unterdruck-Bremskraftverstärkers die Verbindung zwischen dem Unterdruckanschluß und den übrigen, zu den übrigen Zylindern führenden Saugrohren des Saugrohrsystems verschließt.

Durch die deutsche Offenlegungsschrift DE 36 30 987 ist eine derartige Unterdruckversorgungsanlage bekannt, bei der im Falle reduzierten Leistungsbedarfs des Verbrennungs motors ein Teil der zur Verfügung stehenden Zylinder vom einzigen zum Unterdruckverbraucher führenden Unterdruck anschluß abgetrennt wird, so daß am Evakuierungsvorgang lediglich die restlichen Zylinder beteiligt sind. Dadurch kann ein hoher Unterdruckwert erst nach Ablauf einer verhältnismäßig langen Zeit erreicht werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die zum Erreichen eines hohen Unterdruckwertes benötigte Zeit zu verkürzen bzw. den Evakuierungsgradienten zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Unterdruckanschluß an der Trennstelle zwischen dem Zylinder und dem Saugrohr angeordnet ist und daß in einem der übrigen Saugrohre ein mit dem Unterdruck-Verbraucher in ständiger Verbindung stehender zweiter Unterdruckanschluß vorgesehen ist. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die an den zweiten Unterdruckanschluß angeschlossenen Zylinder eine hohe Förderungsmenge gewährleisten, während durch das Absperren eines Saugrohres an der vorgesehenen Stelle ein Minimieren des Totvolumens zwischen dem Zylinder und dem Drosselorgan bzw. ein steiler Evakuierungs gradient, also eine erhebliche Verkürzung der bis zum Erreichen eines hohen Unterdruckwertes benötigten Zeit, erreicht wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische, blockschaltbildliche Darstellung der erfindungsgemäßen Unterdruckversorgungsanlage;

Fig. 2 eine erste Ausführung des Drosselorgans bzw. des Unterdruckanschlusses der Unterdruckver sorgungsanlage nach Fig. 1 im Schnitt;

Fig. 3 eine Darstellung der Anordnung nach Fig. 2 in Richtung des Pfeiles "C";

Fig. 4 eine zweite Ausführung des Drosselorgans bzw. des Unterdruckanschlusses der Unterdruckversorgungsanlage nach Fig. 1 im Schnitt;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Schnittlinie "A-B" nach Fig. 4; und

Fig. 6 eine diagrammatische Darstellung der Abhängigkeit des dem Unterdruckverbraucher zugeführten Unterdrucks Δp von der Zeit t.

Die in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße Unterdruckver sorgungsanlage weist einen Verbrennungsmotor 1 mit vier in Reihe angeordneten Zylindern 11, 12, 13 und 14 auf, deren Saugrohre 15, 16, 17, 18 in einem Bereich 19 von vorzugsweise größerem Querschnitt zusammenlaufen, in dem ein üblicher Fahrzeugvergaser oder eine übliche Fahrzeug-Kraftstoffein spritzvorrichtung 20 angeordnet ist.

An der Trennstelle zwischen dem ersten Zylinder 11 und dem ihm zugeordneten Saugrohr 15 ist ein Unterdruckanschluß 21 vorgesehen, an den eine zu einem Unterdruckverbraucher, vorzugsweise einem Unterdruckbremskraftverstärker 30 führende, ein Rückschlagventil 23 enthaltende pneumatische Leitung 22 angeschlossen ist. Außerdem ist ein Drosselorgan 24 vorgesehen, das bei Bedarf ein Absperren des Saugrohres 15 ermöglicht und das vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des Unterdruckanschlusses 21 angeordnet ist. Das Drossel organ 24 ist dabei durch eine pneumatische Betätigungsvor richtung 25 betätigbar, die über eine zweite pneumatische Leitung 26 unter Zwischenschaltung eines Ventils, vorzugs weise eines elektromagnetisch betätigbaren 3/2-Wegeventils 27, an die erste Leitung 22 angeschlossen ist. An einem der übrigen Saugrohre, ggf. am vierten Saugrohr 18, ist ein zweiter Unterdruckanschluß 28 vorgesehen, an den eine, ein zweites Rückschlagventil 29 enthaltende, direkt zum Unter druckbremskraftverstärker 30 führende dritte pneumatische Leitung 31 angeschlossen ist.

Eine Möglichkeit der Anordnung des Unterdruckanschlusses 21 ist in Fig. 2 und 3 gezeigt. Der Unterdruckanschluß 21 ist in einem Flanschteil 33 ausgebildet, das zwischen dem Zylinderblock 32 des Verbrennungsmotors 1 und dem Saugrohr 15, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe eines dem Zylinder 11 zugeordneten Einlaßventils 37 angeordnet ist. Im Flansch teil 33 ist gleichzeitig ein als Drosselorgan 24 dienender Schwenkschieber 34 begrenzt drehbar gelagert. Die im Zu sammenhang mit Fig. 1 erwähnte pneumatische Betätigungs einrichtung 25 besteht aus einem Gehäuse 38, dessen Inneres durch eine mittels einer Druckfeder 39 vorgespannte, axial bewegliche Membranwand 40 in eine erste, evakuierbare Kammer 41 sowie eine zweite Kammer 42 unterteilt ist, die ständig mit der Außenluft in Verbindung steht. Der Schwenk schieber 34 ist aber vorzugsweise am Ende einer Welle 43 befestigt, die in einer im Saugrohr 15 vorgesehenen Führungsbohrung 45 gelagert ist und die durch einen schwenkbaren Betätigungshebel 44 gedreht werden kann. Der Betätigungshebel 44 ist mittels eines Kugelgelenkes 46 mit einer mit der Membranwand 40 gekoppelten Betätigungs stange 47 verbunden, so daß eine Übertragung der von der Betätigungseinheit 25 aufgebrachten Betätigungskraft auf den Schwenkschieber 34 gewährleistet ist.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten erfindungsgemäßen Unterdruckver sorgungsanlage beschrieben:

Im normalen Fahrbetrieb nimmt das Drosselorgan 24 bzw. der Schwenkschieber 34 die aus der Zeichnung ersichtliche Offen stellung ein, wobei in den Saugrohren 15, 16, 17 und 18 ein Unterdruck herrscht, der über die pneumatischen Leitungen 22 und 31 an den Unterdruckverbraucher 30 weitergegeben wird. Wird nun ein den Unterdruckbremskraftverstärker 30 betätigendes Bremspedal 50 betätigt, so erzeugt eine lediglich schematisch gezeigte Steuerschaltung 49 ein Steuersignal, das ein Umschalten des pneumatischen 3/2-Wegeventils 27 bewirkt. Dadurch wird die erste Kammer 41 der Betätigungseinrichtung 25 an die erste pneumatische Leitung 22 angeschlossen, so daß auf die Membranwand 40 eine pneumatische Druckdifferenz einwirkt, die eine Be wegung der Membranwand 40 entgegen der Kraft der Druckfeder 39 (in der Zeichnung nach links - Fig. 3) zur Folge hat. Die translatorische Bewegung der mit der Membranwand 40 gekoppelten Betätigungsstange 47 wird über den Betäti gungshebel 44 in eine Drehbewegung der Welle 43 bzw. des Schwenkschiebers 34 umgesetzt, der die Verbindung zwischen dem ersten Unterdruckanschluß 21 und dem übrigen Saugrohrsystem absperrt. Dies führt zu einer schnellen Erhöhung des Evakuierungsgradienten, die der Fig. 6 zu entnehmen ist.

Fig. 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführung der Kombination "Unterdruckanschluß-Drosselorgan". Bei dieser Ausführungs form ist das Drosselorgan 24 durch einen im Flanschteil 33 vorzugsweise senkrecht zur Saugrohrachse 35 verschiebbar geführten Flachschieber 36 gebildet, der beispielsweise mit der Betätigungseinrichtung 25 verbunden werden könnte. Für die Abdichtung des Flanschteiles 33 gegenüber dem Zylinder block 32 sorgt eine Flachdichtung 48, während die mitein ander in Berührung stehenden Flächen am Saugrohr 15 bzw. dem Flanschteil 33 mit Flüssigklebstoff abgedichtet sind.

Denkbar ist auch eine weitere vorteilhafte Ausführungs variante, bei der der Unterdruckanschluß 21 direkt am Zylinderblock 32 des Verbrennungsmotors 1 ausgebildet ist. Der Dreh- (34) bzw. der Flachschieber 36 befindet sich dabei in einer im Zylinderblock 2 vorgesehenen Aussparung. Durch diese Maßnahme werden eine Dichtstelle sowie einige Bearbeitungskosten erspart.

Wie der in Fig. 6 dargestellte diagrammatische Verlauf des Unterdruckes in Abhängigkeit von der Zeit Δp = f(t) zeigt, bringt die erfindungsgemäße Unterdruckversorgungs anlage (bei t = 1 sec) gegenüber einer herkömmlichen Anlage (deren Abhängigkeit Δp = f(t) gestrichelt dargestellt ist) eine Erhöhung des Evakuierungsgradienten von ca. 30%.

Bezugszeichenliste

10 Verbrennungsmotor
11 Zylinder
12 Zylinder
13 Zylinder
14 Zylinder
15 Saugrohr
16 Saugrohr
17 Saugrohr
18 Saugrohr
19 Bereich
20 Kraftstoffeinspritzeinrichtung
21 Unterdruckanschluß
22 Leitung
23 Rückschlagventil
24 Drosselorgan
25 Betätigungseinrichtung
26 Leitung
27 Ventil
28 Unterdruckanschluß
29 Rückschlagventil
30 Unterdruckverbraucher
31 Leitung
32 Zylinderblock
33 Flanschteil
34 Schwenkschieber
35 Saugrohrachse
36 Flachschieber
37 Einlaßventil
38 Gehäuse
39 Druckfeder
40 Membranwand
41 Kammer
42 Kammer
43 Welle
44 Betätigungshebel
45 Führungsbohrung
46 Kugelgelenk
47 Betätigungsstange
48 Flachdichtung
49 Steuerschaltung
50 Bremspedal

Claims

1. Unterdruckversorgungsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem mehrzylindrigen Verbrennungsmotor und einem Unterdruckverbraucher, mit einem Unterdruckanschluß, der einerseits an ein zu einem Zylinder führendes Saugrohr eines Saugrohrsystems und andererseits an den Unterdruckverbraucher, vorzugsweise einen Unterdruck- Bremskraftverstärker angeschlossen ist, wobei im Saug rohr ein Drosselorgan angeordnet ist, das bei der Be tätigung des Unterdruck-Bremskraftverstärkers die Ver bindung zwischen dem Unterdruckanschluß und den übrigen, zu den übrigen Zylindern führenden Saugrohren des Saugrohrsystems verschließt, dadurch gekenn zeichnet, daß der Unterdruckanschluß (21) an der Trennstelle zwischen dem Zylinder (11) und dem Saugrohr (15) angeordnet ist und daß in einem (18) der übrigen Saugrohre (16, 17, 18) ein mit dem Unterdruck verbraucher (30) in ständiger Verbindung stehender zweiter Unterdruckanschluß (28) vorgesehen ist.

2. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckan schluß (21) in unmittelbarer Nähe eines dem Zylinder (11) zugeordneten Einlaßventils (37) angeordnet ist.

3. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unter druckanschluß (21) in einem zwischen dem Zylinderblock (32) des Verbrennungsmotors (1) und dem Saugrohr (15) angeordneten Flanschteil (33) ausgebildet ist, das das Drosselorgan (24) aufnimmt.

4. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckanschluß (21) am Zylinderblock (32) des Verbrennungsmotors (1) ausgebildet ist, während das Drosselorgan (24) in einer im Zylinderblock (32) vorgesehenen Aussparung angeordnet ist.

5. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drossel organ (24) durch einen im Flanschteil (33) begrenzt drehbar gelagerten Schwenkschieber (34) gebildet ist.

6. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drossel organ (24) durch einen im Flanschteil (33) senkrecht zur Saugrohrachse (35) verschiebbaren Flachschieber (36) gebildet ist.

7. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drossel organ (24) mittels einer pneumatischen Betätigungsein richtung (25) betätigbar ist.

8. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsein richtung (25) aus einem Gehäuse (38) besteht, dessen Inneres mittels einer mit dem Drosselorgan (24) in kraftübertragender Verbindung stehenden, mit einem Differenzdruck beaufschlagbaren, axial beweglichen Membranwand (40) in eine evakuierbare erste Kammer (41) sowie eine zweite Kammer (42) unterteilt ist, die mit der Atmosphäre verbunden ist.

9. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 5 oder 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mem branwand (40) mit einer Betätigungsstange (47) ge koppelt ist, die mit dem Schwenk- (34) bzw. Flach schieber (35) zusammenwirkt.

10. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (47) mit einem schwenkbaren Betätigungshebel (44) ver bunden ist, der mit einer den Schwenkschieber (34) tragenden Welle (43) zusammenwirkt.

11. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Betätigungsstange (47) und dem Betäti gungshebel (44) mittels eines Kugelgelenkes (46) er folgt.

12. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (43) in einer im Saugrohr (15) vorgesehenen Führungsbohrung (45) gelagert ist.

13. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (41) der Betätigungseinrichtung (25) mittels eines pneu matischen Ventils (27) mit dem Unterdruckanschluß (21) bzw. der Atmosphäre verbindbar ist.

14. Unterdruckversorgungsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das pneumatische Ventil (27) als ein elektromagnetisch betätigbares 3/2-Wegeventil ausgeführt ist.