DE4227951A1

DE4227951A1 - Drehsteller

Info

Publication number: DE4227951A1
Application number: DE4227951A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wendel; Johannes Dr Ing Meiwes; Michael Giesbert; Franz Willenecker; Huu-Duc Dang
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Robert Bosch GmbH
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-08-22
Filing date: 1992-08-22
Publication date: 1994-02-24
Also published as: JPH07500658A; WO1994004811A1; US5476246A; EP0609408A1; DE59304542D1; EP0609408B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Drehsteller nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Drehsteller bekannt (DE 40 07 260 A1), bei dem es aber infolge von Wirbelbildungen, ins besondere bei Verwendung von Saugrohren und Saugrohranschlüssen aus Kunststoff, zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung kommen kann.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Drehsteller mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß einer beim Durchströmen des Drehschiebergehäuses auftretenden störenden Ge räuschentwicklung durch Verringerung der Wirbelbildung entgegenge wirkt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Drehstellers möglich. Besonders vorteilhaft ist die Aus bildung einer parallel zur Strömungsrichtung liegenden Begrenzungs fläche und eines strömungsgünstigen Übergangs mit einem konkaven und sich daran anschließenden konvexen Bereich im Ausgangsstutzen des Drehschiebergehäuses, wodurch die beim Durchströmen des Drehschie bergehäuses auftretende Geräuschentwicklung weiter reduzierbar ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu tert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungs gemäß ausgestalteten Drehsteller,

Fig. 2 eine Ansicht auf den Ein gangsstutzen des Drehstellers und

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

In Fig. 1 ist ein Drehsteller 1 zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine gezeigt, der ein Drehschiebergehäuse 2 mit einer napfförmigen Aufnahmeöffnung 3 hat, in die ein Stellmotor 4 eingesetzt ist, der mit einem drehzahlabhängigen Steuersignal beauf schlagbar ist. Am Drehschiebergehäuse 2 sind seitlich ein Eingangs stutzen 5 und ein Ausgangsstutzen 6 ausgebildet, die in eine im Drehschiebergehäuse 2 koaxial zur Aufnahmeöffnung 3 verlaufende Bohrung 7 münden.

Der Stellmotor 4 des Drehstellers 1 ist über eine Welle 9, die bei spielsweise in zwei Wälzlagern 10, 11 gelagert ist, mit einem Dreh schieber 12 verbunden, der konzentrisch in der Bohrung 7 drehbar angeordnet ist, und eine dem Steuersignal des Stellmotors 4 entspre chende Drehwinkelstellung einnimmt. Im Bereich der Mündung des Ein gangsstutzens 5 in die Bohrung 7 weist das Drehschiebergehäuse 2 eine Drosselöffnung 13 auf, die entsprechend einer Drehwinkelstel lung des Stellmotors 4 vom Drehschieber 12 mehr oder weniger ge schlossen wird. Der Drosselöffnung 13 gegenüberliegend ist in der Bohrung 7 eine Austrittsöffnung 14 angeordnet, die in den Ausgangs stutzen 6 mündet. Eingangsstutzen 5 und Ausgangsstutzen 6 sind über Anschlußleitungen 15, 16 mit einem Ansaugrohr 17 derart verbunden, daß sie eine Bypassleitung 18 bilden, die eine im Ansaugrohr 17 an geordnete Drosselklappe 19 umgeht, wobei bei geöffneter Drosselöff nung 13 das Betriebsmittel in der Bypassleitung 18 in Richtung des Pfeiles 20 zur Brennkraftmaschine strömen kann. Die Anschlußleitun gen 15, 16 und das Ansaugrohr 17 können aus Metall und/oder Kunst stoff hergestellt sein.

Der Eingangsstutzen 5 hat eine Längsachse 22 und der Ausgangsstutzen 6 hat eine Längsachse 23, die auf einer Linie liegen und rechtwink lig zur Welle 9 verlaufen. Dabei sind die Längsachsen 22, 23 seit lich so versetzt, daß sie an der Welle 9 vorbei laufen und diese nicht schneiden (Fig. 3). Aus Gründen der Darstellbarkeit sind in Fig. 1 der Eingangsstutzen 5 und der Ausgangsstutzen 6 in die Zeichenebene verschoben gezeigt.

Der Strömungsquerschnitt der Bypassleitung 18 weist ab der Mündung der Anschlußleitung 15 in den Eingangsstutzen 5 in Strömungsrichtung gesehen eine leichte, kegelstumpfförmige Verengung 24 auf. In einem vor der Drosselöffnung 13 liegenden Abschnitt 21 des Eingangsstut zens 5 wird der Strömungsquerschnitt von ebenen, parallel zur Längs achse 22 verlaufenden Begrenzungsflächen 25 gebildet, die ein Vier eck einschließen. Zwischen der kegelstumpfförmigen Verengung 24 und den Begrenzungsflächen 25 ist erfindungsgemäß ein stetiger, strö mungsgünstiger Übergang vorgesehen. Ab der Austrittsöffnung 14 weist die Bypassleitung 18 bis zur Mündung des Ausgangsstutzen 6 in die Anschlußleitung 16 eine leichte, kegelstumpfförmige Erweiterung 27 auf.

In Fig. 2 ist erkennbar, daß die im Eingangsstutzen 5 befindliche Drosselöffnung 13 von zwei einander gegenüberliegenden längeren Begrenzungskanten 28 und zwei einander gegenüberliegenden kürzeren Begrenzungskanten 29 gebildet wird, die in bekannter Weise etwa rechteckförmig bzw. etwa parallelogrammförmig zueinander ausgebildet sind und schräg zur Achse der gepunktet angedeuteten Welle 9 liegen. Die Begrenzungsflächen 25 (Fig. 1) sind dabei so angeordnet, daß sie durch die entsprechenden Begrenzungskanten (28, 29) verlaufen und etwa parallel zueinander liegen. Die der Drosselöffnung 13 im Dreh schiebergehäuse 2 gegenüberliegende, in Fig. 2 gestrichelt ange deutete Austrittsöffnung 14 weist gegenüber der Drosselöffnung 13 einen größeren Querschnitt auf und hat an ihrer, der Welle 9 abge wandten Seite eine gerade Begrenzungskante 30, die etwa parallel zur Längsachse der Welle 9 verläuft. Außerhalb der geraden Begrenzungs kante 30 hat die Austrittsöffnung 14 eine Begrenzungskante 31 mit einem gewölbten Verlauf, der beispielsweise in der Projektion kreis förmig sein kann.

Fig. 3 zeigt die im Drehschiebergehäuse 2 angeordnete Bohrung 7, in der konzentrisch die Welle 9 angeordnet ist, mit der der Drehschie ber 12 drehfest verbunden ist. Der Drehschieber 12 hat eine Außen fläche 33, die dem Durchmesser der Bohrung 7 entspricht und die Drosselöffnung 13 je nach Drehwinkelstellung der Welle 9 mehr oder weniger schließt, so daß die in Richtung des Pfeiles 20 strömende Betriebsmittelmenge durch Verdrehen der Welle 9 steuerbar ist. Durch Drehung der Welle 9 im Uhrzeigersinn kann der Strömungsquerschnitt an der Drosselöffnung 13 vollständig geöffnet werden, durch Drehung der Welle 9 entgegen dem Uhrzeigersinn kann der Strömungsquerschnitt an der Drosselöffnung 13 vollständig geschlossen werden.

Bei zumindest teilweise geöffneter Drosselöffnung 13 gelangt das Betriebsmittel über die kegelstumpfförmige Verengung 24 zur Drossel öffnung 13, wobei der Übergang auf den verkleinerten Strömungsquer schnitt der Drosselöffnung 13 ohne abrupte Querschnittsänderung in strömungsgünstiger Weise erfolgt. Der Eingangsstutzen 5 weist etwa in seinem ersten Drittel die kegelstumpfförmige Verengung 24 auf, an die sich ein Bereich 40 mit konvexem Verlauf anschließt, der in einen Bereich 41 mit konkavem Verlauf übergeht. An den Bereich 41 schließt sich der Bereich 21 mit den ebenen Begrenzungsflächen 25 an, die durch die Begrenzungskanten 28, 29 verlaufen. Damit ergibt sich ein etwa S-förmiger Verlauf des Überganges von der kegelstumpf förmigen Verengung 24 zu den Begrenzungsflächen 25. Ab etwa dem letzten Drittel der Länge des Eingangsstutzens 5 wird der Strömungs querschnitt durch die einander gegenüberliegenden Begrenzungsflächen 25 begrenzt, die jeweils durch die längeren Begrenzungskanten 28 verlaufen. Die den kürzeren Begrenzungskanten 29 zugeordneten Be grenzungsflächen 25 können in Strömungsrichtung gesehen kürzer als etwa ein Drittel der Länge des Eingangsstutzens 5 sein.

Ab der Austrittsöffnung 14 verläuft der Ausgangsstutzen 6 ausgehend von der geraden Begrenzungskante 30 in Strömungsrichtung gesehen zunächst entlang einer die Begrenzungskante 30 berührenden ebenen Begrenzungsfläche 26, die etwa parallel zur Längsachse 23 gerichtet ist. Nach etwa einem Drittel seiner Länge hat der Ausgangsstutzen 6 in einem Bereich 42 einen zur Längsachse 23 hin gewölbten konkaven Verlauf, so daß sich der Strömungsquerschnitt im Bereich 42 in Strö mungsrichtung zunehmend erweitert. Anschließend an den Bereich 42, etwa nach der Hälfte der Länge des Ausgangsstutzens 6 schließt sich ein entgegen der Längsachse 23 des Ausgangsstutzens 6 gewölbter konvexer Bereich 43 an, so daß sich der Strömungsquerschnitt im Bereich 43 in Strömungsrichtung gesehen abnehmend erweitert. An den Bereich 43 grenzt die sich etwa über das letzte Drittel des Aus gangsstutzens 6 erstreckende, kegelstumpfförmige Erweiterung 27 an.

Außerhalb der geraden Begrenzungskante 30 beginnt die kegelstumpf förmige Erweiterung 27 direkt an der kreisförmigen Begrenzungskante 31. Sämtliche Längenangaben beziehen sich dabei jeweils auf die in der Zeichnung dargestellte Schnittebene. Außerhalb dieser Schnitt ebene verkürzen sich die Längen der Übergänge entsprechend ihrem Abstand von einer der Längsachsen 22, 23.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Strömungsverlaufs im Drehsteller ergibt sich eine geringere Verwirbelung des Betriebsmit tels, wodurch die Geräuschentwicklung, insbesondere bei Saugrohren und Saugrohranschlüssen aus Kunststoff, verringert wird.

Claims

1. Drehsteller, insbesondere Drehsteller zur Steuerung eines Dros selquerschnittes in einer ein Betriebsmittel führenden Strömungs leitung einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse und einem Stell motor, der über eine Welle einen als Drosselorgan wirkenden Dreh schieber antreibt, welcher in einer Bohrung des Gehäuses zentrisch angeordnet drehbar ist, wobei das zu steuernde Betriebsmittel durch einen Eingangsstutzen mit einer viereckförmigen Drosselöffnung mit je zwei einander gegenüberliegenden längeren und kürzeren Begren zungskanten über eine Austrittsöffnung in einen Ausgangsstutzen gelangt und Eingangsstutzen und Ausgangsstutzen Längsachsen haben, die in einer Linie liegen, dadurch gekennzeichnet, daß von der Dros selöffnung (13) ausgehend nach stromaufwärts im Eingangsstutzen wenigstens zwei Begrenzungsflächen (25) ausgebildet sind, die durch einander gegenüberliegende Begrenzungskanten (28, 29) verlaufen und parallel zur Längsachse (22) des Eingangsstutzens (5) angeordnet sind, und die Übergänge des Strömungsquerschnittes von den Begren zungsflächen (25) nach stromaufwärts des Eingangsstutzens (5) mit tels je eines konkaven (41) und sich daran anschließenden konvexen Bereiches (40) erfolgen.

2. Drehsteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmit telbar stromaufwärts des konvexen Bereiches (40) im Eingangsstutzen (5) eine in Strömungsrichtung verlaufende, kegelstumpfförmige Veren gung (24) vorgesehen ist.

3. Drehsteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus trittsöffnung (14) eine gerade Begrenzungskante (30) hat, durch die eine parallel zur Längsachse (23) des Ausgangsstutzens (6) verlau fende Begrenzungsfläche (26) verläuft, und der Übergang zum Strö mungsquerschnitt des Ausgangsstutzens (6) mittels eines konkaven (42) und sich daran anschließenden konvexen Bereiches (43) erfolgt.

4. Drehsteller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß unmit telbar stromabwärts des konvexen Bereiches (43) im Ausgangsstutzen (6) eine in Strömungsrichtung verlaufende kegelstumpfförmige Erwei terung (27) vorgesehen ist.

5. Drehsteller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus trittsöffnung (14) außerhalb der geraden Begrenzungskante (30) durch eine in ihrer Projektion kreisförmigen Begrenzungskante (31) be grenzt wird und von dieser kreisförmigen Begrenzungskante (31) die kegelstumpfförmige Erweiterung (27) des Ausgangsstutzens (6) ausgeht.