DE4228485A1

DE4228485A1 - Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4228485A1
Application number: DE19924228485
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Norgauer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Norgauer Rainer Dipl-Ing 96049 Bamberg De
Priority date: 1992-08-27
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1994-03-03

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Drosselvorrichtung für eine Brenn kraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 2. Es ist schon eine Drosselvorrichtung für Brennkraftmaschinen bekannt (GB 2 006 546 A), bei der ein Elektromotor bzw. Generator durch An saugluft gekühlt wird. Dabei wird über ein Filter und durch einen Einlaßkanal Umgebungsluft dem Generator zugeführt. Die aufgrund man gelnder Luftzirkulation geringe kühlende Wirkung wird durch einen unmittelbar am Generator befestigten Ventilator verstärkt, wodurch jedoch ein zusätzlicher Aufwand erforderlich ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Drosselvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 2 hat demgegenüber den Vor teil, daß ohne zusätzliche Bauteile eine ausreichende Kühlung eines Elektromotors gewährleistet wird. Bei den erfindungsgemäßen Lösungen wird die Kühlluft ständig bei laufender Brennkraftmaschine aufgrund der entstehenden erhöhten Druckunterschiede in einem Bypass zu einem Ansaugluftkanal bereitgestellt. Durch die Abkühlung des Elektro motors im Bypass durch vorbeiströmende Ansaugluft können entspre chend große Ströme durch den Elektromotor fließen, womit eine hohe Drehmomentabgabe des Elektromotors gewährleistet ist.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Ansaugluftkanal derart ausge bildet, daß in Luftströmungsrichtung an einer Einlaßöffnung des By passes ein größerer Durchmesser vorliegt als im Bereich einer Dros selklappe. Deshalb ist am Anfang des Bypasses auch ein größerer Druck der Ansaugluft im Ansaugluftkanal vorhanden, so daß ein Durch strömen der Luft durch den Bypass eine zwangsläufige Folge ist. Das Einbringen des als Stellmotor verwendeten Elektromotors für die Drosselklappe hat zudem den Vorteil, daß ein ausreichender Schutz der Lager des Elektromotors vor Schmutz und Verunreinigungen der An saugluft gewährleistet ist und Einflüsse durch z. B. Frühzündungen auf den Elektromotor ausbleiben.

Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel nach Anspruch 2 wird in vor teilhafter Weise der Druckunterschied im Ansaugluftkanal stromauf wärts und stromabwärts der Drosselklappe ausgenützt.

Durch die in dem Unteranspruch aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 bzw. Anspruch 2 angegebenen Drosselvorrichtung möglich.

Vorteilhaft ist es, mehrere einzelne Luftkanäle in eine Kammer, in der sich der als Stellmotor verwendete Elektromotor befindet, münden zu lassen, um die Kühlintensität der Ansaugluft am Elektromotor zu erhöhen.

Zeichnung

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

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Erfindung betrifft eine Drosselvorrichtung mit einer im Ansaug luftkanal einer Brennkraftmaschine angeordneten Drosselklappe und einem in einem Bypass zum Ansaugluftkanal befindlichen Elektromotor als Verstellantrieb der Drosselklappe im Ansaugluftkanal. In der Zeichnung ist die erfindungsgemaße Drosselvorrichtung dargestellt, wobei auf die genaue Darstellung eines Gehäuses 1 und der Befesti gung einer Drosselklappenwelle 4 im Gehäuse 1 verzichtet wurde, da diese Elemente der Drosselvorrichtung dem Stand der Technik entspre chen.

Innerhalb eines beispielsweise kreisförmigen Ansaugluftkanals 2 befindet sich eine z. B. kreisrunde Drosselklappe 5, die einen Luftstrom im Ansaugluftkanal 2 einer nicht näher beschriebenen Brennkraftmaschine steuert. Der Ansaugluftkanal 2 zeichnet sich durch eine düsenförmige Verengung 3 aus. Die düsenförmige Verengung 3 des Ansaugluftkanals 2 liegt stromaufwärts der Drosselklappe 5 zwischen den in der Zeichnung mit o und u gekennzeichneten Positio nen und dient der Schaffung eines Druckunterschiedes im Ansaugluft kanal 2. Aufgrund des entstehenden Druckunterschiedes läßt sich ein Teil der Ansaugluft, deren Strömungsrichtung mit A bezeichnet ist, in einen Bypass 9 ableiten. Der Bypass 9 hat eine Einlaßöffnung 12, die stromaufwärts der Verengung 3 oder in der näheren Umgebung ihres Beginns o liegt und eine Auslaßöffnung 13, die in der Nähe des den geringsten Querschnitt kennzeichnenden Endes u der Verengung 3 liegt. Der Ansaugluftkanal 2 besitzt also an der Position o, im Be reich der Einlaßöffnung 12 des Bypasses 9, einen größeren Durchmes ser als im Bereich der Drosselklappe 5. Infolgedessen herrscht im Ansaugluftkanal 2 am Anfang des Bypasses 9 auch ein größerer Druck p_o der Ansaugluft und an der Position u im Ansaugluftkanal 2 ein kleinerer Luftdruck p_u, es gilt p_o < p_u.

Der Druckunterschied im Ansaugluftkanal 2 bewirkt, daß Ansaugluft in den Bypass 9 strömt. Diese Strömung wird unmittelbar dafür benutzt einen innerhalb des Bypasses 9 angeordneten herkömmlichen als Stell motor verwendeten Elektromotor 11, der als Verstellantrieb der Dros selklappe 5 dient, zu umströmen und damit zu kühlen. Der Bypass 9 besitzt eine Kammer 15, die eine derartige Größe hat, daß der darin angeordnete Elektromotor 11 zur Kühlung durch die Luft ausreichend umströmt werden kann. Die Kühlluft wird dabei ständig im bei laufen der Brennkraftmaschine stets durchströmten Ansaugluftkanal 2 und da mit auch im Bypass g bereitgestellt. Die Kühlung des Elektromotors 11 ermöglicht ein Betreiben des Elektromotors 11 mit größeren Strö men, womit eine Erhöhung der Drehmomentabgabe des Elektromotors 11 erreicht wird.

Der Elektromotor 11 ist als Verstellantrieb der Drosselklappe 5 fest mit der Drosselklappenwelle 4 verbunden. Die Drosselklappe 5 wird herkömmlicherweise in einem Schlitz, der maximal die Größe des Durchmessers des Ansaugluftkanals 2 haben sollte, in der Drossel klappenwelle 4 befestigt. Die Befestigung erfolgt mit beliebigen Verbindungselementen, üblicherweise mit Schrauben. Die Drosselklappe 5 kann einteilig ausgeführt sein oder aus zwei Teildrosselklappen zusammengesetzt werden.

Es ist denkbar, den Bypass 9 zum Ansaugluftkanal 2 aus mehreren ein zelnen Luftkanälen 9, 10 zu bilden, die beispielsweise mit im Ab stand zueinander am Umfang des Ansaugluftkanals 2 liegenden Einlaß öffnungen 12, 12A versehen sind und in die Kammer 15 münden. In der Zeichnung ist ein zusätzlicher Luftkanal 10 beispielhaft mit Strich-Punkt-Linien dargestellt. Die freie Wahl der Ausbildung meh rerer Luftkanäle 9, 10 anstelle eines Bypasses 9 ermöglicht die Luftzufuhr in die Kammer 15 von verschiedenen Seiten und unter un terschiedlichen Winkeln zum Elektromotor 11 und erlaubt damit eine Erhöhung der Kühlintensität.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel entfällt die Auslaßöffnung 13 des Bypasses 9 stromaufwärts der Drosselklappe 5. Statt dessen steht die Kammer 15 über einen gestrichelt darge stellten Bypassabschnitt 16 mit einer Auslaßöffnung 14 in Verbin dung, die am Ansaugluftkanal 2 stromabwärts der Drosselklappe 5 liegt. Die Verengung 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht un bedingt zur Erzielung des Druckunterschiedes erforderlich. An der stromaufwärts der Drosselklappe 5 liegenden Einlaßöffnung 12 des By passes 9 herrscht nahezu der Atmosphärendruck p_o, während an der Auslaßöffnung 14 stromabwärts der Drosselklappe 5 ein Unterdruck p_r herrscht, so daß in Folge dieses Druckunterschiedes eine aus reichende Luftströmung über den Bypass 9 zur Kühlung des Elektro motors 11 gewährleistet ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist es vorstellbar, mehrere einzelne Luftkanäle 9, 10 zur Kühlluftzufuhr in die Kammer 15 auszubilden.

Claims

1. Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse verlaufenden Ansaugluftkanal, einer quer durch den Ansaugluftkanal ragenden und im Gehäuse drehbar gelagerten Drossel klappenwelle und einer an dieser im Ansaugluftkanal befestigten Drosselklappe, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugluftkanal (2) in Richtung der Stromung eine düsenförmige Verengung (3) stromauf wärts der Drosselklappe (5) aufweist und ein Bypass (9) vorgesehen ist, innerhalb dem zur unmittelbaren Kühlung ein als Verstellantrieb für die Drosselklappe (5) dienender Elektromotor (11) angeordnet ist, und eine Einlaßöffnung (12) des Bypasses (9) in unmittelbarer Nähe des Beginns (o) der Verengung (3) und eine Auslaßöffnung (13) des Bypasses (9) in unmittelbarer Nähe des Endes (u) der Verengung (3) liegt.

2. Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse verlaufenden Ansaugluftkanal, einer quer durch den Ansaugluftkanal ragenden und im Gehäuse drehbar gelagerten Drossel klappenwelle und einer an dieser im Ansaugluftkanal befestigten Drosselklappe, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bypass (9) zum An saugluftkanal (2) vorgesehen ist, innerhalb dessen zur unmittelbaren Kühlung ein als Verstellantrieb für die Drosselklappe (5) dienender Elektromotor (11) angeordnet ist und eine Einlaßöffnung (12) des By passes (9) stromaufwärts der Drosselklappe (5) und eine Auslaßöff nung (14) des Bypasses (9) stromabwärts der Drosselklappe (5) liegt.

3. Drosselvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Elektromotor (11) in einer Kammer (15) des Bypasses (9) angeordnet ist und in die Kammer (15) mehrere einzelne Luftkanäle (9, 10) münden, die Einlaßöffnungen (12, 12A) in der Nähe des Be ginns (o) der Verengung (3) haben.