DE4400879A1 - Drosselklappenstutzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ansaugstutzen mit einer darin drehbar gelagerten Drosselklappe zur Regelung der einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Luftmasse sowie mit einem Einlaß für die über einen Aktivkohlefilter ange­ saugte Luftmasse.

Aus Umweltschutzgründen sollen Brennstoffdämpfe aus den Tanks von Kraftfahrzeugen nicht mehr in die Umgebung ent­ lüftet werden. Man bemüht sich daher das gesamte brenn­ stoff-führende System möglichst gasdicht auszuführen. Außerdem sieht man zur Adsorbtion der Brennstoffdämpfe Aktivkohlefilter vor, die selbstverständlich nicht beliebig groß dimensioniert werden können. Bei endlicher Adsorbtions-Kapazität ist es erforderlich, die Aktivkohlefilter von Zeit zur Zeit auszutauschen oder zu regenerieren. Da ein Austausch bei Kraftfahrzeugen sehr umständlich ist, hat man bereits vorgeschlagen, einen im brennstoff-führenden System eines Kraftfahrzeugs angeordneten Aktivkohlefilter mit Spülluft zu regenerieren und die Spülluft zusammen mit den Brennstoffdämpfen der Brennkraftmaschine zuzuführen, wo sie der Verbrennungsluft zugemischt wird. Auf diese Weise wird der ausgedampfte Brennstoff mit verbrannt und die Umweltschutzmaßnahme bringt zusätzlich noch einen Spareffekt.

Zur Förderung der Spülluft wird der Unterdruck im Ansaug­ stutzen der Brennkraftmaschine benutzt, indem der Aktiv­ kohlefilter über eine Leitung mit dem Ansaugstutzen verbun­ den wird. Da über die Spülluft zusätzlich Brennstoff zuge­ führt wird, kann die Regenerierung des Aktivkohlefilters nicht unabhängig von der Leistungsregelung der Brennkraft­ maschine erfolgen. Auf der anderen Seite fallen die Brenn­ stoffdämpfe nur zum geringsten Teil leistungsproportional an. Erhebliche Mengen an Brennstoffdämpfen ergeben sich beim Betanken, insbesondere bei hohen Umgebungstemperatu­ ren. Der Aktivkohlefilter speichert die anfallenden Brenn­ stoffdämpfe bis aufgrund des aktuellen Brennstoffbedarfs eine Regeneration mittels Spülluft möglich ist.

Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, die Leitung zwischen Aktivkohlefilter und Ansaugstutzen zeitweilig abzusperren bzw. entsprechend den Betriebsbedingungen mehr oder weniger zu öffnen. Dazu hat man schon die Verwendung eines Taktven­ tils vorgeschlagen, das so angesteuert werden kann, daß die angesaugte Spülluftmenge in Abhängigkeit vom Luftmassen­ strom zur Brennkraftmaschine geregelt wird. Um bei allen geeigneten Betriebsbedingungen eine möglichst große Spül­ luftmenge ansaugen zu können, müssen Taktventile mit einem großen Tastverhältnis verwendet werden, was als zu aufwen­ dig angesehen wird. Es ist daher auch schon vorgeschlagen worden, über die Drosselklappe eine gewisse Vorsteuerung der Spülluftmenge zu realisieren und im übrigen mit einem Taktventil mit kleinerem Tastbereich zu arbeiten. Bei einer derartigen Vorsteuerung muß mit steigendem Öffnungswinkel der Drosselklappe der der Spülluft zur Verfügung stehende Leitungsquerschnitt vergrößert werden. Das hat man bisher so gelöst, daß mit dem Öffnungswinkel der Drosselklappe nacheinander separate Bohrungen im Ansaugstutzen mit dem Unterdruckbereich verbunden werden, wobei jede der Bohrungen aufgrund ihrer geometrischen Lage einen gesonder­ ten Schlauchanschluß erfordert. Wegen der beengten Platz­ verhältnisse am Ansaugstutzen, insbesondere im Bereich der Drosselklappen-Lagerung, stößt diese Lösung in vielen Anwendungsfällen auf erhebliche Schwierigkeiten, weil die Schlauchanschlüsse entweder gar nicht unterzubringen sind oder aber die Funktion und Zugänglichkeit anderer Bauele­ mente behindern.

Es besteht somit die Aufgabe, bei einem Ansaugstutzen der eingangs genannten Art eine Vorsteuerung der Spülluftmenge durch die Drosselklappe zu realisieren, die störenden Schlauchanschlüsse aber möglichst zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Einlaß mehrere Kanäle mit über den Stellbereich der Dros­ selklappe versetzt angeordneten Mündungen umfaßt, die alle von einer in der Wandung des Ansaugstutzens ausgebildeten, mit einem einzigen Außenanschluß versehenen Kammer aus­ gehen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben. Weitere Einzelheiten werden anhand des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei­ spiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Ansaugstutzens 1 im Schnitt. Der Ansaugstutzen 1 hat eine rohrförmige Wandung 10, in der eine Kammer 11 ausgebildet ist. Die Kammer 11 hat einen Außenanschluß 12 und ist über die Kanäle 4, 5, 6 mit dem Innenraum des Ansaugstutzens 1 verbunden. Die Kanäle 4, 5, 6 haben Mündungen 7, 8, 9, die über den Stellbereich der Dros­ selklappe 2 versetzt angeordnet sind. Wird die Drossel­ klappe 2 im Uhrzeigersinn, d. h. in Öffnungsrichtung ver­ stellt, werden zusätzlich zu dem untersten Kanal 4 nachein­ ander noch die Kanäle 5 und 6 mit dem Saugraum unterhalb der Drosselklappe 2 verbunden und im gleichen Maße der Ansaugquerschnitt für die Spülluft stufenweise vergrößert. Durch eine querversetzte Anordnung der Mündungen 8, 9, durch die geometrische Gestaltung der Mündungen und ggf. durch Erhöhung ihrer Anzahl kann man dafür sorgen, daß der Ansaugquerschnitt bei einer Drehung der Drosselklappe 2 praktisch stetig verändert wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Ansaugstutzen wird nur noch ein einziger Außenanschluß benötigt und eine wirksame Vorsteue­ rung der Spülluft mittels der Drosselklappe erreicht.

Claims (7)

1. Ansaugstutzen (1) mit einer darin drehbar gelagerten Drosselklappe (2) zur Regelung der einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Luftmasse sowie mit einem Einlaß (3) für die über einen Aktivkohlefilter angesaugte Luftmasse, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (3) mehrere Kanäle (4, 5, 6) mit über den Stellbereich der Drosselklappe (2) versetzt angeordneten Mündungen (7, 8, 9) umfaßt, die alle von einer in der Wandung (10) des Ansaugstutzens (1) ausgebildeten, mit einem einzigen Außenanschluß (12) versehenen Kammer (11) ausgehen.

2. Ansaugstutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Kanal (4) in Strömungsrichtung unmittelbar hinter der Schließstellung der Drosselklappe (2) in den Ansaugkanal mündet.

3. Ansaugstutzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein zweiter Kanal (5) in Strömungsrichtung unmittelbar vor der Schließstellung der Drosselklappe (2) in den Ansaugkanal mündet.

4. Ansaugstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein dritter Kanal (6) weiter stromauf vom zweiten Kanal (5) in den Ansaugkanal mündet.

5. Ansaugstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindestens eine der Mündungen (7, 8, 9) einen Querschnitt mit in Stellrichtung der Drosselklappe (2) deutlich größerer Erstreckung aufweist als quer dazu.

6. Ansaugstutzen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Mündungen (7, 8, 9) mit einem schlitz­ förmigen Querschnitt ausgebildet ist.

7. Ansaugstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenanschluß (12) durch einen in die Wandung (10) des Ansaugstutzens (1) eingesetzten Rohrabschnitt gebildet wird.