DE6926655U - Einstellvorrichtung fuer den leerlaufanschlag der dresselklappe einer brennkraftmaschine. - Google Patents

Description

Daimler-Benz Aktienge-sel'lschaft*
Stuttgart-Untertürkheim

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Einstellvorrichtung für den Leerlaufanschlag der Drosselklappe einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einstellvorrichtung für den Leerlaufanschlag der vom Leistungshebel her entgegen einer Federkraft betätigbaren Drosselklappe einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer solchen Dioselbrennkraftmaschine mit pneumatischem Einspritzpumpenregler.

Bei einer bekannten D-i eselbrennkraftmaschine wird die Leerlai'fdrehzahl durch Einstellen einer Anschlagschra..ube eingestellt, die die am meisten geschlossener Stellung der Drosselklappe bestimmt. Dabei muü der verbleibende Luftspalt bei kaltem Motor mindestens so groß bemessen sein, daß der Motor auch in noch kaltem Zustand, d. h. bei "kaltem Schmieröl und entsprechend großen Reibungswiderständen ohne Schütteln mit einer ausreichenden Drehzahl umläuft, die bei etwa ■^;oo U/min liegen kann. Sobald der Motor seine normale Betriebstemperatur erreicht, läuft er bei dieser Klappeneinstellung jedoch mit zu hoher Leerlaufdrehzahl, was 711 einer überhöhten Beanspruchung der Schaltgetriebesynchronisierung und damit auch zu einer gröberen Schaltdauer führt. Zur Vermeidung dieses Mangels ist es bei der vorgenannten bekannten Brennkraftmaschine erforderlich, die genannte An-

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schlagschraube wieder so weit herauszuschrauben, bis die gewünschte normale Leerlaufdrehzahl durch entsprechende Verringerung des Leerlaufspaltes der Drosselklappe erreicht ist. Eine solche manuelle Nacheinstellung der Leerlaufs teilung der Drosselklappe erfordert nicht nur eine entsprechende Sachkenntnis des insbesondere bei Personenkraftwagen großen in Frage kommenden Personenkreises, sondern sie kann bei einer konstruktiv bedingten schlechten Zugänglichkeit der genannten Einstellschraube auch schwierig und lastig sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorgenannten Mangel zu beheben und eine Handeinstellung des Leerlaufanschlages der Drosselklappe zu erübrigen.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Petätigungsgestänge der Drosselklappe an einem auf deren We¹Ie drehbar gelagerten Schlepphebel angreift und die mit diesem über ein Federglied nachgiebig verbundene Welle über eine in Abhängigkeit von einer geeigneten Betriebsgröße (Saugrohr-Unterdruck, Kühlwassnrtemperatur) der Brennkraftmaschine selbsttätig· gesteuerte Be tat igungsvorrichtrmg relativ zum Schlepphebel aus der bei normaler Betriebstemperatur eingenommenen Anschlagstellung mit sinkender Betriebstemperatur zunehmend im Öffmmgssdnn der Drosselklappe drehbar ist.

Eine solche selbsttätig gesteuerte Betätigungsvorrichtung kann unabhängig von den in der Regel kräftig bemessenen Teilen der Leistungshebel-Betätigxingsvorrichtung und damit sehr empfindlich und genau arbeiten und bedarf außerdem nur verhältnismnssig kleiner Betätigungskräfte, da die vom Federglied zwischen

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Schlepjjhebel und Drosselklappenwelle aufzubringende Federkraft nur gerade so groß zu sein braucht, daß Flatterbpwe^im^on dor Drosselklappe ausgeschlossen bleiben.

Gemäß einer konstruktiven Ausführungsform der Erfindung ist die Betätigungsvorrichtung für die Einstellung des Leerlfi'fanschlages der Drosselklappe als eine Membrankammer ausgebildet, deren mit der Welle über eine im Öffnungssi rm der Drosselklappe wirksame Schleppsteuerung gekuppelte und durch eine Feder im Öffnungssinn der Drosselklappe vorgespannte, aul.'.on vom Atmosphärendruck beaufschlagte Membrane über den vom Saugrohrdruck der Brennkraftmaschine beeinflußten Kammerdruck entgegen der Federkraft bis in eine Stellung verschiebbar ist, die der einer normalen Betriebstemperatur zugeordneten Stellung der Drosselklappe entspricht. Handelt es sich bei der so ausgerüsteten Brennkraftmaschine um eine Einsprit^brennkraftmaschine, dann ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besonders zweckmäßig, wenn die genannte Membrankammer mit dem Saugrohr-Unterdmck der Brennkraftmaschine über eine von der zu einem Einspritzpumpenregler führenden Druckleitung abzweigende Zweigleitung beaufschlagt ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Betätigungsvorrichtung für die Einstellung des Leerlaufanschlages der Drosselklappe als ein auf die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine ansprechender, mit der Welle über die im Öffnungssinn der Drosselklappe wirksame Schleppsteuerung gekuppelter Thermostat ausgebildet. Hierbei wird der Thermostat gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung dieses Erfindungsvorschlages im Kühlwasserrücklauf der Brennkraftmaschine, gegebenenfalls noch vor einem Kiihlwasserthcrmostat, angeordne t

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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veransch.au-1icht; es zei ge>n:

Fig. 1 ein Drosselklappenaggregat einer mit der selbsttätig arbpitenden Betätigungsvorrichtung versehenen Brennkraftmaschine in einer schematisch gehaltenen, i'i'gl «""i rh ('as Betätigungsgestänge des Loislungshebfls und die Schlepps teuerv.ng der Drosselklappe veranschaulichenden Seitenansicht,

Fig. 2 jine bchemadarstellung der Gesamtanordnung der das Drosselklappenaggregat gemäß Fig. 1 aufweisenden Betätigungsvorrichtung, wobei das in Fig. 1 sichtbare Drosselklappenaggregat links in einer Stimansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 und rechts in einer Seitenansicht gemäü Fig. 1 von hinten dargestellt ist,

Fig. 3 eine Einzelheit des Drosselklappenaggregates in einer Ausschnittdarstellung des Teiles A gemäß Fig. 2,

Fig. k eine abgewandelte Einzelheit; der Betätigungsvorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 3·

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Drosselklappenaggregat ist am Ansaugrohr 2 einer im übrigen nicht dargestellten Dieselbrennkraftmasch:ne angeordnet und besteht im wesentlichen aus einem Klappengehäuse 3, einer dieses diametral durchsetzenden Well« h und einer auf dieser innerhalb dem Klappengehäuse 3 festgelegten Drosselklappe 3, die über einen auf der

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Welle h außerhalb des Klappengehäuses 3 festgelegten Mitnehmerhebel t> aus einer die Bohrung 7 cles Klappengehäuses 3 nahezu abschließenden Leerlaufstellung gemäß Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn geöffnet werden kann.

Die Betätigung der Drosselklappis 5 erfolgt über einen auf der Welle ^ drehbar gelagerton und über eine kräftige Zugfeder 8 in deren Schließsinne vorgespannten Schlepphebel 9> der mit den Mitnehmerhebel 6 über eine Prehfeder 1o derart nachgiebig verbunden ist, daß der Schlepphebel 9 bei am meisten entspannter Drehfeder 1o in der aus Fig. 1 hervorgehenden Weise na^v zu die gleiche Winkelstellung wie der Mitnehmerhebel 6 einnimmt und an diesem anliegt. Auf der Welle k ist weiterhin ein in Fig. 3 für sich dargestelltes, etwa U-förmig abgewinkeltes Anschlagstück 11 unverdrehbar festgelegt,, c essen beide, einen Winkel von etwa 9o einschließenden Schenkel vor je einer Anschlagschraube 12 bzw. 13 durchsetzt sind. Diese Anschlag- ?chr?i.ihen können gemiiß FJg. 2 mit einem am Klappengehäuse 3 parallel zur Klappenachse vorstehenden Anschlagstift ~\k im Sinne einer Begrenzung des Drehbereichs der Drosselklappe 5 zusammenwirken. Die Anschlagschraube 12 dient zur Einstellung der größten Öffnungsstellung der Drosselklappe 3 hei Vollast, während die Anschlagschraube 13 zur Einstellung der Leerlauf-Anschlagstellung der Drosselklappe 5 dient. Weiterhin ist am Klappengehäuse 3 noch ein ebenfalls etwa parallel zur Klappenachse vorstehender Anschlagstift 15 vorgesehen, der die Leerlauf-Ends teilung· des Schlepphebels 9 festlegt und gegen den der Schlepphebel durch die Zugfeder S mit einem gegenüber dem Drehmoment der Drehfeder 1o wesentlich größeren Drehmoment vorgespannt ist.

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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist davon ausgegangen, daß die das beschriebene Drosselklappenaggregat 1 aufweisende Dieselbrennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug angeordnet und die Drosselklappe 5 von einem Fahrfußhebel 16 her betätigt werden kann. Der Fahrfußhebel 16 ist über ein Gestänge 17 mit dem freien Ende des Schlepphebels 9 gekuppelt, so daß der Schlepphebel 9 mit zunehmender Betätigung des Fahrfußhebels 16 entgegen der Kraft der Zugfeder 8 gemäß Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt und damit die Drosselklappe 5 entsprechend geöffnet wird.

Die gegenseitige Anschlagstellung zwischen Schlepphebel 9 Hitnehmerhebel 6 ist in nicht besonders dargestellter Weise so vorgesehen, daß hierbei die Drosselklappe 5 mit Sicherheit ihre am meisten geschlossene Stellung einnehmen kann. Tn der Praxis wird die Drosselklappe 5 jedoch nicht ganz so weit geschlossen sein, da ihr über die Leerlauf-Anschlagschraube 13 eine gerade so weit geöffnete Ends teilung gegeben wird, daß die Brennkraftmaschine bei warmem Motor durch das Klappengehäuse 3 und das Ansaugrohr 2 hindurch eine so große Luftmenge erhält, daß die gewünschte Leerlaufdrehzahl von etwa öoo U/min erreicht wird. Es ist deshalb in der Regel damit zu rechnen, daß in der Leerlaufeinstellung - bei nicht betätigtem Fahrfußhebel 16 - der Mitnehmerhebel 6 bereits um einen kleinen Winkelbetrag gegenüber dem Schlepphebel 9 im Gegenuhrzeigersinn entgegen der Kraft der Drehfeder 1o verdreht ist. Dies hat lediglich zur Folge, daß zu Beginn der Fahrfußhebel-Betatigung der Schlepphebel 9 zunächst ohne eine Einwirkung auf die Drosselklappe 5 solange im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, bis er am Mitnehmerhebel 6 anliegt, woraufhin bei weiterer Fahrfußhe-

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bel-Betätigung der Mitnehmerhebel 6 vom Schlepphebel 9 mitgenommen wird.

Die Dieselbrennkrartmaschine gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist mit einer Einspritzpumpe 18 mit pneumatischem Regler 19 versehen, der vom Luftdruck im Klappengehäuse 3 an der Stelle der Drosselklappe 5 über eine Druckleitung 2o beaufschlagt ist. Beim Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine und entsprechend geschlossener Drosselklappe 5 herrscht an der Druckabnahmestelle 21 im einen Offnungsspalt der nicht ganz geschlossenen Drosselklappe 5 ein derart grosser Unterdruck, daß dadurch die Regelstange 22 der Einspritzpumpe 18 vom Regler 19 her in üblicher und deshalb hier nicht besonders beschriebener Weise in ihre Leerlauf ei ns teilung zu- ₍

rückgezogen wird. j

Gemäß den Fig. 2 und 3 ist auf der Welle h an der dem Mitneh- j merhebel ό und dem SchleppJiebei 9 gegenüberliegenden Seite des ; Klappengehäuses 3 weiterhin ein Regulierhebel 23 festgelegt, ; der an seinem freien Ende innerhalb seiner Bewegungsebene in radialer Richtung ein Langloch aufweist. Das Langloch 2k ist ■ von einem eine Betätigungsstange 25 verlängernden Bowdenzug durchsetzt, auf dessen freiem Ende unmittelbar hinter dem Regulierhebel 23 ein Stellring 27 festgelegt ist.

Die Betätigungsstange 25 geht von einer in einem Leerlauf-Reglergehäuse 28 befindlichen und dieses in zwei Kammern 29 und 3o unterteilenden Membran 31 a^us und durchsetzt das Reglergehäuse aus der Kammer 3" über einen die HerausführimpsäF-nung luftdicht abdichtenden Balg 32 nach außen. Innerhalb der Kammer 3o ist die BetätigLmgsstange 25 von einer Regeldruckfe-

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der 33 umgeben, die die Membrane 31 im Falle in den Kammern 29 und 3° befindlicher gleicher Drücke gemäß FIf?. 2 nach links bis an den Anschlag 2h einer aus der Kammer 29 durch, das Leerlauf-Reglergehäuse 2H narh außen ragenden Anschlagschraube 35 verschiebt. Im übrigen ist die Kammer 29 über eine Entlüf tungsbohrtmg ?>(-> des Leerlauf-Reglergehäuses 28 mit der Atmosphäre verbunden, während die Kammer 3o über pint· Zweigleitung 37 an die Druckleitung 2o angeschlossen ist..

Di« Anordnung des beschriebenen Leerlauf-Reglers ist gerr'iß Fig. 2 so getroffen, daß der Regulierhebel 23 bpi stehender Brennkraftmpschine und dementsprechend an der Anschlagschraube 35 anliegender Membrane 31 über den Stellring 27 unter Mitnahme der Drosselklappe 5 entgegen der Kraft der Drehfeder gemäß Fig. 2 im Uhrzeigersinn so weit herausgesobwenkt .ist, daß die damit bestimmte Leerlauf-Luftmenge auch bei. kalter Brennkraftmaschine da/u ausreicht, die gewünschte Leerlauf-Drehzahl von beispielsweise etwa Soo U/ml¹"¹ x.u erzielen.

Nach dem Anlassen dor mit der beschriebenen selbsttätigen E.ins tellvorri rh tmig für den Loorlau fanschl ag versehenen Brennkrpf tmaschint· reicht der an dor Druck.fbnah.ines teile 1' 1 und damit in der Kammer 'Ui vorhandene Unterdruck zunächst noch niclit dazu aus, die Membrane 31 entgegen der Kraft der Regeldruckferler 33 (gemäß Fi^. ?) nach rechts zu verschieben. Werden mit ''!!nehmender Erwärmung der Brennkraftmaschine und des Schmieröles die Reibungswiderstände der Brennkrnrtmaschine jedoch kleiner, dann nimmt d.i.? Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschino und damit auch der Unterdruck im Regler 19 der Einspritzpumpe IM und in der Kammer 3° des Leerlaufreglers zu. Würde

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die Drosselklappe 5 nun nicht veiter geschlossen werden, was oishor mir durch ein entsprechendes Herausschrauben der Anschlagschraube 13 umständlich von Hand möglich war, dann würde der an der Druckabnahmesteile 21 durch die Drehzahlvergrösserung hervorgerufene größere Unterdruck nicht dazu ausreichen, über den Regler 19 die eingespritzte Kraftstoffmenge der Einspritzpumpe 1o so weit zu verringern, daß die gewünschte Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine erhalten bleibt. Bei der beschriebenen Einstellvorrichtung bewirkt der durch di>- Drehzahl vergrößerung erzeugte Unterdruck jedoch ein Verschieben der Membran 31 des Leerlaufreg]crs (gemäß Fig. λ) nach rechts, wodurch auch der Regulierhebel 2" durch die Drehfeder 1o im Oegenuhr^ei gersi nn geschwenkt und die Drosselklappe 5 weiter geschlossen wird, bis schließlich nach Erreichen der normalen BerrJebsteniperat'ir der Brennkraftmaschine die Leerlauf-Grund-"instellung der Drosselklappe 5 erreicht ist, bei der die Anschlagsehrnubo 13 am Anschlägstift I^ (vgl. Fig. 3) anliegt.

Die zunehmende Schließbewegung der Drosselklappe 5 hat mit der zunehmenden Drosselung einen entsprechenden Anstieg des Unterdruckes ati der Druckabnahmestelle 2 1 zur Folge, wodurch nunmehr auch der Regler 19 dazu in der Lage ist, die Einspritzmenge so we j 1 zurückzunehmen, daß die gewünschte Leerlaufdrehzahl· eingehalten wird.

Sollte die Betriebstemperatur der laufenden Brennkraftmaschine etwa im Winter so weit absinken, daß dadurch auch die Leerlaufdrehzahl <i'T Brennkraftmaschine absinkt, dann hat der in der Kammer '}o 'los Leer lauf reglers entsprechend abfallende Unterdruck zur Folge, dal¹, nunmehr die Membrane 31 durch die Regeldrnekfeder 3o (gem;ii.. Fig. 2) nach links verschoben und damit

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über den Bowdenzug 2<> und den Regiilierhebel 23 auch die Drosselklappe 3 in eine entsprechend weiter geöffnete Leerlaufsteilung gedreht wird.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, daß der pneumatische Leerlaufregler durch einen in Fig. k dargestellten thermostatischen Leerlaufregler 3& ersetzt ist. Dieser Regler weist in einem Gehäuse 39 einen üblichen, bei spielsweise über die temperaturabhängige Ausdehnung einer Flüssigkeit arbeitenden Thermostaten '¹Io auf, aus dem bei steigender Temperatur ein Be ta t i. gungssti ft ^H herausbewegt wird. An diesen Betätigungsstift h"\ schließt der Bowdenzug 26 des ersten Ausführungsbeispiels in gleicher Weise wie dort an, so daß die Längsverschiebungen des Bowdenzuges 26 in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel über den Stellring 27 auf den Regulierhebel 23 übertragen werden.

Das Gehäuse 39 ist an den Kühlwasserkreislauf der Brennkraftmaschine zwischen dem Zylinderkopfaustritt und einem üblichen Kühlwasser-Thermostaten angeschlossen, so daß der Thermostat ko die Temperatur des unmittelbar aus dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine austretenden Kühlwassers fühlt.

Die Arbeitsweise der dem zweiten Ausführimgsbeispiel entsprechenden Einstellvorrichtung entspricht grundsätzlich der bere.i ts beschriebenen Arbeitswei se der dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechenden Vorrichtung. Bed noch kaltem Kühlwasser wird der Regulierhebel 23 über den Bowdenzug 26 gemäß Fig. ^l im Uhrzeigersinn so weit entgegen der Kraft der Drehfeder 1o geschwenkt, daß auch bei kalter Brennkraftmaschine mit entsprechend großen Reibungswi ders tariden die gewünschte I eerlaufdrrn-

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zahl gewährleistet wird. Erwärmt sich die Brennkraftmaschine und bewegt sich demgemäß der Betätigungsstift 41 (gemäß Fig. k) nach rechts, dann kann sich auch die Drosselklappe 5 iⁿ ihrer Leerlaufstellung entsprechend mehr schließnn, bis schließlich bei betriebswarmer Brennkraftmaschine die Anschlagschraube 13 (Fig. 3) am Anschlagstift 1^1 anliegt.

Die Erfindung ist nicht an alle Einzelheiten der beschriebenen Ausführungsbeispiele gebunden. So könnte die auf die Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine ansprechende und zur selbsttätigen Regelung ausgenutzte Betriebsgröße statt des Unterriruckes im Saugrohr oder des Kühlwassers auch der Druck oder die Temperatur des Schmieröles oder im Falle einer luftgekühlten Brennkraftmaschine auch die Lufttemperatiar der durch ein Gebläse an den Arbeitszylindern der Brennkraftmaschine vorbeigeführten Kühlluft sein. Wenn sich die Erfindung auch bevorzugt für Dieselbrennkraftmaschinen mit pneumatischer Einspritzpumpenregelung eignet, so ist sie doch auch bei allen anderen Brennkraftmaschinen mit Drosselklappensteuerung mit ähnlichen Vorteilen anwendbar.

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Claims (2)

- 12 - ' Da im 8162a//·!. Ansprüche

1. Einstellvorrichtung für den Leerlaufanschlag der vom Leistungshebel her entgegen einer Federkraft betätigbaren Drosselklappe einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer solchen Dieselbrennkraftmaschine mit pneumatischem Einspritzpumpenregler, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsgestänge (17) der Drosselklappe (5) an einem auf der Welle (k) drehbar gelagerten Schlepphebel (9) angreift und die mit diesem über ein Federglied (Drehfeder 1o) nachgiebig verbundene Welle (k) über eine in Abhängigkeit von einer geeigneten Betriebsgröße (Saugrohr-Unterdruck, Kühlwassertemperatur) der Brennkraftmaschine selbsttätig gesteuerte Betätigungsvorrichtung (23 bis 37 bzw. 23, 24, 26 und 3d) relativ zum Schlepphebel (9) aus der bei normaler Betriebstemperatur eingenommen Anschlagstellung mit sinkender Betriebstemperatur zunehmend im Öffnungssinn der Drosselklappe (5) drehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung als eine Membrankammer (jo) ausgebildet ist, deren mit der Welle (4) über eine im Öffnungssinn der Drosselklappe (5) wirksame Schleppsteuerung (23 bis 27) gekuppelte und durch eine Feder (33) im Öffnungssinn der Drosselklapjje (5) vorgespannte Membrane (31) über den vom Saugrohrdruck der Brennkraftmaschine beeinflußten Kammerdruck entgegen der Federkraft

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bis in eine Stellung verschiebbar ist, die der einer normalen Betriebstemperatur zugeordneten Stellung der Drosselklappe (5) entspricht.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrankammer (3o) mit dom Saugrohr-Unterdruck der Brennkraftmaschine über eine von der zn einem Einspritzpumpenregler (19) führenden Druckleitung (2o) abzweigende Zweigleitung (37) beaufschlagt ist.

h. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g ο k ρ η π zeichnet , daß die Beta tigungsvorr i.chtumj als ein
auf die Kühlwassertemperatür der Brennkraftmaschine ansprechender, mit der Welle (Ί) über die im Cf friungssinn der
Drosselklappe (5) wirksame Schleppsteuorimg (23, 2'i , 26, 27) gekuppelter Thermostat {ho) ausgebildet ist.

:>. Vorrichtung nach Anspruch k, da d υ r c h gekennzeichnet , daß der Thermostat (^-o) im Kühlwasserrücklauf der Brennkraftmaschine, gegebenenfalls noch vor
einem Kühlwasser thermostat, angeordnet ist. -.

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