DE69405340T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Durchflusses durch ein Verzweigergehäuse und mit solch einer Vorrichtung ausgerüstetes System zur Regelung der Ladeluft einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Durchflusses eines Fluids durch ein Fluidverzweigergehäuse, welches Verzweigergehäuse normalerweise unter dem Namen Umleitung bzw. Bypass bekannt ist. Die Erfindung betrifft auch ein System zur Regelung der Ladeluft einer Brennkraftmaschine.
• Die Verzweigergehäuse oder der Bypass werden üblicherweise verwendet, um ein Fluid in zwei verschiedenen Leitungen selektiv zu verteilen. Im allgemeinen umfaßt ein Verzweigergehäuse ein Gehäuse oder eine Außenwand, die einen Fluideingang, einen Hauptausgang des Fluids, einen zweiten Verzweigerausgang für das Fluid und eine innere Kammer für das Fluid begrenzt, in der eine Verschlußklappe angebracht ist, die zwischen einer Schließposition des Hauptausgangs und einer Schließposition des Verzweigerausgangs schwenkbar ist. Wenn der Hauptausgang durch die Klappe verschlossen ist, ist das Verzweigergehäuse offen. Wenn der zweite Verzweigerausgang durch die Klappe verschlossen ist, ist das Verzweigergehäuse geschlossen. Die Verschlußklappe des Verzweigergehäuses wird allgemein durch einen hydraulischen Zylinder oder ein elektromagnetisches Betätigungsorgan betätigt. Die Regelung des Zylinders oder des Betätigungsorgans ist mithilfe eines elektronisch fremdgesteuerten Systems gewährleistet, das zahlreiche Fühler für Informationen benötigt, um den Funktionsanforderungen des Systems gerecht zu werden.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Regelung des Durchflusses eines Fluids durch ein Verzweigergehäuse, besonders einfach mit einem pneumatischen Regelungssystem zur Regelung der Veschlußklappe des Verzweigergehäuses vorzuschlagen, welches Regelungssystem direkt durch den Druck des Fluids erhalten wird, das sich im Verzweigergehäuse befindet.
• Die Erfindung hat ferner eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, das eine einfache und ökonomische Struktur hat, zum Gegenstand.
• Das Verfahren der Erfindung ist dazu bestimmt, den Durchfluß eines Fluids durch ein Fluidverzweigergehäuse zu regeln, das einen Eingang, einen Hauptausgang, einen zweiten Verzweigerausgang und selektive Verschlußmittel der Ausgänge aufweist, wobei die Verschlußmittel durch einen Zylinder geregelt werden. Der Zylinder wird pneumatisch und direkt durch das Fluid, das sich im Verzweigergehäuse befindet, derart betätigt, daß der Verzweigerausgang geschlossen wird, wenn der Druck des Fluids im Verzweigergehäuse größer als eine vorbestimmte Druckschwelle ist.
• Der Verzweigerausgang wird teilweise geöffnet, der den geschlossenen Zustand wieder einnimmt, wenn die Temperatur des Fluids im Verzweigergehäuse niedriger als eine erste vorbestimmte Temperaturschwelle ist. Erfindungsgemäß werden im Innern des Verzweigergehäuses mechanische Mittel verwendet, die direkt auf die Mittel zum selektiven Verschließen einwirken, wobei die mechanischen Mittel derart thermisch verformbar sind, daß die Temperatur des Fluids, das sich im Verzweigergehäuse befindet, die teilweise Öffnung des Verzweigerausgangs durch die mechanischen Mittel selbständig regelt. Diese teilweise Öffnung kann durch mechanische Mittel erhalten werden, die thermisch sensibel sind und direkt auf die Verschlußklappe einwirken.
• Vorteilhafterweise kann auch der Zylinder durch ein Regelfluid, das von dem Fluid verschieden ist, das das Verzweigergehäuse durchquert, derart pneumatisch betätigt werden, daß der Verzweigerausgang geschlossen werden kann, wenn die Temperatur des Fluids am Verzweigerausgang höher als eine zweite vorbestimmte Temperaturschwelle ist. In diesem Fall benötigt das pneumatische Regelungssystem des Zylinders eine Quelle eines unter Druck stehenden Fluids, beispielsweise Druckluft, wobei die Quelle von dem Fluid verschieden ist, das sich im Verzweigergehäuse befindet. In diesem Fall können Pneumatikzylinder angepaßter Struktur zur Ausführung des Verfahrens, wie nachfolgend beschrieben, in Betracht gezogen werden.
• Unter den zahlreichen möglichen Anwendungen der vorliegenden Erfindung kann der Sonderfall eines Systems zur Regelung der Ladeluft für eine Brennkraftmaschine genannt werden. Eine derartige Anwendung ist für Straßenfahrzeuge von besonderer Bedeutung zum Zweck der Verbesserung der Leistungen, der Zuverlässigkeit der Motoren und der Einhaltung der Schadstoffnormen für die Abgase des Motors.
• Es kann die internationale Patentanmeldung WO 92/01145 genannt werden, die ein derartiges System zur Regelung der Ladeluft vorsieht. In diesem Dokument ist vorgesehen, zunächst die Ladeluft, die aus einem Turbokornpressor austritt, mithilfe eines Kühlflüssigkeitsaustauschers des Motors/der Ladeluft abzukühlen. Die aus diesem Austauscher austretende Ladeluft gelangt in ein Verzweigergehäuse, dessen Hauptausgang an einen zweiten Austauscher für Ladeluft/Umgebungsluft angeschlossen ist und dessen zweiter Verzweigerausgang mit dem Ansaugkrümmer des Motors direkt verbunden ist. Eine Zentraleinheit zur elektronischen Regelung verwaltet die Informationen, die von den Temperaturfühlern bereitgestellt werden: Die Temperatur der Ladeluft, die in den Motor eintritt, die Temperatur der aus dem Motor austretenden Verbrennungsgase und die Temperatur der Abgase, und die durch andere Fühler bereitgestellten Informationen, die vor allem die Motordrehzahl liefern. Die Zentraleinheit regelt daraufhin elektronisch ein elektromechanisches Betätigungsorgan, das das Schwenken der Verschlußklappe des Verzweigergehäuses regelt. Ein derartiges Regelsystem ist besonders komplex und benötigt eine große Anzahl von Informationsfühlern mit einer elektronisch verwalteten Zentraleinheit.
• Das Dokument EP-A-80 983 beschreibt ein Regelungsverfahren und eine Vorrichtung zur Ausführung des Durchflusses eines Fluids durch ein Fluidverzweigergehäuse. Gemäß einer Ausführungsform für das Verzweigerventil, wo dieses in dem Bypassdurchlaß stromab vom Austauscher angeordnet ist, gestattet das Ventil in einer ersten Endstellung, den Durchlaß für die Ladeluft durch den Wärmeaustauscher zu schließen, und in einer anderen Endstellung schließt das Ventil den Durchlaß für die Luft durch den Bypass. Dieses Verzweigerventil kann auch im Durchlaß des Bypass stromauf vom Austauscher angeordnet sein. In diesem Fall muß es den Durchfluß der Luft auf derselben Weise gestatten, wie wenn das Ventil stromab vom Austauscher angeordnet ist, d. h.: In einer Endstellung schließt es den Durchlaß durch den Austauscher, und in einer anderen Endstellung schließt es den Durchlaß durch den Bypass. Es scheint, daß, wenn das Verzweigerventil im Bypass stromauf vom Austauscher angeordnet ist, das Gehäuse dieses Ventils einen Eingang und zwei Ausgänge, einen Hauptausgang, der zum Austauscher führt, und einen zweiten Ausgang, der zum Bypass führt, und Verschlußmittel für diese durch einen Zylinder gesteuerten Ausgänge aufweisen muß.
• Das beschriebene Regelverfahren besteht folglich darin, den Zylinder pneumatisch und direkt durch das im Verzweigergehäuse befindliche Fluid derart zu betätigen, daß der Verzweigerausgang mindestens teilweise geschlossen wird, wenn der Druck des Fluids im Verzweigergehäuse höher als eine vorbestimmte Druckschwelle ist, und den Verzweigerausgang, der sich in geschlossenem Zustand befindet, teilweise zu öffnen, wenn die Temperatur der Umgebungsluft niedriger als eine vorbestimmte Schwelle ist (durch Erhöhung des auf den Kolben des Zylinders einwirkenden Gegendrucks). Da die Temperatur des Fluids im Gehäuse eine Funktion der Temperatur der Umgebungsluft ist (und der Erhöhung des Drucks im Kompressor), ist der Verzweigerausgang, der bei Nachladungshochdruck geschlossen ist, teilweise offen, wenn die Temperatur des Umgebungsfluids (atmosphärische Luft) und folglich des Fluids im Gehäuse (Ladeluft) niedriger als eine bestimmte Temperaturschwelle ist.
• Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand, dieses Verfahren und seine Vorrichtung zur Ausführung zu vervollkommnen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß im Innern des Verzweigergehäuses mechanische Mittel eingesetzt werden, die direkt auf die Verschlußmittel einwirken, wobei diese mechanischen Mittel thermisch derart verformbar sind, daß die Temperatur des Fluids, das sich im Verzweigergehäuse befindet, die teilweise Öffnung des Verzweigerausgangs durch die mechanischen Mittel selbständig regelt.
• Die vorliegende Erfindung hat ferner ein System zur Regelung der Ladeluft für eine Brennkraftmaschine zum Gegenstand, die mit einer derartigen Vorrichtung ausgestattet ist.
• Die Erfindung wird beim Studium der detaillierten Beschreibung einiger Ausführungsformen in einer beispielhaften und unbeschränkenden speziellen Anwendung deutlich, die anhand der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind, in denen:
• Fig. 1 ein Funktionsschema eines Gehäuses zur Regelung der Ladeluft für eine Brennkraftmaschine ist;
• Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Teils von Fig. 1 ist, der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist;
• Fig. 3a und Fig. 3c drei Funktionszustände eines erfindungsgemäßen Pneumatikzylinders darstellen;
• Fig. 4a und Fig. 4b schematische Abbildungen der teilweisen Öffnung der erfindungsgemäßen Verschlußklappe sind und
• Fig. 5 eine schematische Ansicht eines weiteren Pneumatikzylinders der Erfindung ist.
• Das System zur Regelung der Ladeluft, wie in Fig. 1 abgebildet, umfaßt einen Turbokompressor 1, einen ersten Luft/Flüssigkeitsaustauscher 2, ein Verzweigergehäuse 3, einen ersten Kühler 4 für Ladeluft und einen zweiten Kühler 5 für die Kühlflüssigkeit des Motors 6. Wie in Fig. 1 angegeben, liefert der Turbokompressor Ladeluft, die zunächst in den Luft/Flüssigkeitsaustauscher 2 gelangt, bevor sie das Verzweigergehäuse 3 durchquert. Der Luft/Flüssigkeitstauscher wird über einen Eingang 2a mit Kühlflüssigkeit des Motors gespeist. Durch einen Ausgang 2b wird die Flüssigkeit, die den Austauscher 2 durchquert hat, abgeführt. Gemäß der Temperatur der Ladeluft und derjenigen der Kühlflüssigkeit gestattet die Kühlflüssigkeit, die den Austauscher 2 durchquerende Ladeluft entweder zu kühlen oder zu erwärmen.
• Wenn die Ladeluft den Austauscher 2 verläßt, gelangt sie in das Verzweigergehäuse 3 durch dessen Eingang 3a und tritt entweder durch den Hauptausgang 3b oder durch den zweiten Verzweigerausgang 3c aus. Der selektive Verschluß der Ausgänge 3b und 3c erfolgt mittels einer schwenkbaren Klappe 7 im Verzweigergehäuse 3.
• Ein Temperaturfühler 8 ist im Ansaugkrümmer für die Ladeluft stromauf vom Motor 6 angeordnet und liefert einem Elektroventil 9 (Fig. 2) ein Regelsignal, wenn die gemessene Temperatur der Ladeluft eine vorbestimmte Temperaturschwelle T2 übersteigt, um ein Mittel zur Regelung der schwenkbaren Klappe 7 zu betätigen, die den Verzweigerausgang 3c schließt. Die somit mit "warm" bezeichnete Ladeluft gelangt daraufhin durch den Hauptausgang 3b des verzweigergehäuses 3, um ein zweites Mal durch den Kühler 4 abgekühlt zu werden, bevor sie in den Luftansaugkrümmer des Motors 6 geschickt wird. Wenn die durch den Fühler 8 gemessene Temperatur niedriger als eine vorbestimmte Schwelle T2 ist, schließt das Verschlußventil 7 den Hauptausgang 3b und die Ladeluft tritt durch den zweiten Verzweigerausgang 3c aus, um in den Ansaugkrümmer für die Ladeluft des Motors 6 direkt geschickt zu werden. Die Verbrennungsgase des Ausgangs des Motors 6 werden durch eine Leitung 10 zum nicht dargestellten Auspuffsystem abgeführt.
• Die Kühlflüssigkeit des Motors 6 arbeitet im geschlossenen Kreis dank einer Pumpe 11. Die Kühlflüssigkeit des Motors 6 wird mittels des Kühlers 5 und gegebenenfalls durch den Austauscher 2 abgekühlt, wenn die Ladeluft eine niedrigere Temperatur aufweist als diejenige der Kühlflüssigkeit Der Eingang 2a des Austauschers ist stromab von der hydraulischen Pumpe 11 mit einer Verzweigerleitung 12 verbunden, wobei die Hauptleitung 13 die hydraulische Pumpe 11 mit dem Motor 6 verbindet. Der Ausgang 2b des Austauschers 2 ist mit dem Ausgang des Motors 6 derart verbunden, daß die aus dem Austauscher 2 abgeflossene Kühlflüssigkeit nicht direkt dem Motor rückgeführt wird, was der Kühlung des Motors nicht schadet. Auf diese Weise wird eine hydraulische Optimierung und eine bessere Energiebilanz für den Kühlkreislauf des Motors erhalten.
• In Fig. 2 ist die Einheit wiedergegeben, die aus dem Luft/Flüssigkeitsaustauscher 2, dem Verzweigergehäuse 3 und den Mitteln 14 zur Regelung des Verschlußventils 7 des Verzweigergehäuses 3 gebildet ist. Der Austauscher 2 weist einen Eingang 2c für die Ladeluft sowie einen Ausgang für die Ladeluft auf, der mit dem Eingang 3a des Verzweigergehäuses 3 vereinigt ist.
• Das Verzweigergehäuse 3 weist ein Gehäuse oder eine Außenwand 3d auf, die den Eingang 3a, die Hauptausgänge 3b und die zweiten Verzweigerausgänge 3c sowie eine innere Kammer für die Ladeluft begrenzt. Die Verschlußklappe 7 schenkt in der inneren Kammer des Verzweigergehäuses um eine Achse 7a, die an einem ihrer in der Abbildung horizontal angeordneten Rändern angeordnet ist. Die Schwenkachse 7a setzt sich fort und durchquert die Außenwand 3d des Verzweigergehäuses, um mit einem Ende eines Hebelarms 15 in Eingriff zu gelangen, wobei das andere Ende des Hebelarms 15 um eine Achse 16 schwenkt, um die auch das freie Ende einer Stange 17 eines Kolbens eines Regelzylinders 14 schwenkt. Die Verlagerung der Stange 17 des Kolbens des Zylinders bewirkt das Schwenken des Arms 15 um die Achse 7a, die auch in Drehung versetzt wird, um ihrerseits das Schwenken der Verschlußklappe 7 zu betätigen.
• Der Regelzylinder 14 ist ein durch zwei verschiedene pneumatische Quellen pneumatisch geregelter Zylinder, wobei die eine Quelle durch Druckluft des Grundlastkreislaufs des Fahrzeugs über die Leitung 18 und die andere Quelle durch die Ladeluft gebildet ist, die sich in der inneren Kammer des Verzweigergehäuses 3 über die Leitung 19 befindet.
• Wie vorstehend erwähnt, wird das an der Verbindungsleitung 18 installierte Elektroventil 9 durch den Temperaturfühler 8 (Fig. 1), der sich im Ansaugkrümmer für die Ladeluft des Motors 6 befindet, über eine Verbindung 20 geregelt (teilweise in Fig. 2 dargestellt). Wenn die durch den Fühler 8 gemessene Temperatur eine vorbestimmte Temperaturschwelle T2, beispielsweise der Größenordnung von 50ºC übersteigt, ist das Elektroventil 9 offen, damit die Druckluft den Pneumatikzylinder 14 betätigt, um den zweiten Verzweigerausgang 3c durch die Verschlußklappe 7 zu schließen. Wenn jedoch die durch den Fühler 8 gemessene Temperatur niedriger als eine vorbestimmte Schwelle T2 ist, bleibt das Elektroventil 9 in geschlossenem Zustand, wodurch die pneumatische Betätigung durch den Grundlastkreislauf über die Verbindungsleitung 18 verhindert wird. Der Pneumatikzylinder 14 kehrt daraufhin in seinen Wartezustand zurück, indem die Verschlußklappe 7 in ihre offene Position zurückgeführt wird, d. h., wobei der Hauptausgang 3b des Verzweigergehäuses 3 verschlossen wird.
• Der Pneumatikzylinder 14 wird ebenfalls pneumatisch und direkt geregelt durch die Ladeluft, die sich im Verzweigergehäuse 3 befindet, über die Leitung 19, die die Außenwand 3d des Kreislaufs einfach durchquert. unabhängig von der Temperaturregelung bildet der Druck, der im Verzweigergehäuse 3 herrschte, ein Mittel zur selbständigen pneumatischen Betätigung des Zylinders 14. Wenn der Innendruck im Verzweigergehäuse 3 eine vorbestimmte Druckschwelle PO übersteigt, welcher Druck durch die dem Pneumatikzylinder 14 eigenen Merkmale vorbestimmt ist, betätigt die Ladeluft den Pneumatikzylinder, um das Verzweigergehäuse 3 in den geschlossenen Zustand zurückzuführen, d. h., um den Verzweigerausgang 3c durch die Verschlußklappe 7 zu schließen. Wenn der Druck der Ladeluft im verzweigergehäuse wieder niedriger als eine vorbestimmte Schwelle PO geworden ist, kehrt der Pneumatikzylinder 14 unter der Wirkung einer Feder in seinen Wartezustand zurück, indem der Verzweigerausgang 3c erneut geöffnet wird.
• In den Fig. 3a, 3b und 3c ist ein Pneumatikzylinder wiedergegeben, der gestattet, die Regelung des Verzweigergehäuses 3 zu gewährleisten. Der Pneumatikzylinder 14 umfaßt einen Zylinder 14a, in dem zwei Kolben 21 und 22 gleiten. Der erste Kolben 21 ist mit der Stange 17 des Kolbens fest verbunden, und der zweite Kolben 22 gleitet bezogen auf die Stange 17. Die Stange 17, von der ein Ende am ersten Kolben 21 befestigt ist, weist einen zylindrischen Abschnitt 17a größeren Querschnitts auf als die übrige Stange 17, um einen zum zweiten Kolben 22 axialen Anschlag zu bilden. Am Boden des Zylinders 14 befindet sich eine Kompressionsfeder 23, die axial gegen den ersten Kolben 21 einwirkt, um die Stange 17 des Kolbens aus dem Zylinder 14a zu drücken, was sich in einer Rückstellkraft äußert, die auf die Verschlußklappe 7 ausgeübt wird, um das Verzweigergehäuse zu öffnen.
• In dem in Fig. 3a abgebildeten Fall befindet sich der Pneumatikzylinder 14 im Wartezustand. Die Rückstellkraft der axialen Kompressionsfeder 23 dominiert. Dies entspricht dem Zustand, wo die Temperatur der Ladeluft am Eingang des Motors 6, die durch den Fühler 8 gemessen wird, niedriger als eine vorbestimmte Schwelle T2 ist, und der Druck der Ladeluft im Verzweigerkreis 3 niedriger als die vorbestimmte Schwelle PO ist. Dies ist beispielsweise beim Start des Motors 6 der Fall.
• In Fig. 3b ist ein Zustand der pneumatischen Betätigung des Kolbens 14 durch den Grundlastkreislauf des Fahrzeugs über die Verbindungsleitung 18 abgebildet. Der Druck der Druckluft, die den Zylinder 14a speist, wirkt der Kompressionsfeder 23 entgegen, indem sie auf den Boden des Zylinders 14a angedrückt wird und die Stange 17 des Kolbens gleichzeitig ins Innere des Zylinders mitgenommen wird, was sich durch eine Schließung des Verzweigergehäuses 3 durch die schwenkbare Verschlußklappe 7 äußert. Der zweite Kolben 22 wird seinerseits durch pneumatischen Druck in den Zylinder zum anderen Ende des Zylinders gedrückt. Dieser Funktionszustand des Pneumatikzylinders 14 entspricht einem Zustand, wo die Temperatur der Ladeluft, die in den Motor 6 eintritt und durch den Fühler 8 gemessen wird, höher als eine vorbestimmte Schwelle T2 und der Druck der Ladeluft im Verzweigergehäuse 3 niedriger als die vorbestimmte Schwelle PO geworden ist.
• In Fig. 3c ist ein Zustand der Betätigung des Pneumatikzylinders 14 durch den zweiten Kolben 22 abgebildet, der durch den Druck der Ladeluft gedrückt wird, die sich im Verzweigergehäuse über die Leitung 19 befindet. Der zweite Kolben 22 kommt axial auf dem vergrößerten zylindrischen Abschnitt 17a der Stange 17 zur Anlage, um den ersten Kolben 21 gegen die Kompressionsfeder 23 axial zu verlagern. Das Verzweigergehäuse 3 befindet sich daraufhin in geschlossenem Zustand durch das Schwenken der Verschlußklappe 7, die durch die Rückzugbewegung der Stange 17 des Kolbens mitgenommen wird. Die pneumatische Betätigung des zweiten Kolbens 22 wird direkt durch die Ladeluft erhalten, die sich im Verzweigergehäuse befindet, und erfolgt selbständig und unabhängig von anderen Bedingungen, da es genügt, daß der Druck der Ladeluft im Verzweigergehäuse höher als eine vorbestimmte Druckschwelle PO ist. Der Wert der vorbestimmten Druckschwelle PO wird hauptsächlich durch die Rückstellkraft der Kompressionsfeder 23 bestimmt. Dieser Wert kann beispielsweise auf 1,4 bar festgelegt werden.
• In Fig. 5 ist eine weitere Möglichkeit der Konstruktion des Pneumatikzylinders 14 abgebildet, dessen Funktionsweise der des eben beschriebenen Pneumatikzylinders entspricht. In dieser Ausführungsform wird der zweite gleitende Kolben 22 weggelassen und es wird ein Rückschlagventil 19a an der Verbindungsleitung 19 hinzugefügt, die den Zylinder 14a und das Verzweigergehäuse 3 verbindet. Die pneumatische Betätigung des Zylinders 14, die durch den Temperaturfühler 8 ausgelöst wird, bleibt identisch. Das Rückschlagventil 19a hat zur Funktion, die Verbindung zwischen dem unter Druck stehenden Pneumatikzylinder 14a, der durch die Leitung 18 gespeist wird, und dem Verzweigergehäuse 3 zu verhindern, indem jedoch deren Verbindung zugelassen wird, wenn der Zylinder 14a nicht pneumatisch, über die Verbindungsleitung 18 gespeist wird. Der vergrößerte zylindrische Abschnitt 17a bildet einen Anschlag bezogen auf die radiale Wand 14b am Ende des Zylinders 14a. Die Kompressionsfeder 23 kann eine zylindrische (Fig. 5) oder eine kegelstumpfförmige Schraubenfeder sein (Fig. 3).
• Unter Bezugnahme auf Fig. 4a und Fig. 4b erfolgt nunmehr die Beschreibung eines weiteren wesentlichen Merkmals der Erfindung.
• Neben der vorstehend beschriebenen Funktionsweise ist es möglich, eine thermische Regelung durch die teilweise Öffnung der Verschlußklappe zu erhalten. In diesem Fall der Funktionsweise existiert eine variable Fraktion der Ladeluft, die direkt zum Motor über den zweiten Verzweigerausgang geleitet wird.
• Die Verschlußklappe 7 setzt sich aus zwei Teilen zusammen: Einem zentralen Teil 7b und einem Teil, der am zentralen Teil 7b einen Seitenrahmen 7c bildet. Eine zweilamellige Feder 24 ist um die Schwenkachse 7a der Klappe 7 gewickelt und ihre beiden Enden sind jeweils auf dem zentralen Teil 7b und dem Teil gestützt, der den Seitenrahmen 7c der Klappe bildet. Die Rückstellkraft in Verdrehung der zweilamelligen Feder 24 neigt dazu, die Teile 7b und 7c der Klappe 7 zu spreizen. Die zweilamellige Feder 24 ist vorzugsweise mithilfe eines Materials ausgeführt, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient erhöht ist. Die Rückstellkraft der zweilamelligen Feder 24 verringert sich, wenn die Temperatur, der die Feder ausgesetzt ist, ansteigt. Die Merkmale der zweilamelligen Feder 24 können als Funktion von einer vorbestimmten Temperaturschwelle T1 gewählt werden, unter der die zweilamellige Feder 24 den zentralen Teil 7b der Klappe bezogen auf den Rahmenteil 7c der Klappe teilweise öffnet. Dies äußert sich in einer teilweisen Öffnung der Verschlußklappe 7.
• In der Anwendung (Fig. 4a), wenn das Verzweigergehäuse 3 sich in geschlossenem Zustand befindet, d. h., wenn die Klappe 7 den Verzweigerausgang 3c verschließt und wenn die Temperatur der Ladeluft im Innern des Verzweigergehäuses 3 niedriger als die vorbestimmte Temperaturschwelle T1 wird, wird durch die thermische Verformung der zweilamelligen Feder 24 die Klappe 7 teilweise geöffnet, wobei eine Fraktion von Ladeluft direkt auf den Ansaugkrümmer des Motors 6 derart geleitet wird, daß eine thermische Regelung der Ladeluft am Eingang des Motors erfolgt. Die vorbestimmte Temperaturschwelle T1 kann zur vorbestimmten Temperaturschwelle T2 für die im Ansaugkrümmer des Motors 6 eintreffende Ladeluft identisch oder von dieser Temperaturschwelle T2 verschieden sein. Die Anbringung der zweilamelligen Feder 24 wird unwirksam, wenn die Klappe 7 den Hauptausgang 3b schließt.
• Es ist möglich, die zweilamellige Feder 24 durch einen Anschlag für die Klappe 7 im geschlossenen Zustand zu ersetzen. Der Anschlag kann einen Abschnitt aufweisen, der als Metall mit Formerinnerungsvermögen ausgeführt ist, der thermisch verformt werden und auf den zentralen Teil 7b der Klappe 7 einwirken kann. Die teilweise Öffnung der Klappe 7 ist somit auf gleichwertige Weise zur zweilamelligen Feder 24 gewährleistet.

Claims (10)

1. Verfahren zur Regelung des Durchflusses eines Fluids durch ein Fluidverzweigergehäuse (3), welches Gehäuse einen Eingang (3a), einen Hauptausgang (3b), einen zweiten Verzweigerausgang (3c) und Mittel (7) zum selektiven Verschließen der durch einen Zylinder (14) geregelten Ausgänge aufweist, welches Verfahren darin besteht, den Zylinder pneumatisch und direkt durch das Fluid zu betätigen, das sich im Verzweigergehäuse derart befindet, daß der Verzweigerausgang (3c) mindestens teilweise geschlossen wird, wenn der Druck des Fluids im Verzweigergehäuse höher als eine vorbestimmte Druckschwelle (PO) ist, und daß der Verzweigerausgang (3c), der sich in geschlossenem Zustand befindet, teilweise geöffnet wird, wenn die Temperatur des Fluids im Verzweigergehäuse niedriger als eine erste vorbestimmte Temperaturschwelle (T1) ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Verzweigergehäuses (3) mechanische Mittel (24) verwendet werden, die auf die Mittel (7) zum selektiven Verschließen direkt einwirken, wobei die mechanischen Mittel thermisch derart verformbar sind, daß die Temperatur des Fluids, das sich im Verzweigergehäuse befindet, die teilweise Öffnung des Verzweigerausgangs durch die mechanischen Mittel selbständig regelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, den Zylinder (14) durch ein Fluid zur unterscheidbaren Regelung des Fluids, das das Verzweigergehäuse (3) durchquert, pneumatisch zu betätigen, daß der Verzweigerausgang (3c) geschlossen wird, wenn die Temperatur des Fluids am Verzweigerausgang (3c) höher als eine zweite vorbestimmte Temperaturschwelle (T2) ist.

3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, umfassend ein Verzweigergehäuse (3) mit einem äußeren Gehäuse (3d), das einen Eingang (3a) für ein Fluid, einen Hauptausgang (3b), einen Verzweigerausgang (3c) und eine innere Kammer für ein Fluid begrenzt, wobei eine Verschlußklappe (7) in der inneren Kammer des Verzweigergehäuses zwischen einer Schließstellung des Hauptausgangs und einer Schließstellung des Verzweigerausgangs schwenkt, ein Pneumatikzylinder (14) durch seine Kolbenstange (17) die Verschlußklappe über einen schwenkbaren Arm (15) und die Schwenkachse (7a) der Klappe betätigt, eine Verbindungsleitung (19) zwischen der inneren Kammer und dem Zylinder (14a) des Zylinders, die die Verbindung durch das Fluid zwischen dem Pneumatikzylinder und der inneren Kammer des Verzweigergehäuses herstellt, und ein elastisches Rückstellmittel (23) im Zylinder (14), dessen Rückstellkraft als Funktion der vorbestimmten Druckschwelle (PO) des Fluids gewählt wird, das sich im Verzweigergehäuse befindet, der Pneumatikzylinder (14) einen ersten Kolben (21) aufweist, der mit einem Ende der Kolbenstange (17) fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikzylinder einen zweiten Kolben (22) aufweist, der bezogen auf die Kolbenstange axial gleitet, wobei der erste Kolben mit der Rückstellfeder (23) des Zylinders in Kontakt ist, die Kolbenstange einen vergrößerten zylindrischen Teil (17a) aufweist, der einen axialen Anschlag für den zweiten Kolben im Zylinder (14a) des Zylinders bildet und daß die Verschlußklappe (7) einen zentralen Teil (7b) und einen Teil, der einen Seitenrahmen (7c) bildet, und eine thermisch verformbare zweilamellige Feder (24) aufweist, die jeweils auf die beiden Teile der Klappe einwirkt, so daß die teilweise Öffnung der Klappe möglich ist, wenn die Temperatur des Fluids im Verzweigergehäuse (3) niedriger als eine vorbestimmte Temperaturschwelle (T1) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikzylinder (14) durch Verbindungsleitungen (18, 19) mit zwei unterschiedlichen pneumatischen Regelungsquellen verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (19) zwischen dem Pneumatikzylinder (14) und dem Verzweigergehäuse (3) ein Rückschlagventil (19a) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Fühler für die Temperatur (8) des Fluids stromab vom Verzweigerausgang (3c) des Verzweigergehäuses und ein Elektroventil (9) aufweist, das an der Verbindungsleitung (18) einer pneumatischen Regelungsquelle angebracht ist, wobei das Elektroventil offen ist, wenn die durch den Fühler gemessene Temperatur eine vorbestimmte Temperaturschwelle (T2) übersteigt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Aschlagelement für die Verschlußklappe (7) aufweist, wobei das Anschlagelement als thermisch verformbares Metall mit Formerinnerungsvermögen derart ausgeführt ist, daß die teilweise Öffnung der Klappe erhalten wird, die den Verzweigerausgang (3c) schließt, wenn die Temperatur des Fluids im Verzweigergehäuse (3) niedriger als eine vorbestimmte Temperaturschwelle (T1) ist.

8. System zur Regelung der Ladeluft für eine Brennkraftmaschine (6), die mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7 ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzweigergehäuse an einem Ladeluft/Flüssigkeitsaustauscher (2) zur Kühlung des Motors angebracht ist, wobei der Eingang (3a) des Verzweigergehäuses mit dem Ausgang des Austauschers für die Ladeluft vereinigt ist, der Hauptausgang (3b) des Verzweigergehäuses mit einem Kühler (4) für die Ladeluft verbunden ist, der zweite Verzweigerausgang (3c) des Verzweigergehäuses mit dem Ladeluftansaugkrümmer des Motors direkt verbunden ist.

9. Regelsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Temperaturfühler (8) aufweist, der im Ladeluftansaugkrümmer des Motors angeordnet ist, um den Pneumatikzylinder (14) über ein Elektroventil (9) pneumatisch zu betätigen.

10. Regelsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft/Flüssigkeitsaustauscher (2) mit Kühlflüssigkeit durch einen vom Kühlkreislauf des Motors abgeleiteten Kreislauf gespeist wird, wobei die aus dem Austauscher austretende Kühlflüssigkeit nicht zum Eingang des Motors direkt rückgeführt wird.