EP1505281B1 - Saugmodul - Google Patents

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EP1505281B1
EP1505281B1 EP04103709A EP04103709A EP1505281B1 EP 1505281 B1 EP1505281 B1 EP 1505281B1 EP 04103709 A EP04103709 A EP 04103709A EP 04103709 A EP04103709 A EP 04103709A EP 1505281 B1 EP1505281 B1 EP 1505281B1
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Herbert Pietrowski
Thomas Jessberger
Arthur Klotz
Alexander Korn
Atila Celik
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Mann and Hummel GmbH
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Mann and Hummel GmbH
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242—Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10255—Arrangements of valves; Multi-way valves
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    • F02D11/04—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by mechanical control linkages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
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    • F02M35/10091—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10124—Ducts with special cross-sections, e.g. non-circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0279—Throttle valve control for intake system with two parallel air flow paths, each controlled by a throttle, e.g. a resilient flap disposed on a throttle

Definitions

  • the invention relates to a suction module, in particular for internal combustion engine with an intake tract having at least two intake ports and in each case a closing means in an intake passage for influencing the flow cross-section.
  • Such a suction module is from the US 4,823,748 known.
  • This document discloses an intake device for an internal combustion engine having at least two intake ports, wherein in each case a closing means is provided in one of the intake ports for influencing a flow cross-section. These closing means are controlled by a common actuating means via coupling means. A tolerance compensation between the actuating means and closing means is achieved via an elastic region, wherein the elasticity is generated by separate elastic components.
  • the structure is complicated and has the disadvantage that due to manufacturing tolerances of the various components and the elastic means are no longer able to compensate for these tolerances.
  • the object of the invention is to provide a suction module with closing means in intake ducts of an intake tract which avoids the disadvantages of the prior art, requires little effort in the production and ensures a reliable function.
  • the essential advantage of the invention is that the common actuating means, which consists of two aligned with each other arranged rotary shafts, is interconnected via coupling means, wherein the coupling means generates a defined angular offset between the rotational shafts connected to the respective coupling means. This means that due to the elasticity of the entire actuating means closing all intake ports is reliably guaranteed.
  • the coupling means is a plastic coupling, which is connected via a respective square connection, each with a rotary shaft, wherein the square connection has the defined angular offset.
  • both the inner square on the plastic coupling and the outer square can be arranged offset on a rotary shaft.
  • At least one coupling means is a torsion clamp.
  • This torsion clamp can consist of a spring plate and also has the angular offset.
  • a further alternative embodiment provides to couple the rotary shafts via a lever or a Federblechmitcalming.
  • a lever By using a lever, it is possible to make the connection between lever and rotary shaft elastic.
  • two positions are provided for the closing means, which can be achieved exactly by means of the tolerance compensation. It is the open and the closed position. Each of these positions is determined by stops.
  • FIG. 1a shows a flap frame 11 as well as a further flap frame 12 shown in part.
  • Each flap frame has an inlet 13, 14 and an outlet 15, 16.
  • the flap 17 shown in dashed lines is arranged.
  • the two flaps 17 and 18 have a steel square as the core. This steel square is guided to the outside and shown in the drawing as a shaft 19, 20.
  • the shaft ends are also formed as a square 21.
  • To connect the shaft 19 with the shaft 20 is a in Fig. 1b shown enlarged plastic coupling 22, which is provided at both ends with a square opening 23, 24.
  • the left and right square openings are rotated by about 1 ° from each other to realize a bias between the two flaps 17 and 18 and to ensure that the flaps lie successively in the closed state.
  • the preload force can be adjusted by turning the plastic coupling and the selected material. Especially at different temperatures, the bias and the offset effect to the effect that regardless of the ambient temperature, the mutually coupled flaps effectively.
  • Fig. 2a, b shows the connection of two flaps with a so-called torsion clamp. Identical parts are provided with the same reference numerals.
  • the torsion clamp 25 is shown as a connecting member between the two shafts 19 and 20.
  • this torsion clamp consists of a thin connecting web 26 and a right-side clamp member 27 and a left-side clamp element 28. Both clamp elements are open, ie due to the spring action of the clamp a reliable hold on the corresponding shaft is guaranteed.
  • the offset is implemented by, for example, 1 ° by a slight twisting of the two clip elements, which can be accomplished by a slight twist of the connecting web.
  • Fig. 3a, b shows a variant in which the flap 17 is entrained via a lever 29.
  • the lever 29 is mounted directly on the shaft 19 and consists for example of plastic.
  • This lever is, as shown in Fig. 3b, connected to a spring plate 30.
  • This spring plate 30 is mounted on the shaft 20. The attachment takes place for example via a riveted joint.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Saugmodul, insbesondere für Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt mit wenigstens zwei Ansaugkanälen und jeweils einem Schließmittel in einem Ansaugkanal zur Beeinflussung des Durchflussquerschnittes.
  • Ein derartiges Saugmodul ist aus der US 4,823,748 bekannt. Dieses Dokument offenbart eine Ansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit wenigstens zwei Ansaugkanälen, wobei jeweils ein Schließmittel in einem der Ansaugkanäle zur Beeinflussung eines Durchflussquerschnittes vorgesehen ist. Diese Schließmittel werden von einem gemeinsamen Betätigungsmittel über Kupplungsmittel angesteuert. Ein Toleranzausgleich zwischen Betätigungsmittel und Schließmittel wird über einen elastischen Bereich erreicht, wobei die Elastizität durch gesonderte elastische Bauteile erzeugt wird.
  • Aus der US 4,566,424 ist eine Drosselklappenspeicherung zu entnehmen. Diese arbeitet mit zwei getrennten parallel angeordneten Drosselklappen. Die beiden Drosselklappenwellen sind über ein elastisches Federglied miteinander verbunden. Bei solchen Anordnungen besteht die Gefahr, dass eine exakte Zuordnung der Drosselklappen und damit ein exaktes Fluchten der Drosselklappen nicht möglich ist bzw. über eine aufwendige Justage eingestellt werden muss. Selbst eine einmal eingestellte Zuordnung stellt nicht sicher, dass die Drosselklappen über den gesamten Betriebszeitraum parallel arbeiten.
  • Der Aufbau ist jedoch aufwendig und hat den Nachteil, dass aufgrund von Fertigungstoleranzen der verschiedenen Bauteile auch die elastischen Mittel nicht mehr in der Lage sind, diese Toleranzen auszugleichen.
  • Es ist ferner aus der US 6,032,634 eine Klappe zum Verschließen oder Öffnen eines Ansaugkanals bekannt. Es handelt sich hier um eine einzelne Klappe, deren Toleranzen unerheblich sind, da lediglich ein einziger Kanal verschlossen oder geöffnet werden muss.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Saugmodul mit Schließmitteln in Ansaugkanälen eines Ansaugtraktes zu schaffen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, in der Herstellung einen geringen Aufwand erfordert und eine zuverlässige Funktion sicherstellt.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches 1 gelöst. Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das gemeinsame Betätigungsmittel, welches aus zwei miteinander fluchtend angeordneten Drehwellen besteht, über Kupplungsmittel miteinander verbunden wird, wobei die Kupplungsmittel einen definierten Winkelversatz zwischen den mit dem jeweiligen Kupplungsmittel verbundenen Drehwellen erzeugt. Dies bedeutet, dass aufgrund der Elastizität der gesamten Betätigungsmittel das Schließen aller Ansaugkanäle zuverlässig gewährleistet ist.
  • Weiterbildungsgemäß ist das Kupplungsmittel eine Kunststoffkupplung, welche über eine jeweilige Vierkantverbindung mit jeweils einer Drehwelle verbunden ist, wobei die Vierkantverbindung den definierten Winkelversatz aufweist. Hierfür kann sowohl der Innenvierkant an der Kunststoffkupplung als auch der Außenvierkant an einer Drehwelle versetzt angeordnet sein.
  • In einer alternativen Ausgestaltung ist wenigstens ein Kupplungsmittel eine Torsionsklammer. Diese Torsionsklammer kann aus einem Federblech bestehen und weist ebenfalls den Winkelversatz auf.
  • Eine weitere alternative Ausgestaltung sieht vor, die Drehwellen über einen Hebel- bzw. einen Federblechmitnehmer zu koppeln. Durch die Anwendung eines Hebels besteht die Möglichkeit, die Verbindung zwischen Hebel und Drehwelle elastisch zu gestalten.
  • In vorteilhafter Weise sind für die Schließmittel zwei Stellungen vorgesehen, die mittels des Toleranzausgleiches exakt erreicht werden können. Es handelt sich dabei um die Offen- und die Geschlossenstellung. Jede dieser Stellungen ist durch Anschläge bestimmt.
    • Vorteile der Erfindung
  • Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor.
    • Zeichnung
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1a, b
    eine Klappenansteuerung mit einer Kunststoffkupplung
    Figur 2a, b
    eine Klappenansteuerung mit einer Torsionsklammer
    Figur 3a, b
    eine Klappenansteuerung mit einem Mitnehmer
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Die Darstellung gemäß Fig. 1a zeigt einen Klappenrahmen 11 sowie einen zum Teil dargestellten weiteren Klappenrahmen 12. Jeder Klappenrahmen weist einen Einlass 13, 14 und einen Auslass 15, 16 auf. Innerhalb des Klappenrahmens 11 ist die gestrichelt dargestellte Klappe 17 angeordnet. Die beiden Klappen 17 und 18 haben einen Stahlvierkant als Kern. Dieser Stahlvierkant ist nach außen geführt und in der Zeichnung als Welle 19, 20 dargestellt. Die Wellenenden sind ebenfalls als Vierkant 21 ausgebildet. Zur Verbindung der Welle 19 mit der Welle 20 dient eine in Fig. 1b vergrößert gezeigte Kunststoffkupplung 22, die an beiden Stirnseiten mit einer Vierkantöffnung 23, 24 versehen ist. Die linke und die rechte Vierkantöffnung sind um ca. 1 ° gegeneinander verdreht, um eine Vorspannung zwischen den beiden Klappen 17 und 18 zu realisieren und zu gewährleisten, dass die Klappen nacheinander in geschlossenem Zustand anliegen. Durch konstruktive Ausgestaltungen wird gewährleistet, dass die Klappen in offenem Zustand trotz unterschiedlicher Positionen den optimalen Luftdurchsatz ermöglichen. Die Vorspannkraft kann über Verdrehung der Kunststoffkupplung und dem ausgewählten Material eingestellt werden. Gerade auch bei unterschiedlichen Temperaturen wirkt sich die Vorspannung und der Versatz dahingehend aus, dass unabhängig von der Umgebungstemperatur die miteinander gekoppelten Klappen wirksam schließen.
  • Fig. 2a, b zeigt die Verbindung zweier Klappen mit einer sogenannten Torsionsklammer. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen. In Fig. 2a ist die Torsionsklammer 25 als Verbindungsglied zwischen den beiden Wellen 19 und 20 dargestellt. Diese Torsionsklammer besteht, wie in Fig. 2b ersichtlich, aus einem dünnen Verbindungssteg 26 sowie einem rechtsseitigen Klammerelement 27 und einem linksseitigen Klammerelement 28. Beide Klammerelemente sind offen, d.h. aufgrund der Federwirkung der Klammer ist ein zuverlässiger Halt auf der entsprechenden Welle gewährleistet. Auch hier wird der Versatz um beispielsweise 1° realisiert durch ein leichtes Verdrehen der beiden Klammerelemente, was durch eine geringfügige Torsion des Verbindungssteges bewerkstelligt werden kann.
  • Fig. 3a, b zeigt eine Variante, bei welcher die Klappe 17 über einen Hebel 29 mitgenommen wird. Der Hebel 29 ist unmittelbar auf der Welle 19 befestigt und besteht beispielsweise aus Kunststoff. Dieser Hebel ist, wie in Fig. 3b gezeigt, mit einem Federblech 30 verbunden. Dieses Federblech 30 ist auf der Welle 20 befestigt. Die Befestigung erfolgt beispielsweise über eine Nietverbindung. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, das Federblech auf einem Vierkantanschluss der Welle 20 zu befestigen, d.h. eine verdrehsichere Steckverbindung zwischen Federblech und Welle 20 zu nutzen. Die Verbindung des Federbleches 30 mit dem Hebel 29 erfolgt beispielsweise dadurch, dass der Hebel in seinem äußeren Bereich lediglich geschlitzt ist und das Federblech 30 in diesen Schlitz eingesteckt werden kann.

Claims (5)

  1. Saugmodul, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt mit wenigstens zwei Ansaugkanälen und jeweils einem Schließmittel in einem Ansaugkanal zur Beeinflussung eines Durchflussquerschnittes, wobei wenigstens zwei Schließmittel (17, 18) von gemeinsamen Betätigungsmitteln über Kupplungsmittel (22) betätigbar sind und wobei die Kupplungsmittel (22) für einen Toleranzausgleich zwischen Betätigungsmitteln und Schließmitteln einen elastischen Bereich (26) aufweisen, wobei das gemeinsame Betätigungsmittel aus wenigstens zwei miteinander fluchtend angeordneten Drehwellen (19, 20) besteht und diese beiden Drehwellen über die Kupplungsmittel (22) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (22) einen Winkelversatz zwischen den mit dem jeweiligen Kupplungsmittel (22) verbundenen Drehwellen (19, 20) erzeugen.
  2. Saugmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsmittel (22) eine Kunststoffkupplung ist, die im Wesentlichen als zylindrischer Körper gestaltet ist und welche auf beiden Stirnseiten des zylindrischen Körpers eine Aufnahme, insbesondere in Form eines Vierkantes (23, 24), aufweist, in welchem jeweils eine Drehwelle(19, 20) angeordnet ist und wenigstens eine Aufnahme den Winkelversatz aufweist.
  3. Saugmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kupplungsmittel (22) eine Torsionsklammer (25) ist, welche Aufnahmen für die miteinander zu verbindenden Drehwellen (19, 20) aufweist, wobei diese Torsionsklammer (25) den Winkelversatz bildet.
  4. Saugmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließmittel (17, 18) im Wesentlichen konzentrische Klappen sind.
  5. Saugmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließmittel (17, 18) im Wesentlichen die gleiche Stellung einnehmen, wobei insbesondere zwei Stellungen vorgesehen sind, vorzugsweise mittels des Toleranzausgleiches erreichbar, eine Offen- und eine Geschlossenstellung, die jeweils durch Anschläge bestimmt sind.
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DE10335561A DE10335561A1 (de) 2003-08-02 2003-08-02 Saugmodul
DE10335561 2003-08-02

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EP1505281A2 EP1505281A2 (de) 2005-02-09
EP1505281A3 EP1505281A3 (de) 2006-01-18
EP1505281B1 true EP1505281B1 (de) 2008-01-09

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