WO1998021460A1 - Drosselklappenanordnung einer verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Drosselklappenanordnung einer verbrennungskraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
WO1998021460A1
WO1998021460A1 PCT/CH1997/000407 CH9700407W WO9821460A1 WO 1998021460 A1 WO1998021460 A1 WO 1998021460A1 CH 9700407 W CH9700407 W CH 9700407W WO 9821460 A1 WO9821460 A1 WO 9821460A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
throttle valve
housing
internal combustion
combustion engine
light metal
Prior art date
Application number
PCT/CH1997/000407
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Dahmen
Erhard Saur
Bernard Poyetton
Original Assignee
Alusuisse Technology & Management Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alusuisse Technology & Management Ag filed Critical Alusuisse Technology & Management Ag
Priority to DE59707234T priority Critical patent/DE59707234D1/de
Priority to EP97944676A priority patent/EP0937197B1/de
Publication of WO1998021460A1 publication Critical patent/WO1998021460A1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1035Details of the valve housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/107Manufacturing or mounting details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1075Materials, e.g. composites
    • F02D9/1085Non-organic materials, e.g. metals, alloys, ceramics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10255Arrangements of valves; Multi-way valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10314Materials for intake systems
    • F02M35/10327Metals; Alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10091Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10137Flexible ducts, e.g. bellows or hoses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10373Sensors for intake systems
    • F02M35/1038Sensors for intake systems for temperature or pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10373Sensors for intake systems
    • F02M35/10386Sensors for intake systems for flow rate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/02Light metals
    • F05C2201/021Aluminium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/08Thermoplastics

Definitions

  • the present invention relates to a throttle valve arrangement of an internal combustion engine according to the Otto principle, comprising in the intake tract a throttle valve part comprising a housing and at least one throttle valve, the housing being a cast part, predominantly made of a light metal, and the throttle valve predominantly made from one Is light metal.
  • the intake tract has, in particular, a throttle element with a single- or double-flow throttle valve part, and a throttle valve-equipped switching intake manifold and / or an air flow meter, for example in the form of a dynamic pressure flow meter, can belong to the intake tract.
  • the housings are installed in the engine compartment, for example of a motor vehicle, such as a passenger car or a delivery van, and are accordingly very often exposed to mechanical stresses, but above all to large temperature differences.
  • the entire engine and engine compartment can be cooled down to temperatures of up to -40 ° C and at high outside temperatures and full load or after the engine has been switched off, the temperature of add-on parts on the engine, such as the injection system, can be 140 ° C.
  • the housings of the throttling elements are produced, for example in a casting process, such as a die casting process, preferably from aluminum alloys.
  • the throttle valves themselves are made of brass or aluminum alloys.
  • the throttle flaps made of aluminum alloys are usually punched out of rolled products such as strips or sheets and reworked.
  • the throttle valves are designed in such a way that in normal operation they are mounted in the housing of the throttle body so as to rotate easily about their axis.
  • the throttle valves in the throttle element tend to jam and lead to unclean engine running, disturbed mixture supply or the engine stalls.
  • the throttles and the housing can be damaged by jamming and reliable function is no longer guaranteed. This has always been disruptive, but with the spread of catalytic afterburning and the control of the mixture formation by means of the lambda probe arranged on the exhaust gas side, any disturbing factors based on jammed throttle valves can no longer be tolerated. That is why it was tried Solve problem with cut edges with special geometry on the throttle valve. This solution is complex due to the precision mechanical machining of metal and does not always lead to the desired results. This means that a considerable reject rate can still be observed in defective throttle valve arrangements that do not meet the quality requirements of the automobile manufacturers.
  • the light metal of the housing (2) of the throttle valve part and the light metal of the throttle valve (1) have a comparable thermal linear expansion coefficient
  • the thermal linear expansion coefficient of the light metal of the housing (2) and the thermal linear expansion coefficient of the light metal Throttle valve (1) based on the smaller thermal expansion coefficient, differ by a maximum of 5%.
  • the thermal coefficients of linear expansion expediently differ by at most 4%, preferably by at most 2%.
  • Throttle valve arrangements of an internal combustion engine are also expedient in which the thermal linear expansion coefficients of the light metals of the housing of the throttle valve part and the throttle valve vary advantageously by a maximum of 5% in the temperature interval from 20 ° C. to 100 ° C. and in particular from -40 ° C. to 140 ° C. differ by a maximum of 4% and in particular by a maximum of 2%.
  • Throttle valve arrangements on internal combustion engines according to the present invention are very particularly preferred, in which the thermal linear expansion coefficients of the light metals of the housing of the throttle valve part and / or the throttle valve are, for example, in a range from 21.7 x 10 " 6 / ° K to 22.9 x 10 "6 / ° K, preferably from 22.0 x 10 -6 / ° K to 22.6 x 10" -6 / ° K and in particular at 22.5 x 10 "6 / ° K, jeweüs at 20 to 100 ° C , lie.
  • Light metals include, for example, magnesium and, in particular, its alloys. However, aluminum and its alloys are preferably used for the present purpose.
  • the housing of the throttle valve part is made, for example, of an alloy from the AlSi, AlSiMg or AlSiCu series. The alloys from the AlSi and AlSiCu series are preferred.
  • the housing of the throttle valve part can be produced, for example, by casting, with die-casting methods being preferred.
  • the light metal is melted or, in the case of thixotropic behavior of the alloy, semi-rigid, by external pressure, pressed into a mold. After the metal has solidified, the mold is opened and the raw housing part can be removed from the mold.
  • the throttle valve is made, for example, of an alloy from the AlSi, AlSiMg or AlSiCu series. Alloys from the AlSiMg and AlSiCu series are preferred.
  • ingots made of the alloys mentioned, for example by rolling can be processed into strips or sheets, and blanks for the throttle valves can be punched out of the strips or sheets.
  • the alloys can also be processed, for example in a die-casting process, into blanks for throttle valves.
  • the blanks can be installed directly after attaching the bearing elements, such as axles or bearing bushes and actuators, or the blanks can be reworked and subjected to a surface treatment, such as surface treatment, polishing, chrome plating and / or other or further galvanic treatment or anodic oxidation.
  • deburring, fine turning or grinding may also be required.
  • throttle valve blanks are finished for further use by attaching the bearing elements, such as axles or bushings and actuators.
  • the throttle valves themselves are made of light metal, while surface layers and attachments can be made of other materials.
  • Throttle valve arrangements of an internal combustion engine according to the present invention in which the housing of the throttle valve part and the throttle valve are made of the same alloy and the alloy are selected, for example, from the series of AlSi, AlSiMg or AlSiCu are particularly preferred.
  • the strength values of the light metals mentioned and thereby of the aluminum alloys can be characterized, for example, as follows: Strength Rm minimum 300 MPa and Rp0.2 minimum 260MPa.
  • the present throttle valve arrangement of an internal combustion engine can be a single-flow throttle valve part with a throttle valve or a double-flow throttle valve part with two throttle valves.
  • the throttle valve can furthermore have a throttle valve actuator for idle control.
  • the throttle valve can also be equipped with an integrated idle actuator.
  • Further embodiments are throttle valves with an actuator or throttle valves containing a throttle valve actuator for idle speed control and / or a throttle valve switch, which is usually attached to a throttle valve connector and is actuated by the throttle valve shaft, and e.g. for idle control, overrun cutoff or ignition angle adjustment.
  • the throttle valve can have a throttle valve damper.
  • the throttle valve connector is used to hold the throttle valve, e.g. the spring assemblies for resetting the throttle valve, a throttle valve potentiometer, the throttle linkage and the idle actuator.
  • the throttle valve arrangement can also represent a switching intake manifold with one, two or three throttle valves.
  • Switching intake manifolds are used to vary the intake manifold lengths and to combine different intake manifold arms.
  • the switching intake manifold and the throttle flaps arranged therein can be made of the aforementioned light metals, the numerical values of their thermal expansion coefficients differ by at most 5%, expediently by at most 4% and advantageously by at most 2%. Further preferences can be found in the information on the throttle valve housing and the throttle valve.
  • a throttle valve arrangement in the form of, for example, an air mass meter or an air flow meter can be present in the intake tract to measure the air volume.
  • the air flow meter can work on the principle of a dynamic pressure flow meter.
  • the dynamic pressure flow meter can contain a damming flap or can work on the float principle and contain a damming disk.
  • the housing of the air flow meter and the baffle plate or baffle plate can be made of the light metals mentioned, de- Their numerical values of their thermal expansion coefficients differ by at most 5%, expediently by at most 4% and advantageously by at most 2%. Further preferences can be found in the information on the throttle valve housing and the throttle valve.
  • the present invention is used in the throttle valve arrangement of an internal combustion engine according to the Otto principle, comprising in the intake tract a throttle valve part made of a housing and at least one throttle valve, the housing being a cast part made of a light metal and the throttle valve made of a light metal, with injection systems mechanical or electronic control.
  • FIG. 1 shows an example of a throttle valve arrangement on an internal combustion engine.
  • a throttle valve (1) is surrounded by a housing of the throttle valve part (2).
  • the intake air flows through the air filter (6) and then through the air flow meter (3).
  • the data for the intake air temperature and air volume are determined by sensors and the signals (4, 5) are forwarded to a control unit (7).
  • the intake air flows through the intake tract (8), the fuel is injected through the injection nozzle (9) and the mixture formed enters the combustion chamber (10).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Check Valves (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)

Abstract

Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine mit innerer Verbrennung nach dem Otto-Prinzip, enthaltend im Ansaugrohr (8), ein Drosselklappenteil aus Gehäuse (2) und wenigstens einer Drosselklappe (1), wobei das Gehäuse (2) ein Gussteil aus einem Leichtmetall und dabei insbesondere aus einer Aluminiumlegierung ist und die Drosselklappe (1) aus einem Leichtmetall und dabei insbesondere aus einer Aluminiumlegierung ist. Das Leichtmetall des Gehäuses (2) des Drosselklappenteils und das Leichtmetall der Drosselklappe (1) weisen einen vergleichbaren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten auf, wobei der thermische Längenausdehnungskoeffizient des Gehäuses (2) und der thermische Längenausdehnungskoeffizient der Drosselklappe (1), bezogen auf den kleineren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten, sich um höchstens 5 % unterscheiden. Die Zahlenwerte der thermischen Längenausdehnungskoeffizienten liegen beispielsweise in einem Bereich von 21,7 x 10-6/°K bis 22,9 x 10-6/°K. Dadurch wird im ganzen Temperaturbereich, der beim Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine auftritt, eine sichere Funktion der Bewegung der Drosselklappe in ihrem Gehäuse erzielt.

Description

Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine
Vorliegende Erfindung betrifft eine Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftma- schine mit innerer Verbrennung nach dem Otto-Prinzip, enthaltend im Ansaugtrakt ein Dros- selklappenteil aus Gehäuse und wenigstens einer Drosselklappe, wobei das Gehäuse ein Gussteil, vorwiegend aus einem Leichtmetall, ist und die Drosselklappe vorwiegend aus einem Leichtmetall ist.
Es ist bekannt, im Ansaugtrakt mittels einer Einspritzanlage in einer Verbrennungskraftmaschine nach dem Otto-Prinzip ein Luftkraftstoffgemisch zur nachfolgenden Verbrennung in den Brennräumen zu erzeugen und den Motorleistungsbedarf zu regeln. Der Ansaugtrakt weist insbesondere ein Drosselorgan, mit einem ein- oder zweiflutigen Drosselklappenteil auf und es können ein drosselklappenbestücktes Schaltsaugrohr und/oder ein Luftmengenmesser, beispielsweise in Form eines Staudruck-Durchflussmessers zum Ansaugtrakt gehören.
Ein Teil dieser Aggregate sind deren Gehäuse. Die Gehäuse sind im Motorraum, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, wie eines Personenkraftwagens oder eines Lieferwagens, eingebaut und entsprechend sehr oft mechanischen Beanspruchungen, vor allem aber grossen Temperaturunterschieden, ausgesetzt. Bei Kaltstart kann der ganze Motor und Motorraum auf Temperaturen von bis zu -40° C heruntergekühlt sein und bei hohen Aussentemperaturen und voller Last oder nach dem Abstellen des Motors kann die Temperatur von Anbauteilen am Motor, wie der Einspritzanlage, bei 140° C liegen. Deshalb werden die Gehäuse der Drosselorgane, beispielsweise in Gussverfahren, wie einem Druckgussverfahren, bevorzugt aus Aluminiumlegierungen, hergestellt. Die Drosselklappen selbst werden aus Messing oder Aluminiumlegierungen gefertigt. Die Drosselklappen aus Aluminiumlegierungen werden in der Regel aus Walzprodukten, wie Bändern oder Blechen ausgestanzt und nachbearbeitet.
Die Drosselklappen sind derart ausgelegt, dass sie im Normalbetrieb leichtgängig um ihre Achse drehend im Gehäuse des Drosselorgans gelagert sind. Beispielsweise unter extremen Bedingungen neigen die Drosselklappen im Drosselorgan zum Verklemmen und führen zu unsauberem Motorlauf, zu gestörter Gemischzufuhr oder zum Absterben des Motors. Durch das Verklemmen können auch die Drosselklappen und das Gehäuse Schaden nehmen und eine zuverlässige Funktion ist nicht mehr gegeben. Dies war schon immer störend, mit der Verbreitung der katalytischen Nachverbrennung und der Steuerung der Gemischbildung mittels der abgasseitig angeordneten Lambda-Sonde sind jedoch jegliche Störfaktoren, ausgehend von klemmenden Drosselklappen, nicht mehr zu tolerieren. Deshalb wurde versucht das Problem über Schnittkanten mit Spezialgeometrie an der Drosselklappe zu lösen. Diese Lösung ist durch die feinmechanisch ausgeführte spanabhebende Metallbearbeitung aufwendig und führt nicht immer zu den gewünschten Ergebnissen. D.h. nach wie vor ist eine erhebliche Ausschussrate an mangelhaften Drosselklappenanordnungen, welche die Qualitätsanforde- rungen der Automobilhersteller nicht erfüllen, zu beobachten.
Es waren deshalb Drosselklappenanordnungen zu schaffen, welche die genannten Nachteile nicht mehr aufweisen und auf leichte Art und Weise hergestellt und eingebaut werden können.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Leichtmetall des Gehäuses (2) des Drosselklappenteils und das Leichtmetall der Drosselklappe (1) einen vergleichbaren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten aufweisen, wobei der thermische Langenausdehnungskoeffizient des Leichtmetalls des Gehäuses (2) und der thermische Längenausdeh- nungskoeffizient des Leichtmetalls der Drosselklappe (1), bezogen auf den kleineren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten, sich um höchstens 5 % unterscheiden.
Zweckmässig unterscheiden sich die thermischen Längenausdehnungskoeffizienten ( linearer Wärmeausdehnungskoeffizient) um höchstens 4 %, bevorzugt um höchstens 2 %.
Auch zweckmässig sind Drosselklappenanordnungen einer Verbrennungskraftmaschine bei denen sich die thermischen Längenausdehnungskoeffizienten der Leichtmetalle des Gehäuses des Drosselklappenteils und der Drosselklappe im Temperaturintervall von 20° C bis 100° C und insbesondere von -40° C bis 140° C, um höchstens 5 %, vorteilhaft um höchstens 4 % und insbesondere um höchstens 2 %, unterscheiden.
Ganz besonders bevorzugt sind Drosselklappenanordnungen an Verbrennungskraftmaschinen nach vorliegender Erfindung, bei denen die thermischen Längenausdehnungskoeffizienten der Leichtmetalle des Gehäuses des Drosselklappenteils und/oder der Drosselklappe bei- spielsweise in einem Bereich von 21,7 x 10"6 /°K bis 22,9 x 10"6 /°K, vorzugsweise von 22,0 x 10-6 /°K bis 22,6 x 10"6 /°K und insbesondere bei 22,5 x 10"6 /°K, jeweüs bei 20 bis 100 ° C, liegen.
Zu den Leichtmetallen gehören beispielsweise das Magnesium und insbesondere dessen Le- gierungen. Für vorUegenden Zweck, werden jedoch bevorzugt Aluminium und dessen Legierungen eingesetzt. Für die erfindungsgemässe Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine ist das Gehäuse des Drosselklappenteils beispielsweise aus einer Legierung aus den Reihen AlSi, AlSiMg oder AlSiCu. Bevorzugt werden die Legierungen aus den Reihen AlSi und AlSiCu.
Das Gehäuse des Drosselklappenteils kann beispielsweise durch Giessen hergestellt werden, wobei Druckgussverfahren bevorzugt werden. Beim Druckgussverfahren wird das Leichtmetall schmelzflüssig oder bei thixotropem Verhalten der Legierung halbstarr, durch äussere Druckbeaufschlagung, in eine Form gepresst. Nach dem Erstarren des Metalls wird die Form geöffnet und das rohe Gehäuseteil kann der Form entnommen werden. Nach Bedarf kann der Gehäuseteil nachbearbeitet werden, wie durch Entgraten, Schleifen, PoHeren und es können Bohrungen angebracht und Lagerbuchsen und dergl. eingesetzt, Gewinde eingeschnitten und die Oberflächen vergütet, wie galvanisch Schichten auf den Oberflächen abgeschieden oder die Oberflächen anodisch oxidiert werden usw. Entsprechend besteht das Gehäuse an sich aus dem Leichtmetall, während Oberflächenschichten und/oder Einbau- oder Anbauteile aus einem anderen Materialien bestehen können.
Für die erfindungsgemässe Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine ist die Drosselklappe beispielsweise aus einer Legierung der Reihen AlSi, AlSiMg oder AlSiCu. Bevorzugt sind Legierungen der Reihen AlSiMg und AlSiCu.
Für die Drosselklappen können beispielsweise Barren aus den genannten Legierungen, beispielsweise durch Walzen, zu Bändern oder Blechen verarbeitet werden und aus den Bändern oder Blechen können Rohlinge für die Drosselklappen ausgestanzt werden. Die Legierungen können auch beispielsweise in einem Druckgussverfahren zu Rohlingen von Drosselklappen verarbeitet werden. Die Rohlinge können nach dem Anbringen der Lagerungselemente, wie Achsen oder Lagerbuchsen und Stellorganen, direkt verbaut werden oder die Rohlinge können nachbearbeitet und einer Oberflächenbehandlung, wie einer Oberflächenvergütung, Politur, Verchromung und/oder anderer oder weiterer galvanischer Behandlung oder anodischer Oxidation unterzogen werden. Je nach Herstellungsverfahren ist ein Entgraten, Feindrehen oder Schleifen zusätzlich erforderlich. Diese nachbearbeiteten Drosselklappenrohlinge werden, wie bereits erwähnt, durch Anbringen der Lagerungselemente, wie Achsen oder Buchsen und Stellorganen, zur weiteren Verwendung fertiggestellt. Die Drosselklappen an sich bestehen aus dem Leichtmetall, während z.B. Oberflächenschichten und Anbauteile aus anderen Materialien bestehen können. Besonders bevorzugt sind Drosselklappenanordnungen einer Verbrennungskraftmaschine nach vorliegender Erfindung, bei denen das Gehäuse des Drosselklappenteils und die Drosselklappe aus der gleichen Legierung sind und die Legierung beispielsweise aus den Reihen von AlSi, AlSiMg oder AlSiCu ausgewählt sind.
Die Festigkeitswerte der genannten Leichtmetalle und dabei der Aluminiumlegierungen, können beispielsweise wie folgt charakterisiert werden: Festigkeit Rm minimal 300 MPa und Rp0.2 minimal 260MPa.
Die vorliegende Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine kann ein einflutiges Drosselklappenteil mit einer Drosselklappe oder ein zweiflutiges Drosselklappenteil mit zwei Drosselklappen sein. Die Drosselklappe kann im weiteren einen Drosselklappensteller zur Leerlaufregelung aufweisen. Die Drosselklappe kann auch mit einem integrierten Leerlaufsteller ausgerüstet sein. Weitere Ausführungsformen sind Drosselklappen mit Stellmotor oder Drosselklappen enthaltend einen Drosselklappensteller zur Leerlaufregelung und/oder einen Drosselklappenschalter, der in der Regel an einem Drosselklappenstutzen befestigt ist und durch die Drosselklappenwelle betätigt wird, und z.B. zur Leerlaufregelung, Schubabschaltung oder Zündwinkelverstellung eingesetzt wird. Die Drosselklappe kann einen Dros- selklappen-Schliessdämpfer aufweisen. Der Drosselklappenstutzen dient zur Aufnahme der Drosselklappe, sowie z.B. der Federpakete zum Rückstellen der Drosselklappe, eines Dros- selklappenpotentiometers, des Gasgestänges und des Leerlaufstellers.
Im Ansaugtrakt kann die Drosselklappenanordnung auch ein Schaltsaugrohr mit einer, zwei oder drei Drosselklappen darstellen. Schaltsaugrohre dienen dazu, die Saugrohrlängen zu variieren und verschiedene Saugrohrarme zusammenzufassen. Das Schaltsaugrohr und die darin angeordneten Drosselklappen können aus den genannten Leichtmetallen sein, deren Zahlenwerte ihrer thermischen Längenausdehnungskoeffizienten sich um höchstens 5%, zweckmässig um höchstens 4 % und vorteilhaft um höchstens 2 %, unterscheiden. Weitere Bevorzugungen lassen sich den Angaben zum Drosselklappengehäuse und zur Drosselklappe entnehmen.
Im Ansaugtrakt kann zur Bemessung der Luftmenge eine Drosselklappenanordnung in Form beispielsweise eines Luftmassenmessers oder eines Luftmengenmessers vorhanden sein. Der Luftmengenmesser kann nach dem Prinzip eines Staudruck-Durchflussmessers arbeiten. Der Staudruck-Durchflussmesser kann eine Stauklappe enthalten oder kann nach dem Schwebekörperprinzip arbeiten und eine Stauscheibe enthalten. Das Gehäuse der Luftmengenmesser und der Stauklappe oder der Stauscheibe können aus den genannten Leichtmetallen sein, de- ren Zahlenwerte ihrer thermischen Längenausdehnungskoeffizienten sich um höchstens 5 %, zweckmässig um höchstens 4 % und vorteilhaft um höchstens 2 %, unterscheiden. Weitere Bevorzugungen lassen sich den Angaben zum Drosselklappengehäuse und zur Drosselklappe entnehmen.
Vorliegende Erfindung findet Verwendung bei der Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine mit innerer Verbrennung nach dem Otto-Prinzip, enthaltend im Ansaugtrakt ein Drosselklappenteil aus Gehäuse und wenigstens einer Drosselklappe, wobei das Gehäuse ein Gussteil aus einem Leichtmetall ist und die Drosselklappe aus einem Leichtmetall ist, an Einspritzsystemen mit mechanischer oder elektronischer Steuerung.
Die Figur 1 zeigt beispielhaft eine Drosselklappenanordnung an einer Verbrennungskraftma- schine. Eine Drosselklappe (1) ist von einem Gehäuse des Drosselklappenteils (2) umgeben. Die Ansaugluft strömt durch den Luftfilter (6) und anschliessend durch den Luftmengenmes- ser (3). Durch Sensoren werden die Daten für die Ansaugluft-Temperatur und Luftmenge ermittelt und die Signale (4, 5) an ein Steuergerät (7) weitergeleitet. Die Ansaugluft strömt durch den Ansaugtrakt (8), der Kraftstoff wird durch Einspritzdüse (9) eingespritzt und das gebildete Gemisch gelangt in den Verbrennungsraum (10).

Claims

Patentansprüche
1. Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine mit innerer Verbrennung nach dem Otto-Prinzip, enthaltend im Ansaugtrakt (8) ein Drosselklappenteil aus Ge- häuse (2) und wenigstens einer Drosselklappe (1), wobei das Gehäuse (2) ein Gussteil, vorwiegend aus einem Leichtmetall, ist und die Drosselklappe (1) vorwiegend aus einem Leichtmetall ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Leichtmetall des Gehäuses (2) des Drosselklappenteils und das Leichtmetall der Drosselklappe (1) einen vergleichbaren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten aufweisen, wobei der thermische Langenausdehnungskoeffizient des Leichtmetalls des Gehäuses (2) und der thermische Langenausdehnungskoeffizient des Leichtmetalls der Drosselklappe (1), bezogen auf den kleineren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten, sich um höchstens 5 % unterscheiden.
2. Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die thermischen Längenausdehnungskoeffizienten der Leichtmetalle des Gehäuses (2) des Drosselklappenteils und der Drosselklappe (1) um höchstens 4 % und zweckmässig um höchstens 2 %, unterscheiden.
3. Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die thermischen Längenausdehnungskoeffizienten der Leichtmetalle des Gehäuses (2) des Drosselklappenteils und der Drosselklappe (1) im
Temperaturintervall von 20 bis 100° C und vorzugsweise von -40° C bis 140° C, um höchstens 5 %, zweckmässig um höchstens 4 % und vorteilhaft um höchstens 2 %, unterscheiden.
4. Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die thermischen Längenausdehnungskoeffizienten der Leichtmetalle des Gehäuses (2) des Drosselklappenteils und/oder der Drosselklappe ( 1 ) in einem Bereich von 21,7 x 10'6 /°K bis 22,9 x 10"6 /°K, vorteilhaft von 22,0 x 10"6 /°K bis 22,6 x 10"6 /°K und insbesondere bei 22,5 x 10"6 /°K, liegen.
5. Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Leichtmetall Aluminiumlegierungen eingesetzt werden.
6. Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) des Drosselklappenteils aus einer Legierung aus der Reihe AlSi, AlSiMg oder AlSiCu ist.
5
7. Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselklappe (1) aus einer Legierung aus der Reihe AlSi, AlSiMg oder AlSiCu ist.
10 8. Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) des Drosselklappenteils und die Drosselklappe (1) aus der gleichen Legierung aus der Reihe AlSi, AlSiMg oder AlSiCu sind.
9. Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch
15 gekennzeichnet, dass das Drosselklappenteil ein einflutiges Drosselklappenteil mit einer
Drosselklappe oder ein zweiflutiges Drosselklappenteil mit zwei Drosselklappen ist und/oder dass das Drosselklappenteil ein Schaltsaugrohr mit einer, zwei oder drei
Drosselklappen ist.
20 10. Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bemessung der Luftmenge die Drosselklappenanordnung als Luftmengenmesser einen Staudruck-Durchflussmesser mit einem Gehäuse und einer Stauklappe oder einer Stauscheibe enthält und das Gehäuse des Luftmengenmesser und die Stauklappe oder die Stauscheibe aus Leichtmetallen sind, deren Zahlenwerte des
25 zugehörigen thermischen Längenausdehnungskoeffizienten sich um höchstens 5%, zweckmässig um höchstens 4 % und vorteilhaft um höchstens 2 %, unterscheiden.
11. Verwendung der Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine mit innerer Verbrennung nach dem Otto-Prinzip, enthaltend im Ansaugtrakt ein Drosselklap- 30 penteil aus Gehäuse und wenigstens einer Drosselklappe, wobei das Gehäuse ein
Gussteil aus einer Leichtmetall ist und die Drosselklappe aus einem Leichtmetall ist, an Einspritzsystemen mit mechanischer oder elektronischer Steuerung.
PCT/CH1997/000407 1996-11-08 1997-10-27 Drosselklappenanordnung einer verbrennungskraftmaschine WO1998021460A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE59707234T DE59707234D1 (de) 1996-11-08 1997-10-27 Drosselklappenanordnung einer verbrennungskraftmaschine
EP97944676A EP0937197B1 (de) 1996-11-08 1997-10-27 Drosselklappenanordnung einer verbrennungskraftmaschine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96810757.3 1996-11-08
EP96810757A EP0841477A1 (de) 1996-11-08 1996-11-08 Drosselklappenanordnung einer Verbrennungskraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998021460A1 true WO1998021460A1 (de) 1998-05-22

Family

ID=8225745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CH1997/000407 WO1998021460A1 (de) 1996-11-08 1997-10-27 Drosselklappenanordnung einer verbrennungskraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
EP (2) EP0841477A1 (de)
DE (1) DE59707234D1 (de)
ES (1) ES2174295T3 (de)
WO (1) WO1998021460A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006039827A1 (de) 2006-08-25 2008-02-28 Mahle International Gmbh Schaltvorrichtung zum Steuern einer Gasströmung
DE102012000628A1 (de) * 2012-01-14 2013-08-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Stellorgan zur Einstellung der Durchflussmenge eines Fluids
DE102012009878B3 (de) * 2012-05-18 2013-06-13 Gerhard Kirstein Verbrennungsmotor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6226330A (ja) * 1985-07-25 1987-02-04 Suzuki Motor Co Ltd 気化器のスロツトルバルブ
JPH0261331A (ja) * 1988-08-26 1990-03-01 Hitachi Ltd 絞弁組立体
DE4129570A1 (de) * 1991-09-06 1993-03-11 Pierburg Gmbh Klappenanordnung
DE4413145A1 (de) * 1994-04-15 1995-10-19 Daimler Benz Ag Drosselklappenanordnung, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage
DE19504256A1 (de) * 1995-02-09 1996-08-14 Montaplast Gmbh Schaltsaugrohr für Verbrennungsmotoren

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6226330A (ja) * 1985-07-25 1987-02-04 Suzuki Motor Co Ltd 気化器のスロツトルバルブ
JPH0261331A (ja) * 1988-08-26 1990-03-01 Hitachi Ltd 絞弁組立体
DE4129570A1 (de) * 1991-09-06 1993-03-11 Pierburg Gmbh Klappenanordnung
DE4413145A1 (de) * 1994-04-15 1995-10-19 Daimler Benz Ag Drosselklappenanordnung, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage
DE19504256A1 (de) * 1995-02-09 1996-08-14 Montaplast Gmbh Schaltsaugrohr für Verbrennungsmotoren

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 11, no. 210 (M - 604) 8 July 1987 (1987-07-08) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 14, no. 235 (M - 0975) 18 May 1990 (1990-05-18) *

Also Published As

Publication number Publication date
EP0937197B1 (de) 2002-05-08
EP0937197A1 (de) 1999-08-25
ES2174295T3 (es) 2002-11-01
DE59707234D1 (de) 2002-06-13
EP0841477A1 (de) 1998-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2173975B1 (de) Turbolader mit einer kühlungseinrichtung und einer ölzuführung
EP0717815B1 (de) Drosseleinrichtung
DE19861160C1 (de) Schichtverbundwerkstoff für Gleitelemente
EP1394380B1 (de) Aufladesystem für eine Brennkraftmaschine
EP2522843B1 (de) Aufgeladene Brennkraftmaschine mit separaten Abgaskrümmern und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
EP2370229B1 (de) Mehrschichtiges aluminiumband zum löten, lötbauteil, herstellungsverfahren und wärmetauscher und verwendung
EP2634393B1 (de) Funktionsmodul mit einem Abgasturbolader und einem Abgaskrümmer
EP2143922A1 (de) Zylinderkopf mit Abgaskrümmer und Turbolader
EP3097300B1 (de) Kolben für eine kolbenmaschine
EP2778349A1 (de) Abgasturbolader mit bearbeitetem Turbinengehäuse
EP1725762A1 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor, verfahren zur herstellung eines kolbens sowie verwendung einer kupferlegierung zur herstellung eines kolbens
DE60123355T3 (de) Hubventile und Verfahren zu deren Herstellung
DE102007026123A1 (de) Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine
EP0937197B1 (de) Drosselklappenanordnung einer verbrennungskraftmaschine
EP2236790B1 (de) Zylinderkopf mit parallel angeordneten Turbinen
DE112007002928T5 (de) Abgasrückführventil
DE102015101364A1 (de) Verringerung der abnutzung bei einer ladedruck-regelventilbaugruppe eines turboladers
EP3252284B1 (de) Brennkraftmaschine mit zwei abgasturboladern
DE102008053079A1 (de) Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
DE102005050234A1 (de) Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung
WO2007017349A1 (de) Zylinderkopf-gussrohteil, gegossener zylinderkopf für diesel-verbrennungsmotoren und verfahren zur herstellung eines zylinderkopf-gussrohteils
DE10053674B4 (de) Verfahren zur Temperierung eines in einem Abgasstrang von einer Verbrennungskraftmaschine zu einem Katalysator geführten Abgasstroms und entsprechendes Abgastemperiersystem
DE102009057645A1 (de) Abgaskrümmer für eine Brennkraftmaschine
DE102015212305A1 (de) Laufradgehäuse für einen Abgasturbolader mit einem einen Ventilsitzring aufweisenden Bypass-Ventil sowie Abgasturbolader und Verfahren zur Herstellung eines Ventilsitzringes
DE102008060026A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zur Verminderung des HC- und CO-Gehaltes im Abgas, sowie Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BR CA CN CZ HU JP KR MX NO US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1997944676

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1997944676

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1997944676

Country of ref document: EP