Vorrichtung zum Regeln der Leerlaufluft für Brennkraftmaschinen

Abstract

 Bei einer Vorrichtung 1 zur Regelung der Leerlaufluft für Brennkraftmaschinen sind ein an einem Gehäuse 2 angeordnete Anschlußstutzen 3 und 4 regelnder Dreh­schieber 6 sowie ein Schrittschaltmotor 7 in gleich­achsiger Antriebsverbindung in einer gemeinsamen Kam­mer 5 des Gehäuses 2 angeordnet. Der Drehschieber 6 ist ein in einer Trommel 14 integrierter Flachdrehschie­ber 6. Die von der geregelten Leerlaufluft durchströmte Trommel 14 dient als im Gehäuse 2 drehbeweglich ange­ordnete Kondensatsperre, die aus der Leerlaufluft ausgeschiedene Fremdstoffe, insbesondere Kondensate, zurückbehält und an einem Eindringen in den Kammer­teil 5ʹ des Schrittschaltmotors 7 hindert. Damit ist eine erhöhte Betriebssicherheit für die Regel-Vorrich­tung 1 erzielt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Bauart.

[0002] Eine Vorrichtung dieser Bauart ist beispielsweise aus der DE-A-33 37 590 bekannt und dient der Regelung der an einem Leistungssteuerorgan der Brennkraftmaschine im Bypass vorbeigeführten Leerlaufluft. Bei derartigen Vorrichtungen ist zu beobachten, daß die an der Steuer­kante des Drehschiebers vorbeiströmende Leerlaufluft an den der Kammer des Drehschiebers zugewandten Flächen öl- ­und wasserhaltige Ablagerungen bewirkt, die bei tiefen Umgebungstemperaturen Kondensate bilden.

[0003] Bei der bekannten Vorrichtung ist der Drehschieber mittels eines am Außenumfang der die geregelte Leer­laufluft zum Abströmstutzen lenkenden Scheibe angeord­neten, zungenartigen Zylinderabschnittes gebildet, wobei die Scheibe mit Umfangsspiel im Gehäuse angeordnet ist. Diese mit Umfangsspiel angeordnete Scheibe bildet im wesentlichen die Trennung zwischen einem den Drehschie­ber aufnehmenden Teil und einem den Schrittschaltmotor aufnehmenden Teil der Kammer des Gehäuses. Über den aus dem vorbestimmten Umfangsspiel zwischen Scheibe und Gehäuse gegebenen Ringspalt können bei ungünstiger Fahrzeugbetriebslage Öl- und Wasserkondensate in den elektrischen Antrieb des Drehschiebers eindringen und zu Korrosion und Kurzschluß führen. Aus dem vorstehend Angeführten folgt ferner, daß die Verwendung der Vor­richtung durch vorgeschriebene Einbaulagen zur Verhin­derung des Eindringens von Flüssigkondensaten einge­schränkt wird.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebs­sicherheit der im Oberbegriff des Hauptanspruches beschriebenen Vorrichtung mit einfachen Mitteln zu verbessern.

[0005] Diese Aufgabe wird durch das im Kennzeichen des Haupt­anspruches angegebene Merkmal gelöst. Mit der Erfindung der Kondensatsperre wird ein Eindringen von Flüssigkon­densaten in den elektrischen Antrieb des Drehschiebers vermieden und ferner entfallen Beschränkungen hinsicht­lich der Einbaulage der Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufluft für Brennkraftmaschinen.

[0006] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Kondensatsperre mittels einer im Gehäuse der Vor­richtung drehbeweglich angeordneten Trommel verwirk­licht, die an einer Stirnseite als Flachdrehschieber zur Regelung der zuströmenden Leerlaufluft ausgebildet ist. Der Trommel strömt die Leerlaufluft in axialer Richtung zu, wobei die die Ablagerungen bewirkenden Strömungs­vorgänge der in den Innenraum der Trommel einströmenden Leerlaufluft an der dem Innenraum der Trommel zugewand­ten Steuerkante ausgelöst werden. Dadurch aus der Leerlaufluft ausgeschiedene öl- und wasserhaltige Bestandteile werden somit an der Trommelinnenseite abgelagert. Störende Ablagerungen zwischen der Stirnwand der Kammer und dem Flachdrehschieber sind damit vermie­den. Zugleich bildet aber die Trommel eine relativ zum Gehäuse bewegliche Kondensatsperre, die ein Vordringen von öl- und wasserhaltigen Kondensaten zum elektrischen Antriebsteil der Vorrichtung sicher unterbindet. Da ferner der Innenraum der Trommel vom motorseitigen Unterdruck beaufschlagt wird, ist auch eine Ausbringung des Kondensats sichergestellt.

[0007] Um der Gefahr einer Vereisung bei tiefen Temperaturen durch zusätzliche Abkühlung der gesteuerten Leerlaufluft entgegenzuwirken, kann die Trommel in weiterer Ausge­staltung der Erfindung entweder aus Kunststoff oder an der Innenseite mit Kunststoff beschichtet sein. Weiter ist die Gefahr einer Vereisung in dem zwischen der Stirnwand der Kammer und dem Flachdrehschieber angeord­neten Luftspalt wesentlich dadurch vermindert, daß dieser Luftspalt über einen relativ großen Umfangsspalt für die Trommel vom Unterdruck der Brennkraftmaschine leergesaugt wird. Dabei kann die Leckluftmenge über diesen Luftspalt in vorteilhafter Weise durch eine Labyrinthdichtung zwischen dem Flachdrehschieber und der Stirnwand der Kammer bestimmt werden. Da ferner die den Flachdrehschieber mit der Kondensatsperre kombinierende Trommel auch bei relativ hohen Umgebungstemperaturen formbeständig ist, können Luftspalt und Labyrinthdich­tung vorteilhaft aufeinander abgestimmt werden. Weiter wird mit der axial einströmenden Leerlaufluft eine geringere radiale Lagerbelastung erreicht. Schließlich kann die Einbaulage der erfindungsgemäßen Vorrichtung beliebig sein.

[0008] Neben der als drehbewegliche Trommel ausgebildeten Kondensatsperre kann diese nach einem anderen Bauprinzip der Erfindung gehäusefest angeordnet sein, wobei ein der motorseitigen Stirnseite der Scheibe berührungsfrei benachbarter Ring im Bereich des zwischen Scheibe und Gehäuse durch das Umfangsspiel vorgegebenen Ringspaltes mit dem Gehäuse in flüssigkeitsdichter Verbindung steht.

[0009] Bei einer ersten Ausgestaltung der Erfindung nach diesem Prinzip ist ein gehäusefester Ring mit einem kegeligen Kragen vorgesehen, der bei der Montage von einer mit einem Flachdrehschieber kombinierten Scheibe auf deren jeweilige Durchmesser elastisch aufweitbar ist und mit der Scheibe einen vorbestimmten axialen Spalt begrenzt.

[0010] In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung einer gehäusefesten Kondensatsperre ist diese für einen herkömmlichen, die zuströmende Leerlaufluft über eine umfängliche Durchbrechung der Kammer steuernden Dreh­schieber als ein fester Ring ausgebildet, der in einem Teil eines geteilten Gehäuses angeordnet ist.

[0011] Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung darge­stellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufluft mittels eines in einer Trommel integrierten Flachdrehschiebers, wobei die Trommel als Kondensatsperre dient,

Fig. 2 eine Vorrichtung mit einem gesonderten Flachdrehschieber und einer gehäusefesten Kondensatsperre,

Fig. 3 eine weitere Vorrichtung mit einer gehäusefesten Kondensatsperre und einem Drehschieber für radial zuströmende Leerlauf­luft.

[0012] Eine Vorrichtung 1 zur Regelung der Leerlaufluft für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine umfaßt ein in einer nicht gezeigten Leerlaufluftleitung anordbares Gehäuse 2 mit zueinander quergerichteten Anschlußstutzen 3 und 4. Weiter umfaßt die Vorrichtung 1 in einer vom Gehäuse 2 begrenzten Kammer 5 einen die luftführende Verbindung zwischen den Anschlußstutzen 3 und 4 steuern­den Flachdrehschieber 6 sowie einen elektrischen Schrittschaltmotor 7 in gleichachsiger Antriebsverbin­dung. Der Flachdrehschieber 6 wirkt mit einer in einer Stirnwand 8 der Kammer 5 angeordneten Durchbrechung 9 zusammen, wobei die Durchbrechung 9 dem axial gerichte­ten Anschlußstutzen 3 zugeordnet ist. Der Flachdreh­schieber 6 weist eine Steueröffnung 10 auf, mittels der die über den Anschlußstutzen 3 zuströmende Leerlaufluft geregelt wird. Die Steueröffnung 10 kann je nach ge­wunschter bzw. der jeweiligen Brennkraftmaschine ange­paßter Kennlinie einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.

[0013] Die Kammer 5 weist ferner am Umfang eine Durchbre­chung 11 auf, über die die geregelte Leerlaufluft in den radial gerichteten Anschlußstutzen 4 abströmt. Jenseits der umfänglichen Durchbrechung 11 für die abströmende Leerlaufluft ist in der Antriebsverbindung zwischen dem Flachdrehschieber 6 und dem Schrittschaltmotor 7 eine die Kammer 5 im wesentlichen unterteilende Scheibe 12 angeordnet. Die Scheibe 12 bildet mit dem axial beab­standeten Flachdrehschieber 6 über einen zylindrischen Mantel 13 eine Trommel 14. Die Trommel 14 weist eine mit der umfänglichen Durchbrechung 11 der Kammer 5 kor­respondierende Ausnehmung 15 im Mantel 13 auf. Aus der Leerlaufluft ausfallende Kondensate an Öl, Wasser und anderen Fremdstoffen nimmt die Trommel 14 auf, wodurch sie zum Kammerteil 5ʹ des Schrittschaltmotors 7 hin eine wirksame Kondensatsperre bildet. Weiter werden durch Strömungsverhältnisse an der trommelinnenseitigen Kante der Steueröffnung 10 bewirkte öl- und wasserhaltige Ausscheidungen an der Innenseite der Trommel 14 abgela­gert. Eine mit Kunststoff ausgekleidete oder aus Kunst­stoff gefertigte Trommel 14 wirkt ferner einer frühzei­tigen Vereisung von wasserhaltigen Kondensaten entgegen. Zur Erzielung einer relativ kleinen Leckluftmenge bei einem relativ großen Spalt zwischen dem Flachdrehschie­ber 6 und der Stirnwand 8 der Kammer 5 sind Labyrinth­dichtungen 16 und 17 vorgesehen.

[0014] Bei der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung 1ʹ sind mit der Vorrichtung 1 der Fig. 1 identische Teile mit den gleichen Bezugsziffern belegt. Die Vorrichtung lʹ ist gekennzeichnet durch eine zwischen Scheibe 12 und Schrittschaltmotor 7 in der Kammer 5 gehäusefest ange­ordnete Kondensatsperre aus einem der motorseitigen Stirnseite der Scheibe 12 berührungsfrei benachbarten Ring 18. Auf der vom Schrittschaltmotor 7 abgewandten Seite steht die Scheibe 12 mit einem axial beabstandeten Flachdrehschieber 6 zur Regelung der über eine Durch­brechung 9 in der Stirnwand 8 der Kammer 5 zuströmenden Leerlaufluft in gleichachsiger Antriebsverbindung. Der gehäusefest angeordnete Ring 18 trägt einen zur motor­seitigen Stirnseite der Scheibe 12 gerichteten, kege­ligen Kragen 19. Dieser Kragen 19 ist aus einem elastischen Material und in seinen Abmessungen so beschaffen, daß er bei der Montage von Flachdrehschie­ber 6 und Scheibe 12 auf deren jeweilige Durchmesser elastisch aufweitbar ist. Mit der in der Kammer 5 plazierten Scheibe 12 begrenzt der Kragen 19 einen vorbestimmten axialen Spalt 20. Die gehäusefeste Anord­nung des Ringes 18 im Bereich des zwischen Scheibe 12 und Gehäuse 2 durch Umfangsspiel vorgegebenen Ringspal­tes 21 mit dem Gehäuse 2 schließt eine flüssigkeits­dichte Verbindung des Ringes 18 mit dem Gehäuse 2 ein.

[0015] Bei der Vorrichtung 1ʹʹ der Fig. 3 strömt die Leerlauf­luft im Gegensatz zur Vorrichtung 1 der Fig. 1 radial zu und axial ab. Mit der Fig. 1 identische Teile werden wiederum mit den gleichen Bezugsziffern belegt. Bei der Vorrichtung 1ʹʹ bildet die Scheibe 12 mit einem am Außenumfang angeordneten, zungenartigen Zylinderab­schnitt 22 einen Drehschieber 23 für radial zuströmende Leerlaufluft. Der Scheibe 12 des Drehschiebers 23 ist ein fester Ring 24 berührungsfrei benachbart angeordnet. Der als gehäusefest angeordnete Kondensatsperre dienende feste Ring 24 ist in einem Teil 25ʹ eines zweiteilig gebauten Gehäuses 25 angeordnet.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Regeln der Leerlaufluft für Brenn­kraftmaschinen,
      - die ein in einer Leerlaufluftleitung anordbares Gehäuse (2) mit Anschlußstutzen (3,4) sowie
      - in einer vom Gehäuse begrenzten Kammer (5) einen die luftführende Verbindung zwischen den Anschluß­stutzen regelnden Drehschieber (6) und einen elektrischen Schrittschaltmotor (7) in gleichach­siger Antriebsverbindung umfaßt,
      - wobei die Leerlaufluft zuströmseitig geregelt wird, und
      - abströmseitig des Drehschiebers mittels einer die Kammer unterteilenden Scheibe (12) zum Abström-­Anschlußstutzen (4) gelenkt ist,
      - wobei die in der Antriebsverbindung angeordnete Scheibe mit Umfangsspiel im Gehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
      - daß die Scheibe (12) ein Element einer zum Kammer­teil (5ʹ) des Schrittschaltmotors (7) hin wirksamen Kondensatsperre bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net,
      - daß die Scheibe (12) mit einem in der Kammer (5) axial beabstandeten Flachdrehschieber (6) über einen zylindrischen Mantel (13) eine Trommel (14) bildet,
      - daß die Trommel mit Umfangsspiel angeordnet ist und eine mit einer umfänglichen Durchbrechung (11) der Kammer (5) korrespondierende Ausnehmung (15) im Mantel aufweist,
      - daß ferner der Flachdrehschieber (6) mit einer Steueröffnung (10) einer für axial zuströmende Leerlaufluft dienenden Durchbrechung (9) in einer Stirnwand (8) der Kammer (5) zugeordnet ist und mit der Stirnwand dicht zusammenwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­net, daß die Trommel (14) aus Kunststoff oder an der Innenseite mit Kunststoff beschichtet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachdrehschieber (6) mit der Stirnwand (8) über Labyrinthdichtungen (16,17) berührungsfrei dicht zusammenwirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwischen Scheibe (12) und Schrittschaltmo­tor (7) in der Kammer (5) gehäusefest angeordnete Kondensatsperre aus einem der motorseitigen Stirn­seite der Scheibe (12) berührungsfrei benachbarten Ring (18,24), der im Bereich des zwischen Schei­be (12) und Gehäuse (2,25) durch Umfangsspiel vorgegebenen Ringspaltes (21) mit dem Gehäuse in flüssigkeitsdichter Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­net,
      - daß die Scheibe (12) mit einem axial beabstandeten Flachdrehschieber (6) zur Regelung der über eine Durchbrechung (9) in der Stirnwand (8) der Kam­ mer (5) zuströmenden Leerlaufluft in gleichachsiger Antriebsverbindung steht, und
      - daß der gehäusefest angeordnete Ring (18) einen zur Scheibe gerichteten, kegeligen Kragen (19) trägt,
      - der bei der Montage von Flachdrehschieber (6) und Scheibe (12) auf deren jeweilige Durchmesser elastisch aufweitbar ist, und
      - mit der Scheibe (12) einen vorbestimmten axialen Spalt (20) begrenzt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5,
      - wobei die Scheibe (12) mittels eines am Außenumfang angeordneten, zungenartigen Zylinderabschnit­tes (22) einen Drehschieber (23) bildet für radial zuströmende Leerlaufluft,
dadurch gekennzeichnet,
      - daß ein fester Ring (24) in einem Teil eines gebauten Gehäuses (25) angeordnet ist.

Zeichnung