(19)
(11) EP 1 035 312 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
13.09.2000  Patentblatt  2000/37

(21) Anmeldenummer: 99123628.2

(22) Anmeldetag:  27.11.1999
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7F02D 9/10
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(30) Priorität: 06.03.1999 DE 19909982

(71) Anmelder: ROBERT BOSCH GMBH
70442 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • Jakisch, Thomas
    70771 Leinfelden-Echterdingen (DE)
  • Hammer, Uwe
    71282 Hemmingen (DE)

   


(54) Drosselklappenstutzen zum Steuern der Leistung einer Brennkraftmaschine


(57) Bei Drosselklappenstutzen ist es wichtig, daß die hindurchströmende Luft im Bereich kleiner Leistung der Brennkraftmaschine sehr feinfühlig gesteuert werden kann.
Bei dem hier vorgeschlagenen Drosselklappenstutzen (2) ist auf mindestens einer Stirnseite der Drosselklappe (6) mindestens eine in den Klappenumfang (26) hineinragende Vertiefung (50) vorgesehen. Dadurch wird erreicht, daß der freie Drosselquerschnitt im Bereich der Schließstellung der Drosselklappe sehr feinfühlig gesteuert werden kann.
Der Drosselklappenstutzen ist insbesondere für Verbrennungsmotoren für Fahrzeuge vorgesehen.




Beschreibung

Stand der Technik



[0001] Die Erfindung geht aus von einem Drosselklappenstutzen zum Steuern der Leistung einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.

[0002] Damit die Leistung der Brennkraftmaschine feinfühlig verstellt werden kann, besteht seit langem die Forderung, daß sich der Öffnungsquerschnitt, auch freier Durchflußquerschnitt oder Drosselquerschnitt genannt, bei einer Schwenkbewegung der Drosselklappe im Bereich der Schließstellung der Drosselklappe nur wenig ändert. Aus diesem Grund werden häufig Drosselklappenstutzen mit einer im Bereich der in Schließstellung stehenden Drosselklappe S-förmig gestalteten Gaskanalwandung verwendet. Bei der S-förmig gestalteten Gaskanalwandung schmiegt sich die Gaskanalwandung ausgehend von der Schließstellung der Drosselklappe dem Umfang der Drosselklappe über einen gewissen Winkelbereich an. Dadurch ändert sich der Drosselquerschnitt durch den Gaskanal bei Verstellung der Drosselklappe im Bereich der Schließstellung nur relativ wenig. Eine weitere wichtige Forderung bei Drosselklappenstutzen ist, daß die Leckluft, wenn die Drosselklappe in ihrer Schließstellung steht, sehr gering sein soll.

[0003] Der bekannte Drosselklappenstutzen mit der S-förmig gestalteten Gaskanalwandung hat den Nachteil, daß seine formmäßige Herstellung ziemlich schwierig ist, und wenn die Drosselklappe in ihrer Schließstellung steht die Leckluft nicht in gewünschtem Maße gering ist und daß aufgrund bisher zwangsläufig auftretender Toleranzen bei großserienmäßiger Fertigung des Drosselklappenstutzens ein Klemmen zwischen der Drosselklappe und der Gaskanalwandung mehr oder weniger häufig auftritt.

Vorteile der Erfindung



[0004] Der erfindungsgemäße Drosselklappenstutzen zum Steuern der Leistung einer Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß der Drosselklappenstutzen so ausgeführt werden kann, daß sich bei einer Verstellung der Drosselklappe im Bereich der Schließstellung der Drosselquerschnitt durch den Gaskanal, bezogen auf den Verstellwinkel der Drosselklappe, nur wenig ändert und dadurch ein sehr feinfühliges Steuern der Leistung der Brennkraftmaschine möglich ist. Ebenso kann auch die Form sowie die Größe und die Tiefe der Vertiefung je nach Bedarf leicht angepaßt werden, so daß dadurch vorteilhafterweise das Verhältnis des Drosselquerschnitts zum Verstellwinkel der Drosselklappe sehr einfach und leicht angepaßt und ohne großen Aufwand auch verändert werden kann.

[0005] Der Drosselklappenstutzen hat den Vorteil, daß auf einfache Weise im Leerlaufbereich eine besonders flache Luftkennlinie erreichbar ist. Mit anderen Worten, der Drosselklappenstutzen kann so gestaltet sein, daß im Bereich der Schließstellung der Drosselklappe einer Verstellung der Drosselklappe nur eine besonders kleine Änderung der Luftmenge entspricht. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache und komfortable Leerlaufsteuerung der Brennkraftmaschine.

[0006] Wegen dem sich verengenden Bereich der Gaskanalwandung, der dort vorgesehen ist, wo die Drosselklappe steht, wenn sie sich in ihrer Schließstellung befindet, erhält man den Vorteil, daß die Gaskanalwandung leicht mit einer Kante versehen werden kann, die dazu verwendet dienen kann, daß in einer Zwischenstellung der Drosselklappe das Gas nur durch die mindestens eine Vertiefung strömt. Die Gaskanalwandung kann vorteilhafterweise so ausgebildet werden, daß in der Schließstellung die Vertiefung außer Funktion ist.

[0007] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des Drosselklappenstutzens zum Steuern der Leistung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 möglich.

[0008] Befindet sich die Drehachse außerhalb der im wesentlichen von dem Klappenumfang gebildeten Ebene, dann hat dies den Vorteil, daß der Aufwand beim Herstellen der erforderlichen Einzelteile und der Aufwand beim Zusammenbauen der Einzelteile weiter verringert wird. Von besonderem Vorteil ist, daß trotz eines geringen Herstellungsaufwandes ein Drosselklappenstutzen mit besonders geringer Leckluft herstellbar ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß auch Bauteile und Werkstoffe, bei denen mit relativ großen Maßtoleranzen und Formtoleranzen gerechnet werden muß, verwendet werden können und daß auch damit eine kleine Leckluftmenge erzielbar ist. Von zusätzlichem Vorteil ist, daß die Drosselklappe so justierbar ist, daß keine Berührung zwischen der Drosselklappe und der Gaskanalwandung auftritt, so daß erhöhte Reibung vermieden und vorteilhafterweise ein die Drosselklappe verstellender Stellantrieb deswegen nicht kräftiger dimensioniert sein muß. Der Drosselklappenstutzen kann so hergestellt werden, daß, wenn die Drosselklappe in ihrer Schließstellung steht, über den gesamten Umfang der Drosselklappe ein enger, nur wenig Leckluft durchlassender Spalt vorhanden ist. Dieser enge Spalt wird vorteilhafterweise auch nicht im Bereich der Drosselklappenwelle unterbrochen.

[0009] Ist der sich verengende Bereich so gestaltet, daß er eine Kugelabschnittform aufweist, wobei sich der Mittelpunkt der Kugelabschnittform vorzugsweise in der Mitte des Gaskanals auf der Drehachse der Drosselklappenwelle befindet, dann erhält man den Vorteil besonders geringer Leckluft und besonders feinfühliger Steuerbarkeit der hindurchströmenden Luftmenge im Bereich der Leerlaufsteuerung der Brennkraftmaschine.

Zeichnung



[0010] Bevorzugt ausgewählte, besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Figuren 1 und 2 einen Längsschnitt durch den Drosselklappenstutzen, wobei in der Figur 1 die Drosselklappe in ihrer Schließstellung und in der Figur 2 geringfügig aus der Schließstellung herausgeschwenkt ist, die Figuren 3 und 4 die Drosselklappe als Einzelteil, die Figuren 5 und 6 Detailansichten der Vertiefung in der Drosselklappe, die Figur 7 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel und die Figur 8 einen Längsschnitt durch den Drosselklappenstutzen eines dritten Ausführungsbeispiels.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele



[0011] Der erfindungsgemäß ausgeführte Drosselklappenstutzen kann bei jeder Brennkraftmaschine verwendet werden, bei der die Leistung der Brennkraftmaschine durch einen der Brennkraftmaschine zugeführten Gas-Strom gesteuert werden soll. Das Gas ist beispielsweise Luft oder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch. Die Brennkraftmaschine ist beispielsweise ein Otto-Motor mit einem Saugkanal, in dessen Verlauf der Drosselklappenstutzen vorgesehen ist. Neben der Steuerung der Leistung mit Hilfe des Drosselklappenstutzens kann es bei der Brennkraftmaschine auch noch weitere Möglichkeiten zur Steuerung der Leistung geben, beispielsweise durch wahlweises Steuern der in die Brennkraftmaschine direkt eingespritzten Kraftstoffmenge.

[0012] Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Längsschnitt durch einen Drosselklappenstutzen 2 eines bevorzugt ausgewählten, besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiels.

[0013] In allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Sofern nichts Gegenteiliges erwähnt bzw. in der Zeichnung dargestellt ist, gilt das anhand eines der Figuren Erwähnte und Dargestellte auch bei den anderen Ausführungsbeispielen. Sofern sich aus den Erläuterungen nichts anderes ergibt, sind die Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar.

[0014] Der Drosselklappenstutzen 2 hat ein Drosselklappengehäuse 4, eine Drosselklappe 6 und eine Drosselklappenwelle 10. Die Drosselklappe 6 ist mit der Drosselklappenwelle 10 fest verbunden.

[0015] Von einer Stirnseite des Drosselklappengehäuses 4 zur anderen Stirnseite des Drosselklappengehäuses 4 führt ein Gaskanal 16. Umfangsmäßig begrenzt wird der Gaskanal 16 durch eine Gaskanalwandung 18. Die Drosselklappenwelle 10 ist in der Gaskanalwandung 18 schwenkbar gelagert.

[0016] Die Drosselklappe 6 hat eine Schließstellung. Die Schließstellung der Drosselklappe 6 ist diejenige Stellung der Drosselklappe 6, in der ein freier Querschnitt des Gaskanals 16 geschlossen ist oder in der der freie Querschnitt des Gaskanals 16 zumindest sein Minimum erreicht. In der Schließstellung kann kein Medium oder nur eine sehr geringe Menge des Mediums durch den Gaskanal 16 hindurchströmen.

[0017] Die Figur 1 zeigt den Drosselklappenstutzen 2, während die Drosselklappe 6 in ihrer Schließstellung steht. In der Figur 2 ist die Drosselklappe 6 aus ihrer Schließstellung heraus gerade so weit in eine Zwischenstellung geschwenkt, daß der durch den Drosselklappenstutzen 2 hindurchführende Gaskanal 16 beginnt sich zu öffnen.

[0018] Der Gaskanal 16 bzw. die Gaskanalwandung 18 hat einen sich verengenden Bereich 20. Bezogen auf die Figur 1 hat der Gaskanal 16 unterhalb des sich verengenden Bereichs 20 einen flächenmäßig größeren, ersten Bereich 21, und oberhalb des sich verengenden Bereichs 20 gibt es einen flächenmäßig kleineren, zweiten Bereich 22. Der untere, erste Bereich 21 hat eine größere Querschnittsfläche als der obere, zweite Bereich 22. Der erste Bereich 21 hat einen Durchmesser D. Der zweite Bereich 22 hat einen Durchmesser d. In Längsrichtung des Gaskanals 16 betrachtet, wird der sich verengende Bereich 20 zwischen dem ersten Bereich 21 und dem zweiten Bereich 22 mehr oder weniger stetig zunehmend enger. Die Drosselklappe 6 hat einen Klappenumfang 26. Der Durchmesser d des zweiten Bereichs 22 ist kleiner als der Durchmesser der Drosselklappe 6 im Bereich des Klappenumfangs 26, und der Durchmesser D des ersten Bereichs 21 ist größer als der Durchmesser der Drosselklappe 6 am Klappenumfang 26. Es sei darauf hingewiesen, daß die freie Querschnittsfläche des Saugkanals 16 und die Querschnittsfläche der Drosselklappe 6 nicht unbedingt kreisrund, sondern beispielsweise auch elliptisch oder oval sein können. Die Bereiche 21 und/oder 22 des Gaskanals 16 können beispielsweise zylindrisch (Fig. 1, 2, 7) oder konisch (Fig. 8) sein. Der Drosselklappenstutzen 2 muß nicht wie dargestellt räumlich ausgerichtet sein, sondern er kann auch beliebig gedreht verwendet werden. Beispielsweise kann sich der erste Bereich 21 auch oberhalb der Drosselklappe 6 befinden, wie in der Figur 8 dargestellt.

[0019] Wenn die Drosselklappe 6 in ihrer Schließstellung steht, dann befindet sich der Klappenumfang 26 im sich verengenden Bereich 20 der Gaskanalwandung 18. Bei richtig eingebauter Drosselklappe 6 gibt es in der Schließstellung zwischen dem Klappenumfang 26 der Drosselklappe 6 und dem sich verengenden Bereich 20 der Gaskanalwandung 18 einen umlaufenden sehr engen Spalt 30.

[0020] Die Drosselklappe 6 hat eine an eine ihrer Stirnseiten angeformte Verdickung 32. Die Verdickung 32 und die Drosselklappe 6 sind einstückig aus Kunststoff geformt. Die Verdickung 32 ist so lang wie der Durchmesser der Drosselklappe 6. Weil sich die die Drosselklappenwelle 10 aufnehmende Verdickung 32 außerhalb des Bereichs befindet, wo abgedichtet wird, kann die Verdickung 32 auch merkbar kürzer sein als der Durchmesser der Drosselklappe 6, ohne daß sich dadurch die Leckluftrate unerwünscht verschlechtert. Ist die Verdickung 32 etwas kürzer als der Durchmesser der Drosselklappe 6, dann verringert sich vorteilhafterweise die Gefahr einer Verklemmung zwischen der Drosselklappe 6 und dem Drosselklappengehäuse 4.

[0021] Durch die Verdickung 32 führt eine Bohrung 34 hindurch. Die Drosselklappenwelle 10 ist in der Bohrung 34 fest mit der Drosselklappe 6 verbunden.

[0022] Für den Zusammenbau des Drosselklappenstutzens 2 wird folgendes Vorgehen vorgeschlagen: Die Drosselklappe 6 wird mit einer Vorrichtung so weit in den Gaskanal 16 hineingeschoben, bis der Klappenumfang 26 der Drosselklappe 6 an dem sich verengenden Bereich 20 der Gaskanalwandung 18 zur Anlage kommt. Dadurch zentriert sich die Drosselklappe 6 in horizontaler Richtung, so daß sie umfangsmäßig gleichmäßig am sich verengenden Bereich 20 der Gaskanalwandung 18 anliegt. Die Drosselklappe 6 befindet sich jetzt in einer nachfolgend als Ausrichtposition bezeichneten Stellung. Ausgehend von der Ausrichtposition wird die Drosselklappe 6 von dem sich verengenden Bereich 20 geringfügig abgehoben. Dabei hebt der Klappenumfang 26 nur wenig von dem sich verengenden Bereich 20 ab, und es entsteht der Spalt 30. Die Einstellung des sehr engen Spalts 30 kann sehr präzise auf einen sehr geringen, genau vorherbestimmbaren Wert eingestellt werden. In dieser auf diese Weise erzielten Position wird die Drehlagerung der Drosselklappe festgelegt.

[0023] Die Drosselklappe 6 ist im Bereich des Klappenumfangs 26 relativ dünn. Man kann sich deshalb gedanklich eine Ebene vorstellen, in der der Klappenumfang 26 liegt, bzw. die Drosselklappe 6 bildet im Bereich ihres Klappenumfangs 26 eine Ebene. Die Drosselklappenwelle 10 ist im Drosselklappengehäuse 4 schwenkbar gelagert. Über diese Lagerung erhält die Drosselklappenwelle 10 eine Drehachse 40, um die die Drosselklappenwelle 10 zusammen mit der Drosselklappe 6 gedreht bzw. geschwenkt werden kann. Die Drehachse 40 hat einen deutlichen Abstand zu der Ebene, die vom Klappenumfang 26 gebildet wird. Der Abstand zwischen der Drehachse 40 und der vom Klappenumfang 26 gebildeten Ebene ist deutlich größer als die Dicke der Drosselklappe 6 im Bereich des Klappenumfangs 26.

[0024] Die Drosselklappenwelle 10 hat einen Wellendurchmesser. Um eine die Drosselklappenwelle 10 im Bereich des Durchtritts der Drosselklappenwelle 10 durch die Gaskanalwandung 18 intern umströmende Leckluft zu vermeiden, wird vorgeschlagen, den Abstand zwischen der Drehachse 40 und der Ebene des Klappenumfangs 26 mindestens so groß zu wählen, daß der Klappenumfang 26, ohne von der Drosselklappenwelle 10 unterbrochen zu sein, über den gesamten Umfang der Drosselklappe 6 verlaufen kann. Der Abstand zwischen der Drehachse 40 und der vom Klappenumfang 26 gebildeten Ebene sollte also mindestens geringfügig größer sein als der halbe Durchmesser der Drosselklappenwelle 10.

[0025] Weil die Drehachse 40 quer zu der Ebene, in der der Klappenumfang 26 liegt, einen Abstand hat, kann die Drosselklappe 6 geschwenkt bzw. gedreht werden, ohne daß die Drosselklappe 6 an der Gaskanalwandung 18 streift, trotz des besonders engen Spalts 30.

[0026] Bei Betrachtung einer Schnittebene gemäß Figur 1, hat die Schräge des sich verengenden Bereichs 20 vorzugsweise die Form eines Kugelabschnitts. Der Mittelpunkt des Kugelabschnitts befindet sich vorzugsweise in der Mitte des Gaskanals 16 auf der Drehachse 40 bzw. im Schnittpunkt der Drehachse 40 mit der Längsachse des Gaskanals 16. Der sich verengende Bereich 20 ist so ausgeführt, daß sich am Übergang vom sich verengenden Bereich 20 in den ersten Bereich 21 kein Knick ergibt, sondern der sich verengende Bereich 20 geht tangential in den ersten Bereich 21 der Gaskanalwandung 18 über. Am Übergang zwischen dem sich verengenden Bereich 20 und dem zweiten Bereich 22 entsteht ein Knick. Dadurch entsteht eine Kante 44. Die Gaskanalwandung 18 ist vorzugsweise so ausgeführt, daß der Knick umlaufend über den gesamten Umfang entsteht; die Kante 44 ist somit vorzugsweise eine umlaufende Kante 44. Wenn sich die Drosselklappe 6 in ihrer Schließstellung (Fig. 1) befindet, dann ist die Kante 44 von der Drehachse 40 weiter weg als der Klappenumfang 26. Mit anderen Worten, wenn die Drosselklappe 6 in ihrer Schließstellung steht, dann befindet sich die Kante 44 auf der der Drehachse 40 abgewandten Seite des Klappenumfangs 26.

[0027] Die Drosselklappe 6 kann, ausgehend von der in der Figur 1 dargestellten Schließstellung, in Öffnungsrichtung verstellt werden. Die Öffnungsrichtung ist in den Zeichnungen durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 46 symbolisiert.

[0028] In der Figur 3 ist die Drosselklappe 6, der besseren Übersichtlichkeit wegen, mit geändertem Maßstab als Einzelteil nochmals wiedergegeben. Die in der Figur 3 gezeigte Ansicht erhält man bei Blick auf die Drosselklappe 6 mit der in der Figur 4 mit III markierten Blickrichtung. Die Figur 4 zeigt eine in der Figur 3 mit IV - IV markierte Schnittebene durch die Drosselklappe 6. Die Figur 5 zeigt eine Ausschnittvergrößerung der in der Figur 3 mit V markierten Einzelheit. Die Figur 6 zeigt eine in der Figur 4 mit VI markierte Einzelheit als Ausschnittvergrößerung.

[0029] Die Drosselklappe 6 hat eine dem ersten Bereich 21 zugewandte erste Stirnseite 41 und eine dem zweiten Bereich 22 zugewandte zweite Stirnseite 42. Der Durchmesser der ersten Stirnseite 41 ist etwas größer als der Durchmesser der zweiten Stirnseite 42. Dadurch verjüngt sich der Klappenumfang 26, in Längsrichtung des Gaskanals betrachtet. Mit anderen Worten, in Längsrichtung des Gaskanals 16 betrachtet, nimmt der Durchmesser des Klappenumfangs 26 ausgehend von der ersten Stirnseite 41 in Richtung der zweiten Stirnseite 42 ab.

[0030] Die Drosselklappe 6 hat am Übergang zwischen dem Klappenumfang 26 und der ersten Stirnseite 41 eine umlaufende erste Klappenkante 51 (Fig. 4, 5 und 6). Zwischen dem Klappenumfang 26 und der zweiten Stirnseite 42 hat die Drosselklappe 6 eine umlaufende zweite Klappenkante 52 (Fig. 4 und 6).

[0031] An der Stirnseite 41 der Drosselklappe 6 ist mindestens eine Vertiefung 50 vorgesehen. Die an der Stirnseite 41 der Drosselklappe 6 vorgesehene Vertiefung 50 erstreckt sich radial nach außen und reicht bis in den Klappenumfang 26 hinein. Die mindestens eine Vertiefung 50 verbindet aber nicht die beiden Stirnseiten 41 und 42 der Drosselklappe 6, so daß, wenn die Drosselklappe 6 in ihrer Schließstellung steht, der enge Spalt 30 durch die Vertiefung 50 nicht unterbrochen wird. Die Vertiefung 50 ist auf der der Drehachse 40 zugewandten Stirnseite 41 angebracht. In Umfangsrichtung der Drosselklappe 6 betrachtet, ist die Vertiefung 50 ziemlich schmal, beispielsweise 0,5 mm bis 2 mm, entsprechend 0,0005 m (Meter) bis 0,002 m (Meter). Durch die in den Klappenumfang 26 sich hineinerstreckende Vertiefung 50 macht die umlaufende Klappenkante 51 bei der Vertiefung 50 eine Auslenkung in Längsrichtung des Gaskanals 16, in Richtung hin zum zweiten Bereich 22 (Fig.6).

[0032] Für eine wirkungsvolle Funktionsweise der Vertiefung 50, um eine bestmögliche Feinsteuerbarkeit zu erzielen, wird vorgeschlagen, die Vertiefung 50 im Bereich der Stelle des Klappenumfangs 26 anzubringen, die von der Drehachse 40 am weitesten entfernt ist und die beim Schwenken der Drosselklappe 6 aus ihrer Schließstellung in Öffnungsrichtung 46 zuerst die Kante 44 überfährt. Mit anderen Worten, die Vertiefung 50 ist am Umfang der Drosselklappe 6 vorzugsweise an der Stelle angebracht, an der eine senkrecht zur Drehachse 40 gedachte Durchmesserlinie den Klappenumfang 26 schneidet oder zumindest im Bereich dieser Stelle.

[0033] Bei einer Schwenkbewegung der Drosselklappe 6, ausgehend von der in der Figur 1 gezeigten Schließstellung in Öffnungsrichtung 46, gibt es eine Zwischenstellung, in der ein Teil der Klappenkante 51 die Kante 44 überfahren hat (Fig. 2).

[0034] Wenn die Drosselklappe 6 in Öffnungsrichtung 46 gerade bis zu der in der Figur 2 gezeigten Zwischenstellung geschwenkt ist, dann hat nur der am Grund der Vertiefung 50 verlaufende Teil der Klappenkante 51 die Kante 44 der Gaskanalwandung 18 überfahren. Der Spalt 30 zwischen dem Klappenumfang 26 der Drosselklappe 6 und dem sich verengenden Bereich 20 der Gaskanalwandung 18 ist dabei über den gesamten Umfang weitgehend geschlossen, aber es kann bereits etwas Gas durch die Vertiefung 50 durch den Gaskanal 16 hindurchströmen. Im Zusammenspiel zwischen der Kante 44 der Gaskanalwandung 18 und der mindestens einen an der Drosselklappe 6 angebrachten Vertiefung 50 kann bei einer Schwenkbewegung der Drosselklappe 6 der freie Querschnitt durch den Gaskanal 16 sehr feinfühlig verstellt werden. Dadurch ist es möglich, bei einer realisierbaren Genauigkeit bei der Betätigung der Drosselklappe 6 eine sehr feinfühlige Steuerung der Leistung der Brennkraftmaschine zu erreichen.

[0035] Die Vertiefung 50 hat, in ihrem Querschnitt betrachtet, vorzugsweise ungefähr die Form einer Dreieckskerbe. Dadurch ändert sich der freie Drosselquerschnitt bei einer Verstellung der Drosselklappe 6 im Bereich der in der Figur 2 gezeigten Zwischenstellung stetig. Durch die Kerbenform kann die Vertiefung 50 auch bei relativ kleinem Querschnitt relativ tief gemacht werden, wodurch deren Schmutzempfindlichkeit relativ gering ist.

[0036] Zusätzlich zu der mindestens einen Vertiefung 50 kann eine weitere Vertiefung 50a oder weitere Vertiefungen 50a, 50b vorgesehen sein (Fig. 3). Die weiteren Vertiefungen 50a, 50b befinden sich ebenfalls auf der ersten Stirnseite 41 und erstrecken sich ebenfalls bis in den Klappenumfang 26. Die weiteren Vertiefungen 50a, 50b sind an der ersten Klappenkante 51 beispielsweise bis zu 45° zu der Vertiefung 50 versetzt angebracht. Je nach Bedarf ist es auch zweckmäßig, die weiteren Vertiefungen 50a, 50b unmittelbar neben der ersten Vertiefung 50 anzubringen. Durch das Anbringen mehrerer Vertiefungen 50, 50a, 50b wird erreicht, daß bei einer Schwenkbewegung der Drosselklappe 6 die Vertiefungen 50, 50a, 50b nacheinander zur Wirkung kommen und dadurch die feinfühlige Steuerung des Drosselquerschnitts über einen großen Winkelbereich erfolgen kann.

[0037] Die vorgeschlagene Kombination aus der Anordnung der Drehachse 40 außerhalb der vom Klappenumfang 26 gebildeten Ebene sowie dem sich verengenden Bereich 20 und der mindestens einen Vertiefung 50 ergibt insgesamt betrachtet einen Drosselklappenstutzen 2, der mit geringstem Aufwand hergestellt werden kann, der bei in Schließstellung stehender Drosselklappe 6 eine besonders geringe Leckluftmenge aufweist und mit dem die Leistung der Brennkraftmaschine im Bereich kleiner Leistung ganz besonders feinfühlig gesteuert werden kann.

[0038] Es wird vorgeschlagen, den Klappenumfang 26 der Drosselklappe 6 kugelabschnittförmig zu gestalten und diesen Kugelabschnitt dem Winkel des sich verengenden Bereichs 20 der Gaskanalwandung 18 anzupassen. Dadurch wird erreicht, daß der Spalt 30, in Strömungsrichtung betrachtet, möglichst lang und eng ist, was eine besonders effektive Reduzierung des Lechstroms bewirkt.

[0039] Die Figur 7 zeigt ein weiteres, besonders vorteilhaftes, bevorzugt ausgewähltes Ausführungsbeispiel.

[0040] Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu der Vertiefung 50 auf der ersten Stirnseite 41 auf der zweiten Stirnseite 42 eine weitere Vertiefung 60 vorgesehen. Die Vertiefung 60 erstreckt sich diagonal zu der Vertiefung 50 auf der zweiten Stirnseite 42 in den Klappenumfang 26 hinein. Dadurch wird erreicht, daß auch in diesem Bereich der Drosselklappe 6 bei einer bestimmten Schwenkstellung der Drosselklappe 6 eine die Feinsteuerbarkeit beim Öffnen des Gaskanals 16 verbessernde Steuermöglichkeit geschaffen wird.

[0041] Die Figur 8 zeigt einen Längsschnitt durch ein weiteres bevorzugt ausgewähltes Ausführungsbeispiel. Wie dieses Ausführungsbeispiel zeigt, muß die Drosselklappe 6 nicht unbedingt eben sein. Zusätzlich ist in der Figur 8 die Drosselklappe 6 mit gestrichelten Linien eingezeichnet, wenn sie sich in vollständig geöffneter Stellung befindet.


Ansprüche

1. Drosselklappenstutzen zum Steuern einer Leistung einer Brennkraftmaschine, mit einem Drosselklappengehäuse (4), mit einem Gaskanal (16) in dem Drosselklappengehäuse (4), mit einer Gaskanalwandung (18) des Gaskanals (16), mit einer in dem Drosselklappengehäuse (4) um eine Drehachse (40) schwenkbar gelagerten Drosselklappe (6), wobei die Drosselklappe (6) zwei Stirnseiten (41, 42) und einen Klappenumfang (26) hat und in eine Schließstellung schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf die in die Schließstellung geschwenkte Drosselklappe (6), die Gaskanalwandung (18) im Bereich des Klappenumfangs (26) einen sich verengenden Bereich (20) aufweist und daß auf mindestens einer der beiden Stirnseiten (41, 42) mindestens eine in den Klappenumfang (26) hineinragende Vertiefung (50, 50a, 50b, 60) vorgesehen ist.
 
2. Drosselklappenstutzen zum Steuern der Leistung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (50, 50a, 50b, 60) von einer Kerbe gebildet wird.
 
3. Drosselklappenstutzen zum Steuern der Leistung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (40) außerhalb einer im wesentlichen von dem Klappenumfang (26) gebildeten Ebene liegt.
 
4. Drosselklappenstutzen zum Steuern der Leistung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Stirnseiten (41) der Drehachse (40) zugewandt und die jeweils andere Stirnseite (42) der Drehachse (40) abgewandt ist und daß die Vertiefung (50, 50a, 50b) auf der der Drehachse (40) zugewandten Stirnseite (41) vorgesehen ist.
 
5. Drosselklappenstutzen zum Steuern der Leistung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Vertiefung (60) auf der der Drehachse (40) abgewandten Stirnseite (42) vorgesehen ist.
 
6. Drosselklappenstutzen zum Steuern der Leistung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappenumfang (26) der Drosselklappe (6) dem sich verengenden Bereich (20) der Gaskanalwandung (18) angepaßt ist.
 
7. Drosselklappenstutzen zum Steuern der Leistung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der sich verengende Bereich (20) der Gaskanalwandung (18) an mindestens einem Teilbereich eine Kugelabschnittform aufweist.
 
8. Drosselklappenstutzen zum Steuern der Leistung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der sich verengende Bereich (20) der Gaskanalwandung (18) an mindestens einem Teilbereich konisch verläuft.
 
9. Drosselklappenstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gaskanalwandung (18) eine mindestens teilweise umlaufende Kante (44) vorgesehen ist, wobei bei einer Verstellung der Drosselklappe (6) zwischen der Schließstellung und einer Offenstellung in einer Zwischenstellung die Kante (44) die Vertiefung (50) teilweise überdeckt.
 




Zeichnung