DE2320947A1 - Vorrichtung zum zufuehren von zusatzluft in die ansaugleitung einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

(Patentanmeldung P 2o 17 308.4-13

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zuführen von Zusatzluft in die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine mit einem ■ zylindrischen Gehäuse, dessen Innenrauni in eii..e in die Ansaugleitung einsetzbare Auslaßleitung mündet und in deii koaxial verstellbar ein Ventilsitzkörper eingeschraubt ist, dessen Bohrung koaxial zur Auslaßloitung des zylindrischen. Gehäuses vorgesehen ist, mit seinem einen Ende in dieses mündet und am gegenüberliegenden Ende einen sich konisch erweiternden Abschnitt aufweist, mit einer in den Ventilsitzkörper gegenüber dem auslaßleitungsseitigen Ende eingeschraubten Buchse mit einer Einlaßöffnung und einer sich daran anschließenden Bohrxmg, die über eine Ventilsitzfläche in einen sich konisch erweiternden Abschnitt übergeht, dessen erweitertes Ende am erweiternde« Ende des Abschnitts des Ventilsitzkörpers unter Bildung einer Kammer anliegt, sowie mit einem in dieser Kammer sitzenden Ventilverschlußglied, an dem

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eine in der Bohi-ung des Vent i lsi tzkö'rpe-rs und eine in der Bohrung der Buchse sitzende Feder so angreift, daß das Ventilverschlußglied bei einem bestimmten Unterdruck"in der Ansaugleitung vom Ventilsitz abhc?bt, wobei eine Führung für die in der Bohrung des Ventilsitzkörpers angeordnete Feder vorgesehen ist, gemäß Patent . ... ... (Patentanmeldung P 2o I? 308.4-13)·

Bei dieser bekannten Vorrichtung (DT-OS 2 0I7 308) besteht die Führung der Feder in der Bohrung des Ventilsitzkörpers aus einer Führungshülse, die über einen eingezogenen Bodenrand durch diese Feder in Anlage am Boden des Innenrautis des zylindrischen Gehäuses gehalten ist. Durch diese Anordnung, bei welcher die beiden Federn, entweder als Druckfedern oder als Zugfedern ausgebildet sein können, ist es möglich, das Verschlußglied in jeder Stel3.ung exakt z.u führen, so daß ein Klappern des Ventilverschlußgliedes, welches? aus ei nox- Ku₁CTeI₁, einem Kegel oder einem pilzförikjigera Körper bestehen kanu, ausgeschlossen, di"e Arispx*echempfi.ndlichkeit - des Ventil;? atif den Unterdruck erhöht und ein au starkes Aufschlags«, des Tor» sclilußgliedes auf den Ventilsitz vermieden liird. Es hat ,sich jedoch gsaeig't j daß infolge auf tretender Turbulenzen der 1)γκ; .verlust in der Vorrichtung relativ, groß ist, worunter die Ansprecliempfindlichkeit leidet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Vorrichtung gemäß dem Hauptpatent so auszubilden, daß beim Dur chat rom von Zlusatjiluf t durch die Vorrichtung da r-Auftreten von Turbulenzen vermieden und der Druckabfall auf ein Minimum verringert viird.

Diese Aufgabe wird, bei der Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die sich konisch erweiternden, die Kammer für das Ventilverschluglied bildenden Abschnitte des Ventilköi"pers und der Buchse, welche in Strömungsrichtung.

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anschließend i.= n die Ventilsitsflache zuerst divergent und dann konvergent verlaufen, in Axialriehtung Im wesentlichen »ynimetriiäch bezüglich ihrei' Stoßlinie sind.

■2VwecJiuäßisex*WGise ist die Wand tier sich konisch erweiternden Abi.-:ehui ttß im Querschnitt konvex und/oder kcnlrav.

Dadurch ist es möglich, das Auftreten von Turbulenzen beim Dur* c ha tr oiii von Zusatzluft in die Ansaugleitung, wenn das Von.-· tilvoricblußglied seine Offnungnstellvuig eingenommen hat, KUiiiln'iest im Bereich des Ventilverschlußgliedes bxir. innerhalb dar J'amner z.V. -vermeiden!*

Geringfügige Turbulciise-ΐΐ können jedoch dadurch nuflreton, dr.ß beim l'bergar.g vom Bolirungsquerschnitt des Ventilsitzkörpcrs 2,UIu Of fnimgequι or schnitt der Hülse eine Quex-^chiiitts·- ve3'-^:i;"u.T>g eintritt. Diese.»" übergang ist 'dadxirch bedingt, df.ß der Vejf.tilGitKl-örper bezüglich des; zylindrischen Gehäuses ει χ i al duich ScIu *♦ üben verst,ellb<-*i· sein muß, um die Vorspannungen der Federn einstellen au können. Das Auftreten solcher Ttrrbvilenaon. iia IJer*eich der Feder das Ventilsitzkörpers kann dadurch verrdedeu Λ?βϊ"ί1οη, daß die Führ*ung für die Feder des Vfcsntilsitz;3cör"pers aus der Bohrung besteht und das auslaßseitige Ende der Bohrung einen in die Auslaßleitung mündenden Rohrfortsatz daran längsverschiebbar umschließt, auf dessen ventilgliedseitigem Ende .sich die Feder des Ventilkörpers abstützt. Diese Ausführungsfonn benötigt keine Führungshülse, so daß die durch die Querschnittsänderung bedingte Turbulenz an dieser Stelle entfällt und somit der Gesamtdruckverlust weiientlich reduziert ist. Diese Ausführungsform gestattet außerdem auf einfache Weise das axiale Verstellen des Ventilsitzkörpers bezüglich des ihn halternden zylindrischen Geliäuses mit der Auslaßleitung zum Ansaugrohr.

Wenn am Ventilverschlußglied zwei Zugfedern angreifen, die ventilsitzkörperseitig und. buchsenseitig verankert sind,

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bilden vorteilhafterweise das zylindrische Gehäuse und der Ventilsitzkorper ein Stück, die buchsenseitige Veraiikei-'ung der* als Schließfeder auf das Ventilverschlußglied wirkenden Feder ist längs eines Innengewindes der Buchse axial verschiebbar und in der eingestellten Lage arretierbar, und der Lufteinlaß ist durch die Buchsenwand gehend vorgesehen»

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Axialschnitt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt im Axialschnitt einen Teil einer zweiten Ausführung sform der Vorrichtung.

Fig. 3 bis 6 zeigen verschiedene Querschnittsformen der Kammer für die Aufnahme des Ventilverschlußgliedes.

Fig. 7 zeigt im Axialschnitt eine Vorrichtung mit z,wei Zugfedern.

Die in Fig. i gezeigte Vorrichtung zum Zuführen von Zusatzluft in ,die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine umfaßt einen zylindrischen Ventilsitzkörper 1 mit einer zylindrischen Innenbohrung 2, die an ihrem oberen Ende in einen sich, kegelstumpf förmig erweiternden Abschnitt 22 übergeht, wobei das Erweiterungsteil mit 3 bezeichnet ist« In das Innengewinde des Ventilsitzkörpers. 1 im Anschluß an den sich konisch erweiternden Abschnitt 3 ist eine Buchse 5 soweit angeschraubt, daß sie an einer Schulter des Ventilsitzkörpers 1 anliegt, wobei eine Stoßlinie 6 gebildet wird. Das dem Gewindeteil gegenüberliegende Ende der Buchse 5 hat eine kreisförmige Lufteinlaßöffnung 7, an die sich eine, zylindrische Bohrung anschließt, deren Durchmesser etwas größer ist als der der Lufteinlaßöffnuag 7· Die zylindrische Bohrung 8 geht über

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eine Ventilsitzflache.12 in einen sich konisch erweiternden
Abschnitt 9 über, der ein dem der Lufteinlaßöffnung 7 S^e£^eri'-überliegondom Ende einen Durchmesser hat, der dem Durchmesser der konischen Erweitemmg 22 der Innenbohrung .2 des Ventilsitzkörpors 1 entspricht. Wenn die Buchse 5 bis zur Bildung der
Stoßlinie 6 in den Ventilsitzkörper 1 eingeschraubt ist, wobei lufteinlaßseitig in entsprechenden Ausnehmungen im Ventilsitülcörper 1 und in der· Buchse 5 ein Dichtungsring 23 sitzt, bilden die sich konisch erweiternden Abschnitte 9 und 22 eine Kammer

Io, die anschließend an den Ventilsita 12 bis zur Stoßlinie 6 divergent und anschließend konvergent verläuft, wobei die Abschnitte bezüglich der Stoßlinie 6 im wesentlichen symmetrisch sind. In der Kammer Io ist ein Ventilverschlußglxed 11 angeordnet, das bei der gezeigten Ausführungsform eine Kugel ist,
jedoch auch nadeiförmig, spitz zulaufend oder pilzförmig ausgebildet sein kann. Diesem Verschlußglied 11 ist der entsprechend ausgebildete Ventilsitz 12 an der Buchse 5 zugeordnet .

Auf dem Außengewinde 13 des Ventilsitzkörpers 11 ist. im Bereich des dem Lufteiiilaß gegenüberliegenden Endes der Mantel
Ik eines zylindrischen Gehäuses aufgeschraubt, wobei die jeweilige SteJ.lung zwischen dem Ventilsitzkörper 11 und dem
Mantel Ik durch eine Mutter 15 gesichert wird. Zwischen der
Mutter 15 und der lufteinlaßseitigen Stirnseite des zylindrischen Gehäuses ist eine Dichtung 2k vorgesehen. Das zylindrische Gehäuse hat auslaßseitig eine zylindrische Auslaßleitung l6, die in die Ansaugleitung der Brennkraftmaschine einaetzbar ist.

In der zylindrischen Bohrung 2 des Ventilsitzkörpers 1 ist
eine Schraubenfeder 2o angeordnet, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Druckfeder ist und das Ventilverschlußglxed 11 in die Sitzfläche 12 drückt,- so daß die Feder 2o als Schließfeder bezeichnet werden kann. In der zylindrischen

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Bohrung 8 der Buchse 5 ist eine Schraubenfeder 19 angeordnet, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Druckfedei" ausgebildet ist und der Fedei* 2o_ entgegenwirkt. Die .Feder 19 stützt sich an einer Schulter 18 der Buchse 5 ab und dient zur Führung des Ventilverschlußgliedes 11 in der Öffnungslage» Die Führungsfeder 19 ist schwächer* als die Schließfeder 2o, wobei die Federkräfte so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Auftreten eines bestimmten Unterdrucks in der Ansaugleitung des Motors, der über die Auslaßleitung 16 und die Bohrung 2 in der Kammer Io wirkt, das Ventxlver-schlußglied 11 entgegen der Wirkung der Schließfeder 2o und unter der Wirkung der· Führungsfeder 19 in die in Fig. 1 gestrichelt gezeigte Offnunglage ge'jif-cht wird, so daß ein turbuleiizfreies Umströmen des Ventilvei-schlußgliedes 11 erreicht wird.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführurigsbeispiel ist in die Bohrung 2 des Ventilsitzkörpers 1 eine zylindrische dünnwandige Hülse 21 eingesetzt, die auslaßseitig eine Ringschulter hat, die an einer entsprechenden Ringschulter des zylindrischen Gehäuses mit dem Kant el 14 aufliegt, \irobei die Rii'lg schulter

.der Hülse 17 dem Querschnitt der Auslaßleitung 16 entspricht« Die Hülse 17 ermöglicht eine axiale' Verstellung des Ventil-sitzkörpers 1 bezüglich des zylindrischen Gehäuses mit der Auslaßleitung 16₄■ohne daß dadurch eine Erweiterung des Strömungskanals eintritt. Die Hülse 17 kann aus Metall, Kunststoff und vorzugsweise aus einem selbstsclimieisenden Kunststoff bestehen. Dadurch werden störende Einflüsse durch ein Reiben der Schließfeder 2o an der Innenwand der Hülse 17 vermieden, wenn diese ein Durchbiegen der Schließfeder verhindert. Die Lange der Hülse 17 ist so gewählt, daß sie nicht in die Kammer Io hineinragt, wenn das Ventilsitzteil 1 ganz in das zylindrische Gehäuse mit dem Mantel 14 eingeschraubt ist.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform verlaufen die Mantellinien des sich konisch erweiternden divergenten

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Abschnittes 9 der Buchse 'j geradlinig, während die Mantellinien des eich erweiteronden konvergenten Abschnittes 31 des Ventilsitsskörpers 1 konvex gewölbt sind«

Bei der in Flg. k gezeigten Au«führuiigsfom sind die Mantel" linien des sich erweiternden Abschnittes kl dex~ Buchse 5 konvex gewölbt, während die Mantellinien des sich konisch erweitern den Abschnittes 22 des VentilsitzkÖrpers 1 geradlinig verlaufen.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind die Mantellinien des sich erweiternden Abschnittes der Buchse 5 konkav gewölbt und die des konvergenten Abschnittes des Ventiisitzkörpers 1 zwischen der Stoßlinie 6 und der Innenbohrung 2 konvex gewölbt.

Bei der in Fig. 6 gezeigten. Ausführungsform verlaufen die Mantellinien des divergenten Abschnittes 9 der- Buchse 5 geradlinig, während die Mantellinien des konvergenten Abschnittes 6l des Ventilsitzkörpers 1 zwischen der Stoßfuge 6 und der Innenbohrung 2 leicht konkav gewölbt sind.

Die in den Figuren 3 bis 6 gezeigten Wölbungen tragen dazu bei, das Auftreten von Turbulenzen auch dann zu verhindern, wenn sich das Ventilverschlußglied il von dei~ Schließlage in die Offnungslage bewegt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die Hülse 17 von Fig. 1 entfernt, so daß Turbulenzen, wie sie evtl. beim Übergang der Innenbohrung 2 zum Querschnitt der Hülse 17 auftreten, vermieden werden. Diese' Ausführungsform ermöglicht eine einwandfreie axiale Verschiebung des VentilsitzkÖrpers 1 bezüglich des zylindrischen Gehäuses durch die Gewindeverbindung 13 dadurch, daß das zylindrische Gehäuse als Fortsetzung der Auslaßleitung l6 einen in Richtung des Ventil-

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verschlußgliedes vorstehenden Rohrstutzen 26 hat, an dessen ventilvcrscblußgliedneitiger ringförmiger Stirnseite 25 sich die Feder 2 ο abstützt. Dar VentilBitakörpcr 1 hnt- auf der Seite dieses Rohr.? tut Kens einen rohrförmigen Fortsatz 27, der den Rohrstutzen 26 außenseitig umgibt und dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser des Innengeirindcs des Mantel» 14, so daß ein einwandfreies axiales Verschieben des Ventilkörpers 1 bezüglich des zylindrischen Gehäuses möglich ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Strömungsquerschnitt beginnend mit dem konvergenten Ende der Kammer Io bis zur Auslaßleitung 16 konstant und wird durch die Innenbohrung 2 begrenzt.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform bilden das zylindrische Gehäuse und der Ventilsitzkörper ein einstückiges Gehäuse 1, das auf seiner einen Stirnseite in den Auslaß 5.6 übergeht und auf seiner gegenüberliegenden Stirnseite unter Bildung des konvergenten Abschnittes 22 der* Kammer Io zu einem Innengewindeeibschnitt für die Verschraubung k mit der Buchse 5.übergeht. An einem am Ventilsitzkörper 1 'im Bereich der Auslaßleitung l6 verar-kerten Querstab 28 ist das eine Ende der Feder 2p festgelegt, deren anderes Ende am Ventilverschlußglied 11 sitzt, welches bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ei.n Kegel ist. Die Feder 2o ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Zugfeder ausgebildet und dient somit als Führunfisfeder. . Da eine direkte Einstellung der Vorspannung der Führungsfedei~ nicht erforderlich ist, können dor Ventilsitzkörper und das zylindrische Gehäuse, wie erwähnt, in einem Stück ausgebildet werden, wodurch die Innenbohrung einen konstanten Querschnitt bis zur Auslaßleitung l6 hat, so daß das Auftreten von Turbulenzen vermiede wird.

Die Buchse 5 liegt mit ihrem ventilsdtzkörperseitigen Ende an der Schulter des Ventilsitzkörpers 1 unter Bildung der Stoßfuge 6 an, längs der der divergente Abschnitt 9 der

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Kammer· Io in don konvergenten Abschnitt 22 übergeht, wobei die Stoßfuge 6 die Symmetrielinie bildet. Die Buchse 5 ist bei dem gezfligten Auaführungsbeispiel länger ausgebildet cils bei. der Ausf ührungsf orrn von Fig. 1. In der Bohrung 8 der Buchse 5 sitxt eine Zugfeder, die auf der einen Seite im Bereich der Spitze des Ventilverschlußgliede;? 11 und mit ihrem anderen Ende in einer Mutter 30 verankert ist, welche läuvr, eines Inriuugevirsdes in der Buchse 5 verstellbar ist, wobei sich dieses Innengewinde beginnend von der oberen Stirnseite bis zu der Tiefe der Bohrung 8 erstreckt, in der eine radiale Öffnung 32, welche durch die Wand der Buchse hindurchgeht, vorgesehen ist und die Lufte.i.nlaßöffnung in die Bohrung 8 bildet. Die Vorspannung der Feder I9 ist durch Verstellen der Mutter 3° längs des Gewindes 37 möglich. Damit sich dabei die Feder 19 nicht mitdreht, hut die Mutter 30 eine Bohrung 36, in der eine radiale Aussparung 35 vorgesehen ist. In dieser radialen Aussparung sitzt ein Ringeler.ient 29 bezüglich der Ausnehmung 35 verdrehbar, wobei das Ringel einen t 29 an" dem Ende der· Feder 19 angeformt ist. Die Feder 19 ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Zugfeder, so daß sie die Schließfeder bildet, deren Vorspannung wie bei den vorhergehenden Au.sfühi'ungsbei.spielen einstellbar sciin soll. Die Arretierung der Mutter 3° in der Lage der gewünschter» Vorspannung für die Schließfeder I9 erfolgt durch eine Mutter 331 wobei der Gewindeteil der Bohrung 8 nach außen durch einen Gewindestopfen 3^ verschließbar ist.

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Claims (1)

- Io - Ansprüche

1. Vorrichtung zum Zuführen von Zusatzluft in die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine mit einem zylindrischen Gehäuse, doasen Irmenraurn in eine in die Ansaugleitung einsetzbars Aus laßleitung mündet und in den axial verstellbar ein Vcntilsitsköi'per einschraubbar ist , dessen Bohrung koaxial zur Auslaßieifctmg des z^lindi-i sehen Gehäuses vorgesehen ist, mit seinem einen Ende in diese mündet und am gegenüberliegenden Ende einen sich Ironisch erweiternden Abschnitt aufweist, mit finer in dc;i Ventilsitiikörper gegenüber dem auslaßleituugsseitigen Ende eingeschraubten Buchse mit einer Einlaßöffnung und. einer sich daran einschließenden Bohrung, die über eine Ventilsxtafläche in einen sich konisch erweiternden Abschnitt übergeht, dessen erv-rcitertes Ende am erweiterten Ende de;; Abschnitts des- Veritilsitzikörpers unter Bildung einer Kammer anliegt, sowie mit ei item in dieser Kai.an'f.r sit bonden Ventilverschluss lied, an dem eine in der Bohrung der. Ventilkörpors und eine in dex* Bohrung der Buchse .sitzende Feder f.ο angreift, daß das Ventilverschlußglicd bei einem bestimmten Unterdruck in der Ansaugleitung vom Ventilsitz abhebt, wobei eine Fxihrurig für die in der Bohrung des Ventilsitzkörpers angeordnete Feder vorgesehen ist, gemäß Patent . ... ... (Pateiitaniiie J dung P 2ο 17 308. ^li-13), dadurch .gekennzeichnet , daß die sich konisch erweiternden, die Kamaler (lo) für das fnntib/cr-Schlußglied (ll) bildenden Abschnitte (9, 22) des Ventilkörpers (1) und der Buchse (5)5 welche in. Ströinungsrichtung anschließend an die Ventilsitzfläche (12) zuerst divergent und dann konvergent verlauf en, in Axialrichtmi.fi im wesentlichen symmetrisch bezüglich ihrer Stoßlinie (6) sind.

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2« Vox-rich lung nach Anspruch 1, cUidurch gekennzeichnet, daß die VJo η d der konischen Abschnitte (9i 22) ira Qu er-.schnitt konvex (3I, 4-1) msd/oder- konkav (51, -6l) ist.

3« Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung Tür die Feder (2o) des Vent.ilsitzkörptrs (1) aus der Bohrung (2) besteht und das auslaßso.-i.tigo Ende dieser Bohrung einen in die Auslaßleitunf: (l6) !,bindenden Rolii^fortsatz (26) daran längsver schiebbar u-ni-chließt, auf dessen ventilseitigem Ende (25) sich, die Feder (2o) des Ventilsitakörpers (1) abstützt. .

¹I. Vorrichtung nach Anspruch 1. oder 2, wobei am Ventilverschüußglied zwei Zugfedern angreifen, die ventxlsitzkörperseitij; bzw. buchsenseitig verankert sind, dadui-ch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse und der Ventilsitzkörpex* ein Stück (l) bilden, die buchsenseitige Verankerung (29, 30, 35) ö^r als Schließfeder auf das Ventilverschlußglied (11) wirkenden Feder '(19) längs eines Innengewindes (37) der Buchse (5) axial verstellbar und in der eingestellten Lage arretierbar (33) ist, und der Lufteinlaß (32) durch die Buchsenwand gehend vorgesol·.en ist.

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