DE3741880A1 - Vorrichtung zur verhinderung von frischgas-rueckstroemungen im saugrohr einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 30 24 812 bekannt ist. Diese bekannte Vorrichtung erzeugt während bestimmter Phasen des Arbeitszyklus′ der Brennkraftmaschine im unteren Drehzahlbereich derselben eine Druckanhebung in dem zwischen dem Membranventil und dem üblichen Einlaßventil liegenden, vorkammerartigen Saugrohrbereich, die in vorteilhafter Weise zu einer Ab­ senkung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs der Maschine und einer Er­ weiterung ihres Vollastarbeitsbereich zu niedrigeren Drehzahlen führt. Be­ züglich der Einzelheiten kann auf die Beschreibung der genannten Patent­ schrift verwiesen werden.

Wenn sich auch in überraschender Weise gezeigt hat, daß sich im Bereich der interessierenden hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine ein nachteiliger Leistungsverlust durch das Vorhandensein des Membranventils nicht bemerkbar macht, ist es doch erforderlich, zwecks Erzielung eines optimalen Maschinen­ wirkungsgrads, d. h. eines minimalen Kraftstoffverbrauchs und einer ent­ sprechenden Verringerung der Umweltbelastung, auch kleinste in der Maschine auftretende Leistungsverluste zu vermeiden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art unter Wahrung ihrer vor­ teilhaften Eigenschaften so weiterzubilden, daß bei höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine, also dann, wenn an sich die "Vorkammerwirkung" der bekannten Vorrichtung nicht erforderlich ist bzw. nicht eintritt, Strömungsverluste durch das Membranventil eliminiert sind.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung be­ schreiben die Unteransprüche.

Die Erfindung sorgt also dafür, daß bei höheren Drehzahlen durch die die Federkraft überwindende Kraft des Elektromagneten die Membrankörper in ihre voll geöffnete Stellung bewegt werden, in der sie sich flach an den inneren Umfang des Saugrohrs anlegen. Verständlicherweise muß das Saugrohr zumindest im Bereich des Membranventils aus einem Material bestehen, das keine magne­ tische Abschirmwirkung besitzt.

Da der Elektromagnet nur bei höheren Drehzahlen im Sinne des Öffnens des Membranventils entgegen der Wirkung der Federkraft, die durch entsprechende Ausbildung der dann an einem Rand starr eingespannten Membrankörper oder durch zusätzliche Federn erzeugt sein kann, die dann gleichsam von außen auf den zweckmäßigerweise über Scharniere am Saugrohr gehaltenen Membrankörpern aufliegen, erregt wird, arbeitet die Vorrichtung in unteren Drehzahlbereichen exakt wie die bekannte Vorrichtung, während sie bei höheren Drehzahlen unwirk­ sam gemacht wird. Zur Erzeugung eines Einschaltsignals für die Erregung des Elektromagneten kann eine ohnehin vorhandene Drehzahlmeßeinrichtung der Maschine dienen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 einen Längsschnitt durch den hier interessierenden Saugrohrbereich und deren Fig. 2 die in Fig. 1 bei II angedeutete Ansicht des Membranventils wiedergibt.

Das Membranventil 1 enthält eine Vielzahl von klappen- oder zungenförmigen Membrankörpern 2, die sich, solange keine Frischgaseinströmung 3 vorliegt, unter Wirkung der in einer Saugrohrerweiterung untergebrachten Federn 4 mit ihren Rändern aufeinander unter Bildung einer pyramidenförmigen Anordnung abstützen. Mit zunehmender Frischgaseinströmung 3 drückt diese die Membran­ körper 2 unter Schwenkung um die scharnierartigen Anlenkungen 5 am Saugrohr 6 auseinander, wodurch ein zunehmender Strömungsquerschnitt für die Frischgas­ einströmung 3 freigegeben wird. Wie in der eingangs gewürdigten DE-PS 30 24 812 im einzelnen ausgeführt, schließt im unteren Drehzahlbereich in be­ stimmten Taktphasen der Brennkraftmaschine bei geöffnetem Einlaßventil das demgemäß ein Rückschlagventil darstellende Membranventil 1 wieder, so daß sich zwischen ihm und dem Einlaßventil, d. h. in der sogenannten Vorkammer, ein erhöhter Frischgasdruck aufbaut, der in dieser Taktphase vom Abgasdruck im Brennraum der Maschine hervorgerufen wird.

Diese Wirkung stellt sich jedoch nur in unteren Drehzahlbereichen ein, während in höheren Drehzahlbereichen durch die Frischgaseinströmung 3 die Membranklappen 2 entgegen der Wirkung der Feder 4 praktisch dauernd geöffnet gehalten werden.

Um bei höheren Drehzahlen jeglichen Strömungsverlust und damit jegliche Leistungseinbuße der Brennkraftmaschine durch das Membranventil 1 auszu­ schließen, ist am Umfang des Saugrohrs 6, das zumindest in diesem Bereich aus einem magnetisch nicht abschirmenden Material hergestellt sein muß, der Elektromagnet 7 angeordnet, der nur bei Erreichen einer vorgegebenen Mindestdrehzahl erregt wird und dann eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die die zumindest teilweise aus eisenhaltigem Werkstoff bestehenden Membran­ klappen 2 in ihre Öffnungsstellung 2′ verschwenkt, in der sie sich flach gegen den inneren Umfang des Saugrohrs 6 legen.

Wie in Fig. 1 bei 7′ angedeutet, kann zusätzlich zum Elektromagneten 7 oder an seiner Stelle im Bereich der Feder 4 ein Elektromagnet vorgesehen sein, der dann auf die zumindest teilweise aus eisenhaltigem Material bestehen­ den Federn 4 im Sinne eines Zurückziehens derselben einwirkt. In diesem Falle braucht die Frischgaseinströmung bei höheren Drehzahlen zwecks Öffnens des Membranventils 1 nicht gegen die Kraft der Federn 4 zu arbeiten, die mit ihren in Fig. 1 linken Enden am Saugrohr festgelegt sind. Während also bei Einwirkung des Elektromagneten 7 auf die Membranklappen 2 diese die Feder 4 in ihre bei 4′ angedeutete zurückgezogene Stellung schwenken, geschieht dies bei Vorhandensein des Elektromagneten 7′ durch direkte Krafteinwirkung desselben auf die Federn 4.

Mit der Erfindung ist also eine Verbesserung der Vorrichtung nach der DE-PS 30 24 812 oder ähnlicher, mit einem Membranventil im Saugrohr ausgerüsteter Vorrichtungen geschaffen, die in vorteilhafer Weise jeden Leistungsverlust durch das Vorhandensein eines Membranventils bei höheren Drehzahlen vermeidet.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Verhinderung von Frischgas-Rückströmungen im Saugrohr einer Brennkraftmaschine mit einem Membranventil mit zungen- oder klappen­ artigen Membrankörpern, die durch die jeweilige Frischgaseinströmung entgegen Federkraft in Öffnungsstellung bewegt werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bewegliche Bestandteile (2, 4) des Membranventils (1) magne­ tisch wirksamen Werkstoff enthalten und ihnen am Saugrohr (16) zumindest ein nur bei höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine im Sinne des Öffnens des Membranventils (1) erregter Elektromagnet (7, 7′) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrankörper (2) magnetisch wirksamen Werkstoff enthalten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder­ kraft durch gesonderte, sich auf den Membrankörpern (2) abstützende Federn (4) erzeugt wird, die magnetisch wirksamen Werkstoff enthalten.