DE4400879C2 - Drosselklappenstutzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ausaugstutzen mit einer darin drehbar gelagerten Drosselklappe zur Regelung der einer Brennkraftmaschine über einen Haupteinlaß zuzuführenden Luftmasse sowie mit einem Nebeneinlaß für die über einen Aktivkohlefilter angesaugte Luftmasse.

In der DE 42 29 105 C1 wird ein elektromagnetisch betätigbares Ventil für die getaktete Einspeisung flüchtiger Kohlenstoffbestandteile aus dem Freiraum eines Kunststoffbehälters in das Ansaugrohr einer Verbrennungskraftmaschine beschrieben, wobei das Ventil mit zumindest einer Einlaßöffnung und zumindest einer Auslaßöffnung versehen ist und zwischen der Einlaß- und der Außlaßöffnung ein Hauptventil sitzt und ein dazu parallel geschalteter Hilfsventilsitz mit einem entsprechenden Hauptschließglied und einem Hilfsschließglied vorgesehen sind.

In der DE-OS 21 57 629 wird ein Vergaser mit Drosselklappe beschrieben, bei dem die Seitenkante der Drosselklappe mindestens in zwei verschiedenen Winkeln zur Drosselklappenfläche ausgebildet ist.

In der DE-PS 448 224 wird ein Mehrdüsenvergaser beschrieben, dessen Leerlaufdüse bei allen Motorbelastungen im Betrieb ist. Er zeichnet sich dadurch aus, dass der an sich bekannte, in der Schließlage die Mündung des Leerlaufkanals überdeckende verdickte Umfangteil der Drosselklappe, der in Richtung des Luftstromes öffnet, ein oder mehrere Kanäle aufweist, die von der Saugseite der Drosselklappe zur Umfangfläche des verdickten Teiles führen und so bemessen sind, dass sie dem bei Öffnungsbeginn der Drossel noch mehr oder weniger überdeckten Leerlaufkanal einen wachsenden Abflußquerschnitt nach der Längsseite der Drosselklappe zur Verfügung stellen.

Aus Umweltschutzgründen sollen Brennstoffdämpfe aus den Tanks von Kraftfahrzeugen nicht mehr in die Umgebung entlüftet werden. Man bemüht sich daher, das gesamte brennstoff- führende System möglichst gasdicht auszuführen. Außerdem sieht man zur Adsorbtion der Brennstoffdämpfe Aktivkohlefilter vor, die selbstverständlich nicht beliebig groß dimensioniert werden können. Bei endlicher Adsorbtions- Kapazität ist es erforderlich, die Aktivkohlefilter von Zeit zu Zeit auszutauschen oder zu regenerieren. Da ein Austausch bei Kraftfahrzeugen sehr umständlich ist, hat man bereits vorgeschlagen, einen im brennstoff-führenden System eines Kraftfahrzeugs angeordneten Aktivkohlefilter mit Spülluft zu regenerieren und die Spülluft zusammen mit den Brennstoffdämpfen der Brennkraftmaschine zuzuführen, wo sie der Verbrennungsluft zugemischt wird. Auf diese Weise wird der ausgedampfte Brennstoff mit verbrannt und die Umweltschutzmaßnahme bringt zusätzlich noch einen Spareffekt.

Zur Förderung der Spülluft wird der Unterdruck im Ansaug­ stutzen der Brennkraftmaschine benutzt, indem der Aktiv­ kohlefilter über eine Leitung mit dem Ansaugstutzen verbun­ den wird. Da über die Spülluft zusätzliche Brennstoff zuge­ führt wird, kann die Regenerierung des Aktivkohlefilters nicht unabhängig von der Leistungsregelung der Brennkraft­ maschine erfolgen. Auf der anderen Seite fallen die Brenn­ stoffdämpfe nur zum geringsten Teil leistungsproportional an. Erhebliche Mengen an Brennstoffdämpfen ergeben sich beim Betanken, insbesondere bei hohen Umgebungstemperatu­ ren. Der Aktivkohlefilter speichert die anfallenden Brenn­ stoffdämpfe bis aufgrund des aktuellen Brennstoffbedarfs eine Regenerations mittels Spülluft möglich ist.

Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, die Leitung zwischen Aktivkohlefilter und Ansaugstutzen zeitweilig abzusperren bzw. entsprechend den Betriebsbedingungen mehr oder weniger zu öffnen. Dazu hat man schon die Verwendung eines Taktven­ tils vorgeschlagen, das so angesteuert werden kann, daß die angesaugte Spülluftmenge in Abhängigkeit vom Luftmassen­ strom zur Brennkraftmaschine geregelt wird. Um bei allen geeigneten Betriebsbedingungen eine möglichst große Spül­ luftmenge ansaugen zu können, müssen Taktventile mit einem großen Tastverhältnis verwendet werden, was als zu aufwen­ dig angesehen wird. Es ist daher auch schon vorgeschlagen worden, über die Drosselklappe eine gewisse Vorsteuerung der Spülluftmenge zu realisieren und im übrigen mit einem Taktventil mit kleinerem Tastbereich zu arbeiten. Bei einer derartigen Vorsteuerung muß mit steigendem Öffnungswinkel der Drosselklappe der der Spülluft zur Verfügung stehenden Leitungsquerschnitt vergrößert werden. Das hat man bisher so gelöst, daß mit dem Öffnungswinkel der Drosselklappe nacheinander separate Bohrungen im Ansaugstutzen mit dem Unterdruckbereich verbunden werden, wobei jede der Bohrungen aufgrund ihrer geometrischen Lage eine gesonderten Schlauchanschluß erfordert. Wegen der beengten Platzverhältnisse am Ansaugstutzen, insbesondere im Bereich der Drosselklappen-Lagerung, stößt diese Lösung in vielen Anwendungsfällen auf erhebliche Schwierigkeiten, weil die Schlauchanschlüsse entweder gar nicht unterzubringen sind oder aber die Funktion und Zugänglichkeit anderer Bauelemente behindern.

Es besteht somit die Aufgabe, bei einem Ansaugstutzen der eingangs genannten Art eine Vorsteuerung der Spülluftmenge durch die Drosselklappe zu realisieren, die störenden Schlauchanschlüsse aber möglichst zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Nebeneinlaß mehrere Kanäle mit über den Stellbereich der Drosselklappe in Strömungsrichtung der Ansaugluft versetzt angeordneten Mündungen umfaßt, die alle von einem in der Wandung des Ansaugstutzens ausgebildeten einzigen Außenanschluß ausgehen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben.

Weitere Einzelheiten werden anhand des in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Ansaugstutzens 1 im Schnitt. Der Ansaugstutzen 1 hat eine rohrförmige Wandung 10, in der eine Kammer 11 ausgebildet ist. Die Kammer 11 hat einen Außenanschluß 12 und ist über die Kanäle 4, 5, 6 mit dem Innenraum des Ansaugstutzens 1 verbunden. Die Kanäle 4, 5, 6 haben Mündungen 7, 8, 9, die über den Stellbereich der Drosselklappe 2 versetzt angeordnet sind. Wird die Drosselklappe 2 im Uhrzeigersinn, d. h. in Öffnungsrichtung verstellt, werden zusätzlich zu dem untersten Kanal 4 nachein­ ander noch die Kanäle 5 und 6 mit dem Saugraum unterhalb der Drosselklappe 2 verbunden und im gleichen Maße der Ansaugquerschnitt für die Spülluft stufenweise vergrößert. Durch eine querversetzte Anordnung der Mündungen 8, 9, durch die geometrische Gestaltung der Mündungen und ggf. durch Erhöhung ihrer Anzahl kann man dafür sorgen, daß der Ansaugquerschnitt bei einer Drehung der Drosselklappe 2 praktisch stetig verändert wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Ansaugstutzen wird nur noch ein einziger Außenanschluß benötigt und eine wirksame Vorsteue­ rung der Spülluft mittels der Drosselklappe erreicht.

Claims (7)

1. Ansaugstutzen (1) mit einer darin drehbar gelagerten Drosselklappe (2) zur Regelung der einer Brennkraftmaschine über einen Haupteinlass zuzuführenden Luftmasse sowie mit einem Nebeneinlass (3) für die über einen Aktivkohlefilter angesaugte Luftmasse, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebeneinlass (3) mehrere Kanäle (4, 5, 6) mit über den Stellbereich der Drosselklappe (2), in Strömungsrichtung der Ansaugluft versetzt angeordneten Mündungen (7, 8, 9) umfasst, die alle von einem in der Wandung (10) des Ansaugstutzens (1) ausgebildeten, einzigen Außenanschluss (12) ausgehen.

2. Ansaugstutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Kanal (4) in Strömungsrichtung unmittelbar hinter der Schließstellung der Drosselklappe (2) in den Ansaugkanal mündet.

3. Ansaugstutzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein zweiter Kanal (5) in Strömungsrichtung unmittelbar vor der Schließstellung der Drosselklappe (2) in den Ansaugkanal mündet.

4. Ansaugstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein dritter Kanal (6) weiter stromauf vom zweiten Kanal (5) in den Ansaugkanal mündet.

5. Ansaugstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindestens eine der Mündungen (7, 8, 9) einen Querschnitt mit in Stellrichtung der Drosselklappe (2) deutlich größerer Erstreckung aufweist als quer dazu.

6. Ansaugstutzen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Mündungen (7, 8, 9) mit einem schlitz­ förmigen Querschnitt ausgebildet ist.

7. Ansaugstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenanschluß (12) durch einen in die Wandung (10) des Ansaugstutzens (1) eingesetzten Rohrabschnitt gebildet wird.