EP1353070A2 - System zur pneumatischen Druckversorgung von Verbrauchern - Google Patents

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EP1353070A2
EP1353070A2 EP03100463A EP03100463A EP1353070A2 EP 1353070 A2 EP1353070 A2 EP 1353070A2 EP 03100463 A EP03100463 A EP 03100463A EP 03100463 A EP03100463 A EP 03100463A EP 1353070 A2 EP1353070 A2 EP 1353070A2
Authority
EP
European Patent Office
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piston
pump
working
drive
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03100463A
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English (en)
French (fr)
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EP1353070A3 (de
Inventor
Jochen Linhart
Michael Fasold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH, Filterwerk Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
Publication of EP1353070A2 publication Critical patent/EP1353070A2/de
Publication of EP1353070A3 publication Critical patent/EP1353070A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/05—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/002—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for driven by internal combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B45/00—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
    • F04B45/04—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B45/053—Pumps having fluid drive

Definitions

  • the invention relates to a system for pneumatic pressure supply by consumers, especially by consumers in Vehicles according to the preamble of claim 1.
  • Pneumatic systems are in many forms, especially in Vehicles in use, some of them for control and positioning purposes even with relatively low negative or positive pressures is worked, for example for the actuation of locking systems in vehicles with relatively low negative pressures.
  • Low pressures of this magnitude predominate in the suction-side supply unit of via gas exchange control elements controlled reciprocating internal combustion engines and will tapped there and either directly to the vacuum supply, used by servo systems, for example, or temporarily stored. The latter, for example, in locking systems.
  • the invention has for its object a system of the beginning to further develop the kind mentioned in such a way that without essential A secure, sufficient pressure supply is required can be guaranteed.
  • the pump near the engine end portion of the respective intake manifold, so near its mouth on the internal combustion engine to arrange and there is in particular the Possibility to equip several suction pipes accordingly.
  • the pump it is also within the scope of the invention, avoiding short-circuit connections alternating suction pipes to connect with a pump arranged between them, as well as, if necessary, also associated vacuum or overpressure containers in the most direct possible assignment to the pump if necessary to arrange in such an intermediate area.
  • the solution according to the invention offers the further advantage that To design pump pistons as differential pistons, so that over pressure increases corresponding to different area ratios can be achieved.
  • the pump has a drive piston acted upon by the intake manifold pressure and one on the back and in the transition to the working piston has horizontal compensation volume for which a pressure level is given that between the limits of the pulsating Intake manifold pressure.
  • FIG. 3 is the internal combustion engine with 1 referred to as a reciprocating internal combustion engine Gas exchange control elements, not shown here, for example Inlet and outlet valves is equipped that the indicated Cylinders 2 are assigned and each in transition from the combustion chambers assigned to the cylinders 2 to the suction side Intake pipes 3 and the outlet side, not shown Exhaust ducts lie.
  • the suction pipes 3 form the transition of the suction-side supply unit, designated overall by 4 the internal combustion engine 1 on the internal combustion engine 1.
  • the suction-side supply unit 4 is also only greatly simplified and shown schematically and has the suction channels 3rd upstream a collection volume 5, which, according to its respective design, as an air collector, as a resonance tube, as a vibrating intake manifold or as a combined resonance vibrating intake manifold unit can be trained.
  • a collection volume 5 opens into the atmosphere indicated at 6, in which a charging unit may also be provided can be.
  • the piston unit 10 consists of a Drive piston 11 and a working piston 12, which in one Recess 13 of the pump housing 9 and are opposite Pump housing 9 delimit a compensation volume 14.
  • the drive piston 11 and the working piston 12 of the piston unit 10 are firmly connected and each have a Membrane 15 or 16 sealingly connected to the housing 9, wherein the membranes 15, 16 also provide elastic support form for the piston unit 10 through which the piston unit 10 is resiliently supported on a medium stroke position.
  • This middle stroke position is assumed in Fig. 1, and the piston unit 10 is stroke-adjustable from this middle stroke position as a function of pressure.
  • both the drive piston 11 and the working piston 12 each have two piston parts 17, 18 and 19, 20 comprise, of which the mutually facing piston parts 18th and 19 via a neck-like extension 21 of the piston part 18 are connected, which ends in a radial collar, which the Piston part 19 forms.
  • the associated membrane 15 or 16 clamped radially on the inside.
  • the radially outer bracing takes place compared to the axial, d.
  • H. in Lift direction multi-layer housing 9, which then to the suction pipe 3 engaging in its wall opening 8 Has mounting ring 22, between the and a middle Housing part 23, the membrane 15 is clamped.
  • On the housing part 23 is followed by a housing part 24 which encloses the working space 25 and between the and the middle housing part 23 the Membrane 16 is clamped.
  • the work space 25 is closed by a cover 26, the the supply connections 27 and 28 are assigned, of which the supply connection 27 in the exemplary embodiment the inlet side and the supply connection 28 the outlet-side connection forms, which is symbolically shown that this Supply connections in each case against their inlet and outlet direction are designed to block, for example by the arrangement of a check valve.
  • a vacuum container indicated at 29, can be assigned, and it can be via the supply connection 28 promoted to the atmosphere or on a pressure vessel become.
  • the membranes 15, 16 have seals in the exemplary embodiment also reset functions against a middle position. To the burdens can keep the membranes 15, 16 as small as possible it may be appropriate to the piston parts 17, 18 and 19, 20 radially on the outlet side opposite the membrane 15 or 16, so that there are wedge-shaped gaps radially outwards and sharp-edged loads on the membrane are avoided.
  • the working piston 12 and drive piston 11 are preferably axially braced against each other, the bracing can also be achieved via an adhesive connection.
  • the piston part 20 is provided with a central pin 30, which engages the neck 21, and in a corresponding manner it also proves to mutual centering regarding the piston parts 17 and 18 as appropriate, these centrically against each other support, as illustrated by approach 32.
  • the piston unit is also within the scope of the invention 10 form in one piece and spray the membranes what especially when the piston unit is constructed as a plastic represents a particularly practical and simple solution.
  • the membranes to mutual fixation within the framework of the clamping of the membranes it turns out to be useful to this radially inside and outside to be provided with coils 33 and 34, respectively, in corresponding Engage annular grooves of the piston parts, as illustrated in Fig. 1. It is illustrated in FIG. 2 for the membrane 15, this applies in the same way to the membrane 16.
  • the suction pipes 3 According to the work cycles of the internal combustion engine and the correspondingly timed gas supply results in the area the suction pipes 3 have a pulsation with clear upper and lower Pressure peaks, and there arise over the corresponding Actuation of the drive piston 11, the working surface in Embodiment a multiple of the working surface of the piston 12, stroke movements of the piston unit 10, the volume changes of the working space 25 entail, so that is sucked in via the supply connections 27 and 28 or is promoted.
  • the corresponding pump effects are general for gas production, but also for building up underpressure or overpressure to use like this in terms of building negative pressure illustrated by suction from the vacuum container 29 becomes.
  • the compensation volume 14 it is particularly useful for this purpose, for the compensation volume 14 to create a pressure level between the upper and lower limit of the pulsating intake manifold pressure, whereby for this, what is not shown, the connection of the compensation volume 14 with an area of the suction-side supply unit 4 proves to be advantageous in which a corresponding pressure level is as uniform as possible, which is about corresponds to the mean intake manifold pressure.
  • the Connection to the collection volume 5 5. Because the pulsation effects also occur in supercharged internal combustion engines the desired pumping function for the system even with charged ones Internal combustion engines reachable.
  • the piston unit is used to limit the stroke in the direction of the intake manifold 3 a stop limit assigned in the embodiment by indicated, housing-side, in the stroke of the Drive piston 11 lying approaches 35 is formed.

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Abstract

Für ein System zur pneumatischen Druckversorgung von Verbrauchern wird die Zuordnung einer pneumatisch anzutreibenden Pumpe zu einem Saugrohr einer gaswechselgesteuerten Brennkraftmaschine vorgeschlagen, derart, dass die Pumpe über den pulsierenden Saugrohrdruck angetrieben wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur pneumatischen Druckversorgung von Verbrauchern, insbesondere von Verbrauchern in Fahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Pneumatische Systeme sind in vielfältiger Form, insbesondere in Fahrzeugen im Einsatz, wobei zu Steuer- und Stellzwecken teilweise auch mit verhältnismäßig geringen Unter- oder Überdrücken gearbeitet wird, so beispielsweise zur Betätigung von Schließsystemen in Fahrzeugen mit verhältnismäßig geringen Unterdrücken. Unterdrücke dieser Größenordnung herrschen teilweise in der saugseitigen Versorgungseinheit von über Gaswechselsteuerelemente gesteuerten Hubkolbenbrennkraftmaschinen und werden dort auch abgegriffen und entweder unmittelbar zur Unterdruckversorgung, beispielsweise von Servosystemen, genutzt oder zwischengespeichert. Letzteres beispielsweise bei Schließsystemen.
Die weiteren Entwicklungen und Optimierungen im Bereich der Brennkraftmaschinen haben eine Verringerung des Unterdruckes zur Folge. Wird mit Pumpen, insbesondere elektrisch angetriebenen Pumpen gearbeitet, wie dies in Verbindung mit Fahrzeugen ebenfalls bekannt ist, so sind diesbezügliche Einschränkungen zwar ausgeräumt, es ist aber zusätzliche Energie aufzubringen, die im Falle des elektrischen Antriebes das bei Fahrzeugen im Regelfall ohnehin bis an die Grenzen seiner Kapazität ausgelastete Bordnetz zusätzlich belastet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu bilden, dass ohne wesentlichen Mehraufwand eine gesicherte, ausreichende Druckversorgung gewährleistet werden kann.
Gemäß der Erfindung wird dies mit den Merkmalen des Anspruches 1 erreicht, demzufolge die durch die Gaswechselsteuerung bedingte Pulsation der Ansaugluft bzw. des Ansaugluftgemisches zum Antrieb einer pneumatisch anzutreibenden Pumpe genutzt wird, indem diese antriebsseitig in offener Verbindung zu einem Saugrohr der Brennkraftmaschine angeordnet wird. Bei einer derartigen Lösung ist für den Antrieb der Pumpe keine zusätzliche Energie aufzuwenden und etwaige Rückwirkungen auf das Saugsystem und den Füllungsgrad der Brennkraftmaschine liegen im vernachlässigbaren Bereich. Zudem kann die Pulsation im Saugrohr auch bei aufgeladenen Motoren genutzt werden, so dass das erfindungsgemäße System für einen Fahrzeugtyp nicht in Abhängigkeit von der jeweiligen Motorenbestückung grundsätzlich geändert werden muss.
Für die Erfindung erweist es sich insbesondere als zweckmäßig, die Pumpe nahe dem brennkraftmaschinenseitigen Endbereich des jeweiligen Saugrohres, also nahe dessen Mündung auf die Brennkraftmaschine anzuordnen und es besteht insbesondere auch die Möglicheit, mehrere Saugrohre entsprechend zu bestücken. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, unter Vermeidung von Kurzschlussverbindungen nebeneinander liegende Saugrohre wechselweise mit einer zwischen diesen angeordneten Pumpe zu verbinden, sowie gegebenenfalls auch zugehörige Unterdruck- oder Überdruckbehälter in möglichst unmittelbarer Zuordnung zur Pumpe gegebenenfalls in einem derartigen Zwischenbereich anzuordnen.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den weiteren Vorteil, den Pumpenkolben als Differenzialkolben auszugestalten, so dass über unterschiedliche Flächenverhältnisse entsprechende Druckerhöhungen erreicht werden können.
Ungeachtet dessen, dass im Regelfall, je nach konstruktiver Ausgestaltung, nur relativ kleine Pumphübe erreicht werden, ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Lösung ein relativ großes Fördervolumen, und zwar entsprechend der hohen durch die motorischen Betriebsgegebenheiten bedingten Pulsationsfrequenz.
Als besonders zweckmäßig erweist es sich im Rahmen der Erfindung, dass die Pumpe einen vom Saugrohrdruck beaufschlagten Antriebskolben und ein rückseitig sowie im Übergang zum Arbeitskolben liegendes Ausgleichsvolumen aufweist, für das ein Druckniveau gegeben ist, das zwischen den Grenzwerten des pulsierenden Saugrohrdruckes liegt.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung nachstehend an Hand eines Ausführbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
in einer in Fig. 3 schematisch angedeuteten Schnittführung I-I durch ein Saugrohr, das Saugrohr mit antriebsseitig offener Verbindung zur über den Saugrohrdruck antriebsbeaufschlagten Pumpe,
Fig. 2
eine vergrößerte schematisierte Darstellung der in der Verbindung des Antriebskolbens der Pumpe zum Pumpengehäuse liegenden Membran, und
Fig. 3
in einer Schemadarstellung eine Draufsicht auf eine Brennkraftmaschine mit saugseitiger Versorgungseinheit, die über Saugrohre an die Brennkraftmaschine angeschlossen ist.
In der Schemadarstellung gemäß Fig. 3 ist mit 1 die Brennkraftmaschine bezeichnet, die als Hubkolben-Brennkraftmaschine mit hier nicht dargestellten Gaswechselsteuerelementen, beispielsweise Ein- und Auslassventilen ausgerüstet ist, die den angedeuteten Zylindern 2 zugeordnet sind und jeweils im Übergang von den den Zylindern 2 zugeordneten Brennräumen auf die saugseitigen Saugrohre 3 bzw. die nicht dargestellten auslassseitigen Abgasführungen liegen. Die Saugrohre 3 bilden den Übergang der insgesamt mit 4 bezeichneten saugseitigen Versorgungseinheit der Brennkraftmaschine 1 auf die Brennkraftmaschine 1. Die saugseitige Versorgungseinheit 4 ist ebenfalls nur stark vereinfacht und schematisiert gezeigt und weist den Saugkanälen 3 vorgelagert ein Sammelvolumen 5 auf, das, entsprechend seiner jeweiligen Ausgestaltung, als Luftsammler, als Resonanzrohr, als Schwingsaugrohr oder als kombinierte Resonanz-Schwingsaugrohreinheit ausgebildet sein kann. Auf das Sammelvolumen 5 mündet ein bei 6 angedeuteter Anschluss an die Atmosphäre, in dem gegebenenfalls auch eine Aufladeeinheit vorgesehen sein kann.
Im schematisierten Schnitt gemäß Fig. 1 ist ein nahe der Brennkraftmaschine 1 liegender Bereich des Saugrohres 3 gezeigt, in dem, quasi integriert zum Saugrohr 3, eine pneumatische Pumpe 7 angeordnet ist, die eine Wandungsöffnung 8 des Saugrohres 3 mit ihrem Gehäuse 9 dichtend überdeckt, so dass die Pumpe 7 bezüglich ihrer Kolbeneinheit 10 in antriebsseitig offener Verbindung zum Saugrohr 3 steht. Die Kolbeneinheit 10 besteht aus einem Antriebskolben 11 und einem Arbeitskolben 12, die in einer Ausnehmung 13 des Pumpengehäuses 9 liegen und gegenüber dem Pumpengehäuse 9 ein Ausgleichsvolumen 14 abgrenzen.
Der Antriebskolben 11 und der Arbeitskolben 12 der Kolbeneinheit 10 sind fest miteinander verbunden und jeweils über eine Membran 15 bzw. 16 dichtend an das Gehäuse 9 angeschlossen, wobei die Membranen 15, 16 zugleich eine elastische Abstützung für die Kolbeneinheit 10 bilden, durch die die Kolbeneinheit 10 nachgiebig auf eine mittlere Hublage abgestützt ist. Diese mittlere Hublage ist in Fig. 1 angenommen, und die Kolbeneinheit 10 ist aus dieser mittleren Hublage druckabhängig hubverstellbar.
Gestaltet ist die Kolbeneinheit 10 im Ausführungsbeispiel als gebaute Einheit, wobei sowohl der Antriebskolben 11 wie auch der Arbeitskolben 12 jeweils zwei Kolbenteile 17, 18 bzw. 19, 20 umfassen, von denen die einander zugewandten Kolbenteile 18 und 19 über einen halsartigen Fortsatz 21 des Kolbenteiles 18 verbunden sind, der in einem Radialbund ausläuft, welcher den Kolbenteil 19 bildet. Zwischen den Kolbenteilen 17, 18 des Antriebskolbens 11 bzw. 19, 20 des Arbeitskolbens 12 ist jeweils die zugehörige Membran 15 bzw. 16 radial innen eingespannt. Die radial äußere Verspannung erfolgt gegenüber dem axial, d. h. in Hubrichtung mehrlagig aufgebauten Gehäuse 9, das anschließend an das Saugrohr 3 einen in dessen Wandöffnung 8 eingreifenden Befestigungsring 22 aufweist, zwischen dem und einem mittleren Gehäuseteil 23 die Membran 15 eingespannt ist. Auf den Gehäuseteil 23 folgt ein Gehäuseteil 24, der den Arbeitsraum 25 umschließt und zwischen dem und dem mittleren Gehäuseteil 23 die Membran 16 eingespannt ist.
Der Arbeitsraum 25 ist über einen Deckel 26 abgeschlossen, dem die Versorgungsanschlüsse 27 und 28 zugeordnet sind, von denen der Versorgungsanschluss 27 im Ausführungsbeispiel den zulaufseitigen und der Versorgungsanschluss 28 den ablaufseitigen Anschluss bildet, wobei sinnbildlich dargestellt ist, dass diese Versorgungsanschlüsse jeweils entgegen ihrer Zulauf- bzw. Ablaufrichtung sperrend ausgebildet sind, beispielsweise durch die Anordnung eines Rückschlagventiles. Entsprechend der geschilderten Funktion der Versorgungsanschlüsse 27, 28 kann dem Versorgungsanschluss 27 ein Unterdruckbehälter, angedeutet bei 29, zugeordnet sein, und es kann über den Versorgungsanschluss 28 auf die Atmosphäre oder auch auf einen Überdruckbehälter gefördert werden.
Die Membranen 15, 16 haben im Ausführungsbeispiel Dichtungswie auch Rückstellfunktionen gegen eine Mittellage. Um die Belastungen der Membranen 15, 16 möglichst klein zu halten, kann es zweckmäßig sein, die Kolbenteile 17, 18 und 19, 20 radial auslaufseitig gegenüber der Membran 15 bzw. 16 zurückzunehmen, so dass sich radial nach außen keilförmige Spalte ergeben und scharfkantige Belastungen der Membran vermieden werden.
Nicht dargestellt ist, dass Arbeitskolben 12 und Antriebskolben 11 bevorzugt axial gegeneinander verspannt sind, wobei die Verspannung auch über eine Klebeverbindung erreicht werden kann. Der Kolbenteil 20 ist mit einem zentrischen Zapfen 30 versehen, der in den Halsansatz 21 eingreift, und in entsprechender Weise erweist es sich zur wechselseitigen Zentrierung auch bezüglich der Kolbenteile 17 und 18 als zweckmäßig, diese zentrisch gegeneinander abzustützen, wie durch den Ansatz 32 veranschaulicht.
Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, die Kolbeneinheit 10 einstückig auszubilden und die Membranen anzuspritzen, was insbesondere bei einem Aufbau der Kolbeneinheit als Kunststoff eine besonders zweckmäßige und einfache Lösung darstellt. Zur wechselseitigen Fixierung im Rahmen der Einspannung der Membranen erweist es sich als zweckmäßig, diese radial innen und außen mit Ringbunden 33 bzw. 34 zu versehen, die in entsprechende Ringnuten der Kolbenteile, wie in Fig. 1 veranschaulicht, eingreifen. Veranschaulicht ist es in Fig. 2 für die Membran 15, es gilt dies in gleicher Weise für die Membran 16.
Entsprechend den Arbeitstakten der Brennkraftmaschine und der entsprechend getakteten Gasversorgung ergibt sich im Bereich der Saugrohre 3 eine Pulsation mit deutlichen oberen und unteren Druckspitzen, und es ergeben sich über die entsprechende Beaufschlagung des Antriebskolbens 11, dessen Arbeitsfläche im Ausführungsbeispiel ein Mehrfaches der Arbeitsfläche des Arbeitskolbens 12 ausmacht, Hubbewegungen der Kolbeneinheit 10, die Volumenänderungen des Arbeitsraumes 25 nach sich ziehen, so dass über die Versorgungsanschlüsse 27 und 28 angesaugt bzw. gefördert wird. Die entsprechenden Pumpeffekte sind generell für eine Gasförderung, aber auch für einen Unter- oder Überdruckaufbau zu nutzen, wie dies in Bezug auf den Aufbau von Unterdruck durch Absaugen aus dem Unterdruckbehälter 29 veranschaulicht wird.
Zweckmäßig ist es hierfür insbesondere, für das Ausgleichsvolumen 14 ein Druckniveau zu schaffen, das zwischen Ober- und Untergrenze des pulsierenden Saugrohrdruckes liegt, wobei sich hierfür, was nicht dargestellt ist, die Verbindung des Ausgleichsvolumens 14 mit einem Bereich der saugseitigen Versorgungseinheit 4 als vorteilhaft erweist, in dem ein entsprechendes, möglichst gleichmäßiges Druckniveau gegeben ist, das etwa dem mittleren Saugrohrdruck entspricht. Beispielsweise kann der Anschluss an das Sammelvolumen 5 erfolgen. Da die Pulsationseffekte auch bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen auftreten, ist die angestrebte Pumpfunktion für das System auch bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen erreichbar.
Zur Hubbegrenzung in Richtung auf das Saugrohr 3 ist der Kolbeneinheit eine Anschlagbegrenzung zugeordnet, die im Ausführungsbeispiel durch angedeutete, gehäuseseitige, im Hubweg des Antriebskolbens 11 liegende Ansätze 35 gebildet ist.

Claims (28)

  1. System zur pneumatischen Druckversorgung von Verbrauchern, insbesondere von Verbrauchern in Fahrzeugen, das eine Kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, mit Gaswechselsteuerelementen und saugseitiger Versorgungseinheit umfasst, die auf einen jeweiligen Brennraum ausmündende Saugrohre aufweist und bei der der Saugrohrdruck in Abhängigkeit von Funktionsstellungen der Gaswechselsteuerelemente pulsiert, und bei dem zur pneumatischen Druckversorgung Zustandsgegebenheiten der saugseitigen Versorgungseinheit für die pneumatische Druckversorgung genutzt sind,
    gekennzeichnet durch eine pneumatisch durch Druckbeaufschlagung anzutreibende Pumpe (7) als Druckquelle der pneumatischen Druckversorgung und Antrieb der Pumpe (7) durch Beaufschlagung mit dem pulsierenden Saugrohrdruck bei Anordnung der Pumpe (7) in antriebsseitig offener Verbindung zum Saugrohr (3).
  2. System nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (7) als Kolbenpumpe ausgebildet ist.
  3. System nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (7) einen vom Saugrohrdruck beaufschlagten Antriebskolben (11), ein rückseitig zum Antriebskolben (11) liegendes Ausgleichsvolumen (14) und einen mit dem Antriebskolben (11) verbundenen, einem Arbeitsraum (25) zugeordneten Arbeitskolben (12) umfasst, wobei das Ausgleichsvolumen (14) ein Druckniveau aufweist, das zwischen den Grenzwerten des pulsierenden Saugrohrdruckes liegt.
  4. System nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsfläche des Antriebskolbens (11) mehrfach größer als die Arbeitsfläche des Arbeitskolbens (12) ist.
  5. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskolben (11) und der Arbeitskolben (12) zu einer Kolbeneinheit (10) zusammengefasst sind..
  6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskolben (11) und der Arbeitskolben (12) eine gebaute Kolbeneinheit (10) bilden.
  7. System nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbeneinheit (10) über den Antriebskolben (11) und/oder den Arbeitskolben (12) im Pumpengehäuse (9) geführt ist.
  8. System nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbeneinheit (10) auf eine Hubmittellage gegenüber dem Pumpengehäuse (9) federnd abgestützt ist.
  9. System nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbeneinheit (10) elastisch nachgiebig gehalten ist.
  10. System nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbeneinheit (10) über eine gegen das Gehäuse (9) ausgespannte Membran (15; 16) gehalten ist.
  11. System nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (15; 16) als das Ausgleichsvolumen abgrenzende Dichtung ausgebildet ist.
  12. System nach einem der Ansprüche 10 und 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass dem Arbeitskolben (12) und dem Antriebskolben (11) zur Begrenzung des Ausgleichsvolumens (14) je eine Membran (15 bzw. 16) zugeordnet ist.
  13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskolben (11) und/oder der Arbeitskolben (12) durch zwei axial gegeneinander verspannte Kolbenteile (17; 18; 19; 20) gebildet ist.
  14. System nach Anspruch 12 und 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass die dem Antriebskolben (11) und/oder dem Arbeitskolben (12) jeweils zugeordnete Membran (15 bzw. 16) kolbenseitig zwischen den axial gegeneinander verspannten Kolbenteilen (17; 18 bzw. 19; 20) eingespannt ist.
  15. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskolben (11) und/oder der Arbeitskolben (12) einen gegen den anderen Kolben (12 bzw. 11) gerichteten Halsansatz (21) aufweist und über diesen Halsansatz (21) mit dem anderen Kolben (12 bzw. 11) verbunden ist.
  16. System nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass der dem einen der einander zugewandten Kolbenteile (18 bzw. 19) des Antriebskolbens (11) oder des Arbeitskolbens (12) zugeordnete Halsansatz (21) in einem Radialbund ausläuft, der den anderen der einander zugewandten Kolbenteile (19 bzw. 18) bildet.
  17. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskolben (11) und der Arbeitskolben (12) über eine zentrale Verspannung zusammengehalten sind.
  18. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die durch Antriebskolben (11) und Arbeitskolben (12) gebildete Kolbeneinheit (10) einstückig ausgebildet ist.
  19. System nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass die einstückige Kolbeneinheit (10) angespritzte Membranen aufweist.
  20. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der dem Arbeitskolben (12) zugeordnete Arbeitsraum (25) zu- und ablaufseitige, jeweils in Gegenrichtung sperrende Versorgungsanschlüsse (27; 28) aufweist.
  21. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hubweg der Kolbeneinheit (10) anschlagbegrenzt ist.
  22. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (7) eine Unterdruckquelle bildet.
  23. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (7) eine Überdruckquelle bildet.
  24. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (7) einen Wandungsbereich des Saugrohres (3) bildet.
  25. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (7) nahe der Mündung des Saugrohres (3) auf den Brennraum angeordnet ist.
  26. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsvolumen (14) als geschlossenes Volumen ausgebildet ist.
  27. System nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsvolumen (14) mit einem den Saugrohren (3) vorgeschalteten, der Versorgungseinheit (4) zugeordneten Sammelvolumen (5) verbunden ist.
  28. System nach Anspruch 27,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelvolumen (5) Bestandteil einer Resonanz- und/oder Schwingrohreinheit ist.
EP03100463A 2002-04-11 2003-02-26 System zur pneumatischen Druckversorgung von Verbrauchern Withdrawn EP1353070A3 (de)

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EP1353070A2 true EP1353070A2 (de) 2003-10-15
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