DE1901760A1

DE1901760A1 - Pressure dependent electromagnetic valve lifting device

Info

Publication number: DE1901760A1
Application number: DE19691901760
Authority: DE
Inventors: Rudolf Hintze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-01-15
Filing date: 1969-01-15
Publication date: 1970-08-13

Description

D ruckabhängige elektromagnetische Ventilabhebevo rrichtung Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuerung für Kompressoren, insbesondere für solche, welche in Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen Verwendung finden.Pressure-dependent electromagnetic valve lifting device The invention relates to a valve control for compressors, in particular for those which find use in air conditioning systems in motor vehicles.

Solche Kompressoren arbeiten im Kraftfahrzeug mit sehr verschiedenen Drehzahlen welche von den wechselnden Fahrtgeschwindigkeiten abhängen. Somit steht die gerade verfügbare Kompressorleistung nur selten im richtigen Verhältnis zu der durch die Klimabedingungen gerade geforderten Leistung, welce durch die vorliegende Erfindung auf einer gleichmäßigen Höhe gehalten werden soll.Such compressors work in the motor vehicle with very different Speeds which depend on the changing driving speeds. Thus stands the currently available compressor power rarely in the correct ratio to the performance demanded by the climatic conditions, welce by the present Invention is to be kept at an even level.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine vomVerdampje druck des Kühlsystems beeinflußte elektromagnetische Abhebevorrichtung für das Saugventil des Kompressors dieses jeweils solange von seinem Sitz abhebt und damit den Kompressor praktisch leerlaufen läßt, wie es zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Verdampferdruckes innerhalb des Klimasystems erforderlich ist, wenn z. B. bei schneller Fahrt und damit höherer Drehzahl des Kompressors dessen Leistung zu groß geworden sein sollte.This object is achieved according to the invention in that a vomVerdampje pressure of the cooling system influenced electromagnetic lifting device for the suction valve of the compressor lifts it off its seat and thus the compressor can be practically empty, as it is necessary to maintain a certain evaporator pressure is required within the air conditioning system if, for. B. when driving fast and thus higher speed of the compressor whose power should have become too large.

Außerdem ist eine Überbrückung des der Abhebung dienenden Stromkreises vorgesehen für den Fall, daß die gesamte und nicht geregelte Kälteleistung des Klimasystems verlangt wird, während andererseits die Unterbrechung dieses Stromkreises einen völligen Leerlauf des Kompressors bewirkt, der im übrigen auch von einem zu stark angestiegenen Kondensatordruck ausgelöst werden kann.In addition, there is a bridging of the circuit used for the lift-off provided in the event that the entire and non-regulated cooling capacity of the air conditioning system is required, while on the other hand the interruption of this circuit is a causes the compressor to run completely idle, which, by the way, is also too strong increased condenser pressure can be triggered.

Die bisher bekanntgewordenen Leistungsregelungen für solche Fahrzeugklimaanlagen erfüllen die Forderung nach gleichmäßiger Leistungshöhe nur unvollkommen. Das einfachste System z. B. schaltet den Kompressor in Abhängigkeit von einem Thermostaten mittels einer elektromagnetischen Kupplung ein bzw. aus, was mit größeren Schwankungen der Fahrzeuginnentemperatur bzw.The previously known power regulations for such vehicle air conditioning systems only imperfectly meet the requirement for a uniform level of performance. The easiest System z. B. switches the compressor depending on a thermostat means an electromagnetic clutch on or off, which leads to larger fluctuations in the Vehicle interior temperature or

der über den Verdampfer geführten Kühlluft verbunden ist, wenn nicht mit ganz kurzen Schaltintervallen gearbeitet wird. Diese wiederum beanspruchen nicht nur den Kupplungsmechanismus, sondern auch andere Kompressorteile und den Antriebsriemen sehr stark und verringern die Lebensdauer dieser Teile. Schließlich ist bei dieser Regelungsart der recht beträchtliche Kraftbedarf des jeweils mit voller Leistung arbeitenden Kompressors zu berAcksichtigen, der bei schwächeren Fahrzeugen etwa 10 * der Leistung des Fahrzeugmotors beansprucht und bei unvermutetem Zuschalten des Klimakompressors beispielsweise während eines Überholvorganges auch gefährlich werden kann.the cooling air routed through the evaporator is connected, if not very short switching intervals are used. These in turn claim not only the clutch mechanism, but also other compressor parts and the drive belt very strong and reduce the service life of these parts. After all, this is the case Regulation type of the quite considerable power requirement of each with full power working compressor should be taken into account, for example in weaker vehicles 10 * of the power of the vehicle engine is claimed and when it is unexpectedly switched on the air conditioning compressor, for example during an overtaking maneuver, is also dangerous can be.

Um die Kompressorleistung gleichmäßiger zu gestalten und das sich wiederholende Ein- und Abschalten des Kompressors zu vermeiden, sind im Klimxakreislauf angeordnete Regelsysteme vorgeschlagen worden, welche beispL $£-weise in Abhängigkeit vom Verdampferdruck der Anlage durch eine Beipaleitung der Kompressorsaugleitung unter Kondensatordruck stehendes Gas zuführen und durch diesen Kurzschluß die Kompressorleistung verringern.In order to make the compressor performance more even and that itself Avoiding repeated switching on and off of the compressor are in the Klimxa cycle arranged control systems have been proposed, which beispL $ £ -Wise depending from the evaporator pressure of the system through a bypass line of the compressor suction line Supply gas under condenser pressure and through this short circuit the compressor output to decrease.

die bei diesem System vernichtete Kompressorleistung vorher auf der Hochdruckseite aufgebracht werden muß, bringt dieses System im Kraftbedarf keine Erleichterung.the compressor power destroyed in this system beforehand on the Must be applied high pressure side, this system brings no power requirement Relief.

Weiter sind Leistungsregelungen bekanntgeworden, welche ebenfalls in Abhän gigkeit vom Verdampferdruck den Querschnitt der Saugleitung verringern.Furthermore, performance regulations have become known, which also Depending on the evaporator pressure, reduce the cross-section of the suction line.

Dieses System verringert zwar den Kraftbedarf des Kompressors, dessen Leistung jedoch nur durch extrem niedrige Verdampfungstemperaturen verringert werden kann, welche die Abdichtungsfähigkeit der Kompressorstopfbüchse beeinträchtigen. Die wirksamste Leistungsverminderung des Kompressors kann durch eine Verringerung der Kompressordrehzahl erreicht werden, wofür hydraulische und mechanische Systeme für eine variable und vom Fahrzeugmotor unterschiedliche Kompressordrehzahl vorgeschlagen wurden, welche allerdings einen beträchtlichen Aufwand erfordern und die Gesamtanlagt damit verteuern.Although this system reduces the power requirement of the compressor, its However, performance can only be reduced by extremely low evaporation temperatures can affect the sealing ability of the compressor stuffing box. The most effective reduction in compressor performance can be achieved by reducing the compressor speed can be achieved, for which hydraulic and mechanical systems proposed for a variable compressor speed that differs from the vehicle engine which, however, require considerable effort and the overall system thus make it more expensive.

Die vorliegende Erfindung erreicht eine gleichzeitig den Kraftbedarf des Kompressors auf einen mittleren Wert einstellende Leistungsregelung des mit ständig wechselnder Drehzahl arbeitenden Kompressors in einer FahrzeugkIimaanlage dadurch, daß ein an sich bekanntes Abheben des Saugventils des Kompressors in Abhangigkeit vom Saugdruck die Kompressorleistung intermittierend unterbricht und auf diese Weise auf eine von der Kompressordrehzahl unabhängige Große einregelt. Da diese vom Saugdruck abhängige Regelung den Saugdruck dee Systems in engen Grenzen gleichmäßig hält, wird die Fahrzeuginnentemperatur ebenso vor größeren Schwankungen bewahrt, wie auch der Leistungsbedarf des Kompressors auf annähernd gleicher Höhe gehalten wird.The present invention simultaneously achieves the power requirement of the compressor to a medium value setting the power control of the with constantly changing speed working compressor in a vehicle air conditioning system in that a known lifting of the suction valve of the Compressor depending on the suction pressure, the compressor power interrupts intermittently and in this way regulates to a variable that is independent of the compressor speed. Since this regulation, which is dependent on the suction pressure, keeps the suction pressure of the system within narrow limits keeps evenly, the vehicle interior temperature is also protected from major fluctuations as well as the power requirement of the compressor at approximately the same level is held.

Besondere vorteilhaft ist die Kombination des auf den Saugdruck ansprechenden Druckschalters für den Stromkreis des Solenoidsystems mit der Strom- -spule und dem Solenoidkern zu einer Geräteeinheit, die ohne große Änderung die üblichen s.ugventtlkonstruktionen betätigen kann, welche von den auf dem Markt befindlichen Klimakompressoren verwendet werden.The combination of the one that responds to the suction pressure is particularly advantageous Pressure switch for the circuit of the solenoid system with the power coil and the solenoid core to a device unit, which without major changes the usual s.ugventtl constructions can operate, which is used by the air conditioning compressors on the market will.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel.The drawing illustrates an embodiment.

In einem Schnitt durch den Kompressor und die Ventilabhebevorrichtungen ist mit 1 der Zylinder bezeichnet, in welchem der durch Kurbel und Pleuel angetriebene Kolben 2 das Kältemittelgas durch die den Zylinder verschliessende Vontilpiatte 3 ansaugt und wieder ausstößt, wobei das Gas das Saugventil 4 und das Rückschlagventil 5 passiert. Der Ventildeckel 6 trennt die mit dem Verdampfer des Klimasystems in Verbindung stehende Saugseite 7 von der Druckkammer 8, welche das verdichtete Gas dem Verflüssiger zuführt.In a section through the compressor and the valve lifting devices is designated with 1 the cylinder in which the driven by crank and connecting rod Piston 2 the refrigerant gas through the Vontilpiatte closing the cylinder 3 sucks in and expels again, with the gas passing through the suction valve 4 and the check valve 5 happened. The valve cover 6 separates the air conditioning system into with the evaporator Connected suction side 7 of the pressure chamber 8, which the compressed gas feeds to the condenser.

Mit 9 ist eine Membrane bezeichnet, die an ihrem Umfang mit dem Ventilkörper 10 und dessen Deckel 11 gasdicht verbunden ist. Der mittlere beweglicht T.ll der Membrane 9 ist ebenfalls gasdicht mit der aus nichtmagnetieinem Material bestehenden Hülse 12 verbunden, die in der Hülse 13 verschiebbar gelagert ist. Die Hülse 13 dient der Aufnahme der Spulenwicklung 1i, die den Kern 15 gegen den Druck der Feder 16 in sich hinein zieht, nachdem der Stromkreis der Spule über die Kontakte 17 und 18 geschlossen wurde.With a membrane 9 is referred to, which on its periphery with the valve body 10 and its cover 11 is connected in a gas-tight manner. The middle moving light T.ll the Membrane 9 is also gas-tight with that made of non-magnetic material Sleeve 12 connected, which is slidably mounted in the sleeve 13. The sleeve 13 is used to accommodate the coil winding 1i, which the core 15 against the pressure of the spring 16 pulls into itself after the circuit of the coil via the contacts 17 and 18 was closed.

Während der Kontakt 17 an der Hülse 13 befestigt ist, bildet der bewegliche Kontakt 18 das eine Ende des bei 19 drehbar gelagerten Hebels 20, der an der entgegengesetzten Seite durch die verstellbare Feder 21 bei 22.gegen die Hülse 12 gedrückt wird. Der in der Hülse 12 verschiebbare Kern 15 ist an der der Feder 16 entgegengesetzten Seite gelenkig mit dem bei 23 gelagerten Winkelhebel 24 verbunden, der an der dem Saugventil 4 zugewendeten Seite den Stift 25 besitzt, der das federnde Druckstück 26 aufnimmt, das die Längsbewegung des Kerns 15 über den Winkelhebel 24 auf das Saugventil 4 überträgt und dieses Ventil von seinem Sitz abhebt. Der Ventilkörper 10 wird mittels der Mutter 32 in den Ventildeckel 6 eingeschraubt und durch den 0-Ring 27 abgedichtet. Der Stromkreis der Spulenwicklung 14 mit der Stromquelle 31 wird mittels des Schalters 28 entweder unterbrochen, durch Anlegen an den Kontakt 29 über die Regelkontakte 17 und 18 geführt oder aber unter Umgehung dieser Regelkontakte direkt geschaltet.While the contact 17 is attached to the sleeve 13, the movable Contact 18 one end of the lever 20 rotatably mounted at 19, which is on the opposite Side by the adjustable spring 21 at 22. against the Sleeve 12 is pressed. The core 15, which is displaceable in the sleeve 12, is on that of the spring 16 opposite side articulated to the angle lever 24 mounted at 23, which has the pin 25 on the side facing the suction valve 4, which is the resilient Pressure piece 26 receives the longitudinal movement of the core 15 via the angle lever 24 transmits to the suction valve 4 and this valve lifts from its seat. Of the The valve body 10 is screwed into the valve cover 6 by means of the nut 32 and sealed by the O-ring 27. The circuit of the coil winding 14 with the power source 31 is either interrupted by means of the switch 28, by applying to the contact 29 out via the control contacts 17 and 18 or bypassing these control contacts switched directly.

In der unterbrochenen Stellung wird das Saugventil 4 durch die Feder 16 ständig offengehalten und damit ein Leerlauf des Kompressors bewirkt, der das beim Saughub angesaugte Gas durch das offengehaltene Saugventll 4 sogleich wieder ausschiebt ohne es verdichten und durch das Rückschlagventil 5 auf die Hochdruckseite pressen zu können.In the interrupted position, the suction valve 4 is activated by the spring 16 is kept open at all times and thus causes the compressor to idle, which causes the Gas sucked in during the suction stroke through the suction valve 4, which is kept open, immediately again pushes out without compressing it and through the check valve 5 to the high pressure side to be able to press.

In der Regelstellung durch Anlegen des Schalters 28 an den Kontakt 29 wird das bisher offengehaltene Saugventil 4 dadurch geschlossen, daß die nunmehr unter Strom stehende Spulenwicklung 14 den Kern 15 in sich hineinzieht und über den Winkelhebel 24 das Druckstück 26 von dem Saugventil löst, welches sich nunmehr nach jeweiliger Beendigung des Saughubes auf seinen Sitz legen und diesen abdichten kann, womit die normale Verdichtungsarbeit des Kompressors so lange gesichert ist, bis der fallende Saugdruck die Membrane 9 so weit entlastet, daß der auf ihrer Außenseite lastende Atmosphärendruck zusammen mit dem Druck der Feder 21 den Kontakt 18 von dem Kontakt 17 löst, damit den Stromkreis der Spulenwicklung 14 unterbricht, welche nun den Kern 15 losläBt, der dann unter dem Einfluß der Feder 16 über den Winkelhebel 24 und das Druckstück 26 das Saugventil 4 von seinem Sitz abhebt und einen erneuten Leerlauf des Kompressors bewirkt.In the control position by applying the switch 28 to the contact 29, the previously held open suction valve 4 is closed by the fact that the now energized coil winding 14 pulls the core 15 into itself and over the angle lever 24 detaches the pressure piece 26 from the suction valve, which is now after each completion of the suction stroke, place it on its seat and seal it can, which ensures the normal compression work of the compressor for so long, until the falling suction pressure relieves the diaphragm 9 so much that the on its outside onerous atmospheric pressure together with the pressure of the spring 21 the contact 18 of the contact 17 releases so that the circuit of the coil winding 14 interrupts which Now let go of the core 15, which is then under the influence of the spring 16 via the angle lever 24 and the pressure piece 26 lifts the suction valve 4 from its seat and a new one Causes the compressor to run idle.

In der Direktschaltung durch Anlegen des Schalters 28 an den Kontakt 30 wird unter Umgehung der Regelkontakte 17 und 18 die Spulenwicklung ständig eingeschaltet und hält damit das Saugventil 4 geschlossen und den Kompressor vollarbeitsfähig, auch wenn der Saugdruck im Klimasystem bereits unter den Wert gefallen ist, der bei eingeschalteter Regelstellung einen Leerlauf des Kompressors herbeiführen würde.In direct switching by applying switch 28 to the contact 30, bypassing the control contacts 17 and 18, the coil winding is constantly switched on and thus keeps the suction valve 4 closed and the compressor fully able to work, even if the suction pressure in the air conditioning system has already fallen below the value that would cause the compressor to idle when the control position is switched on.

Schließlich ist in dem Stromkreis der Spulenwicklung 14 ein Schalter 33 vorgesehen, der den Stromkreis unterbricht, falls der Kondensatordruck des Klimasystems zu hoch ansteigen sollte, etwa als Folge zu geringer Fahrgeschwindigkeit und mangelhafter Belüftung des Kondensators bei gleichzeitig hoher Außentemperatur.Finally, there is a switch in the circuit of the coil winding 14 33 is provided, which interrupts the circuit if the condenser pressure of the air conditioning system should rise too high, for example as a result of driving speed too low and poor Ventilation of the condenser when the outside temperature is high.

Claims

Patent claims

1. Pressure-dependent. electromagnetic valve lifting device, in particular for air conditioning compressors in motor vehicles, characterized> that the suction valve is lifted from its seat by an electromagnet, which is operated by one of the The switch controlled by the evaporator pressure of the air conditioning system is operated.

2. valve lifting device according to claim 1, characterized in that that the switch, which is dependent on the evaporator pressure, consists of a membrane and a with this gas-tight connected sleeve made of non-magnetic material that is arranged longitudinally displaceable in a solenoid coil and against the pressure of a Spring actuates a contact system that closes or opens the circuit of the coil.

3. valve lifting device according to claim 1 and 2, characterized in that that in the sleeve made of non-magnetic material a spring-loaded one standing core via an angle lever and a pressure piece the compressor suction valve lifts off his seat.

4. valve lifting device according to claim 1 to 3, characterized in that that the spring-loaded core of the solenoid coil is drawn into it and the suction valve of the compressor is released when the circuit of the coil is closed.

5. valve lifting device according to claim 1 to 4, characterized in that that the evaporator pressure-dependent switch and the solenoid system of the electromagnetic Suction valve lift-off combined into a structural unit and with a screw connection are provided that the attachment of this unit to the cylinder head of a compressor serves.

6. valve lifting device according to claims 1 to 5> characterized in that that the pressure piece lifting the suction valve in such a way above a suction venttlöffnwg of the compressor is arranged to be passed through this opening and in the same longitudinally displaceable causes the opening or closing of the valve.

7. Ventilabhebsvorrichtung according to claim 1 to 6, characterized in that that the pressure piece is resilient after the unit has been inserted into the cylinder head is pushed into the lifting device.

8. valve lifting device according to claim 1 to 6, characterized in that that in the control circuit of the solenoid coil, a switch dependent on the condenser pressure is inserted.

L e r s e i t e