Drosselklappe

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Zur Regelung der erforderlichen Ausgangsleistung von Benzinmotoren wird die Menge an zugeführter Luft und Kraftstoff geregelt. Das Luftvolumen wird über eine Drosselklappe im Ansaugkrümmer geregelt. Beim Einlasshub ( "1. Zyklus") entsteht ein Vakuum, da sich die Zylinderkolben nach unten bewegen. Durch die Drosselklappe wird daher die Menge der Frischluft geregelt und in Abhängigkeit davon eine gewisse Menge Kraftstoff beigemischt.

Einspritzsysteme oder Vergasersysteme verdrängen die Ansaugluft mit der Kraftstoffmenge, die das Gasgemisch verbrennbar macht. Das Drosselventil ist im Saugtrakt zwischen dem Filter und dem fächerförmigen, verzweigten Saugrohr des Triebwerks angeordnet. Ausgenommen sind Rennmotoren und Motorisierungen in sportiven Produktionsfahrzeugen (z.B. BMW M3), bei denen jeder einzelne Motor eine Drosselklappe hat ("Einzeldrossel").

Beim Vergasermotor ist er im Vergasermotor, beim Einspritzmotor im Gaspedalgehäuse. Bei der Zentraleinspritzung steht die Einspritzung vor der Drosselklappe, bei der Mehrpunkteinspritzung steht in der Regel eine Einspritzung pro Flasche im Saugrohr, d.h. nach der Drosselklappe. Das Drosselventil ist in der Regel nur eine kreisrunde Platte, die vertikal auf einer Spindel oder einem Schaft in einem Zylinderrohr montiert ist und das Röhrchen im geschlossenem Zustand absperrt.

Möglich aber nicht sehr häufig sind Drosselventile, die von der runden Form abweichen. Darüber hinaus gibt es auch Arrangements mit mehreren Drosselventilen. Sie liefern jedoch nicht einen einzigen Speicher, sondern (wie bei einer Klappe) zuerst den Saugtrakt, von dem aus die Druckluft auf die Einzelzylinder aufgeteilt wird. Besitzt ein Triebwerk so viele Aggregate, dass die Zahl der Drosselventile mit der des Zylinders übereinstimmt (Einzeldrossel), werden die Aggregate unmittelbar mit den Ansaugrohren des Triebwerks durchströmt.

Die Drosselklappe wird durch Drücken des Fahrpedals aufgedreht. Insbesondere die elektrische Übermittlung der Fahrpedalstellung an die Drosselklappe ermöglicht einen aktiven Eingriff in das Öffnen der Wölbklappe über ein Bedienteil. Die Öffnungsgeschwindigkeit sowie die Position der Klappen werden in der Regel abhängig von der Position des Pedals mitbestimmt.

Dabei geht es darum, die Fahreigenschaften von starken Triebwerken zu optimieren oder den Komfort für die Fahrgäste zu steigern. Die Drosselklappe schließt den Leitungsquerschnitt im Stillstand vollständig, so dass der Verbrennungsmotor aus Mangel an Verbrennungsluft abstürzt. Über die Jahre wurde eine Vielzahl von Systemen eingesetzt, um die erforderliche Menge an Luftvolumen für den Motorleerlauf vorzusehen.

Sie schließen ein zusätzliches Loch, das die Druckluft an der Drosselklappe vorbeigeleitet. Abhängig von der Stellung der Schnecke kann die Drehzahl des Antriebsmotors eingestellt werden. Bei den vollelektronischen Einspritzsystemen wurde die Leerlaufluftmenge durch einen Servomotor (sog. Leerlaufregelung oder Leerlaufregelventil) erzeugt, der die Drehzahl zu jeder Zeit automatisch erhöhen und senken kann.

Bei modernen Fahrzeugen mit elektronischer Drosselklappe wird oft auf einen weiteren Leermelder verzichtet, die Drosselklappe wird ebenfalls über das Regelgerät zur Leerlaufregelung mitgesteuert. Falls verfügbar, wird die momentane Position der Absperrklappe über ein Absperrklappenpotentiometer erfasst, das unmittelbar auf der Absperrklappenachse montiert ist. Der Anfahrwinkel wird bei neuen Absperrklappen durch zwei feste Hall-Sensoren und einen schwenkbaren Magnet abgelesen.

Diese steuert die Position der Absperrklappe über die Fühlerdaten und den Schaltpunkt. Die Steuereinheit errechnet aus der Position zusammen mit einigen anderen Größen auch die korrekte Einspritzmenge. Je nach Anwendung funktioniert dies nur mit einem Vollastschalter oder auch mit einem Leerschalter, der ein Steuersignal zur Einflussnahme auf das Motorkennfeld sendet.

Die Drosselklappe wird bei "klassischen" Triebwerken über das Fahrpedal z. B. über Kabel oder Hubwerk angesteuert, bei heutigen elektronischen Triebwerken über einen Elektroantrieb (Gleichstrommotor mit Getriebemotor, seltener direkter Fahrantrieb ohne Getriebemotor oder Schrittmotor). Die Drosselklappe ist bei Vergaser oder Motor mit nachträglich nach dem Venturiprinzip angebauten Gassystemen an einer Ansaugstelle hinter dem Venturirohr angeordnet, wo sie in einen Zylinderquerschnitt einmündet.

In Einspritzsystemen ist sie im Drosselkörper untergebracht. Bei Hochleistungs- und Rennsportmotoren wird oft eine Drosselklappe pro Kolben verwendet, um das Drosselverhalten und den Durchsatz bei hoher Drehzahl zu erhöhen, während für leistungsschwächere Maschinen nur eine Drosselklappe verwendet wird. Von der Entkoppelung der oszillierenden Luftkolonnen im Ansaugsystem profitiert auch der Motor mit scharfen Nockenwellen.

Für jeden einzelnen Walze wird ein "Schieber" wie eine Schneidemaschine zur Seite gedrückt und gibt so den gesamten Schnitt frei. Im Gegensatz zur Einfachdrossel gibt es bei Vollast keine Drosselklappe und Drosselwelle im Durchfluss. Dadurch werden die Drosselungsverluste der Drosselklappe vermieden und ein höherer Wirkungsgrad erreicht. Geringere Gasverluste können durch eine verbesserte Gemischvorbereitung und dadurch mögliche größere interne AGR-Raten erreicht werden, die einen niedrigeren negativen Druck im Speicher erzeugen.

Für den Notbetrieb ist jedoch eine Drosselklappe eingebaut. Sie ist im normalen Betriebszustand bis zum Endanschlag aufgedreht. Herkömmliche Diesellokomotiven besitzen aufgrund ihrer unterschiedlichen Mischungsaufbereitung keine Drosselklappe. Bei modernen Motoren gibt es wieder eine Drosselklappe, die aber nur dazu beiträgt, das Rütteln bei abgeschaltetem Motor zu mindern. Während des Betriebes ist die Haube immer vollständig offen.

Dieses " Drosselventil " wird als Ansaugklappe bezeichnen. Diesellokomotiven, die eine höhere Abgasrückführrate haben, um den Stickoxidgehalt im Abgasstrom zu reduzieren, verfügen auch über eine Drosselklappe. Diesel-Motoren (z.B. VW, BMW) mit Rußpartikelfilter sind mit einer Drosselklappe ausgestattet, die zur Regeneration des Rußpartikelfilters dient. Sie hatten eine Drosselklappe, um eine vakuum-pneumatische Nachregelung des Zentrifugalreglers der Diesel-Einspritzpumpe im Bereich der Teillast zu erlauben.

Selbst wenn Drosselventile eingebaut sind, genügt der negative Druck nicht, um einen zusätzlichen Bremspedal oder eine zentrale Verriegelung in einem beliebigen Fahrzeug zu betätigen.