DD230603A3

DD230603A3 - Einrichtung zur lastabhaengigen abgasrueckfuehrung bei dieselmotoren

Info

Publication number: DD230603A3
Application number: DD83250909A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Vogel
Original assignee: Ifa Automobilwerke Veb
Priority date: 1983-05-13
Filing date: 1983-05-13
Publication date: 1985-12-04
Also published as: DE3417822A1

Abstract

Ziel der Erfindung ist eine lastabhaengige Rueckfuehrung von Abgas und Erreichung einer optimalen lufthygienischen Wirksamkeit. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Abgasrueckfuehrung zu schaffen, durch die die zurueckgefuehrte Abgasmenge in Abhaengigkeit von der Foerderung der Kraftstoffeinspritzpumpe geregelt wird. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass in der Einrichtung sich in einem Gehaeuse ein Steuerelement befindet, das mit Bohrungen versehen ist und einen Kolben traegt. Eine gleitend angeordnete Regelhuelse ist mit der Regelstange der Einspritzpumpe verbunden. In einem zweiten Gehaeuse befindet sich ein weiterer Kolben, der mit einem Formkegel verbunden ist. Dieser verschliesst die Ansaugoeffnung gegenueber der Abgasoeffnung. Beide Gehaeuse sind durch eine Leitung miteinander verbunden. Anwendungsgebiet der Erfindung ist vorzugsweise der Fahrzeugbau. Fig. 1

Description

+ c folgt,

wobei M_d das Drehmoment, M_dmax das maximale Drehmoment des Motors und a, b und c Konstante eines spezifischen Motors bedeuten.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist insbesondere der Fahrzeugbau. Objekte der Anwendung sind Dieselmotoren in vielfältiger Verwendung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Abgasrückführeinrichtungen bekannt, wie in DD-Patent 113383 beschrieben, welche die rückgeführte Abgasmenge mittels Unterdruck, Temperaturmessung, zusätzliche Ventilöffnung oder lastabhängig mit einem zusätzlichen Pumpenelement steuern. Dabei ist die rückgeführte Abgasmenge konstant bzw. die Ansprechzeit der Regeleinrichtung zu groß.

Weiterhin ist bekannt, daß in verschiedenen Lastpunkten die rückgeführte Abgasmenge unterschiedlich sein muß, wenn eine optimale lufthygienische Wirksamkeit erreicht werden soll.

Bereits bekannt sind auch hydraulisch betätigte Stellorgane mit integrierter Rückführfeder und starrer Verbindung zu Abgasrückführeinrichtungen, wie in DE-OS 2658051 und DE-OS 2855027 als Bestandteil von Abgasrückführsystemen beschrieben.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Rückführung eines lastabhängig veränderlichen Abgasvolumens bei Gewährleistung einer minimalen Regelzeit und Erreichung einer optimalen lufthygienischen Wirksamkeit.

Das Wesen der Erfindung

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Abgasrückführung zu schaffen, durch die die zurückgeführte Abgasmenge in Abhängigkeit von der Förderung der Kraftstoffeinspritzpumpe geregelt wird. In einer lastabhängigen Abgasrückführeinrichtung befindet sich, wie bereits bekannt, in einem Gehäuse ein Formkegel, der die Ansaugöffnung gegenüber der Abgasöffnung verschließt und der durch eine Stange mit einem sich durch eine Feder an der Gehäusewandung abstützenden Kolben verbunden ist

Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß das genannte Gehäuse durch eine Leitung mit einem weiteren Gehäuse verbunden ist, in welchem sich ein Steuerelement befindet, das mit Bohrungen versehen ist und ebenfalls einen Kolben trägt.

Zwischen Gehäuseinnenwand und Steuerelement ist eine Regelhülse gleitend angeordnet, welche durch eine Verbindungsstange mit der Regelstange der Kraftstoffeinspritzpumpe verbunden ist.

Das Gehäuse ist mit einer Zuleitung und einer Ableitung versehen.

Bei Erhöhung der Einspritzmenge an Kraftstoff wird die Regelhülse nach rechts bewegt und verschließt die Bohrungen im Steuerelement. Durch diese Zuleitung gelangt weiter Kraftstoff in das Innere des Steuerelementes, so daß infolge des Verschließens der Bohrungen ein Druckaufbau erfolgt und dieser eine Verschiebung des Steuerelementes nach rechts bewirkt.

Durch diese Verschiebung verändert sich das Volumen im Raum hinter dem am Steuerelement befindlichen Kolben.

Entsprechend der Veränderung an der Einspritzpumpe erfolgt die Verschiebung des Steuerelementes soweit, daß die Bohrungen freigegeben werden und Kraftstoff über die im Gehäuse befindliche Abführleitung abfließen kann.

Durch die Volumenveränderung wird eine Verschiebung des mit dem Formkegel verbundenen Kolbens im anderen Gehäuse erreicht. Je nach Stellung dieses Kolbens gibt der Form kegel einen bestimmten Querschnitt für die Menge des Abgases frei, die von der Abgasöffnung zur Ansaugöffnung des zweiten Gehäuses strömen soll.

Die rückgeführte Abgasmenge steht in Abhängigkeit zum Drehmomentenverhältnis und weist einen parabelförmigen Verlauf

Die lastabhängig optimale Variation der Größe der Querschnittsfläche der^Ansaugöffnung folgt der Beziehung

+ C

dmax/

wobei ί —— das Drehmomentenverhältnis darstellt und a, b und c Motorkonstanten des jeweiligen Motortyps

Durch die Einrichtung wird unabhängig von der Reglerart eine direkte Abhängigkeit von der Motorlast gewährleistet. Durch die Anordnung der Feder am Formkegel steht bei Motorstillstand der volle Rückführquerschnitt zur Verfügung. Ein weiterer Vorteil ist es, daß durch die ungekühlte Rückführung der Abgase eine Temperaturerhöhung im Brennraum auftritt, die eine Verringerung der Temperaturgradienten und somit der Stickoxidbildung bewirkt.

Ausführungsbeispiel ~~

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die zugehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1 die Abgasrückführeinrichtung in Schnittdarstellung

Fig. 2 die parabelförmige Darstellung des Verhältnisses von Abgasmenge zu Drehmomentenverhältnis.

Eine Einrichtung zur Abgasrückführung besteht aus einem Gehäuse 1, welches mit einer Zuleitung 6 und Ableitung 7 versehen ist, in dem ein Steuerelement 3 angeordnet ist und eine Regelhülse 2, die über eine Verbindungsstange 4 mit der Regelstange der Kraftstoffeinspritzpumpe verbunden ist, zwischen Gehäuseinnenwand und Steuerelement 3 verschiebbar angeordnet ist.

Das Steuerelement 3 trägt an einer Seite einen Kolben 5, der sich im Raum 9 bewegt. Das Gehäuse 1 ist durch eine Leitung 8 mit einem weiteren Gehäuse 11 verbunden, in welchem ein Kolben 10 angeordnet ist, der über eine Stange mit einem Formkegel 12 verbunden ist.

Dabei befindet sich zwischen Gehäusewand und Kolben 10 eine Feder 13. Der Formkegel 12 dient zum Verschließen der Ansaugöffnung 15 gegenüber der Abgasöffnung 14. Wird die Einspritzmenge an Kraftstoff erhöht, bewegt sich die Regelhülse 2 nach rechts und verschließt die Bohrungen im Steuerelement 3. Durch die Zuleitung 6 gelangt weiter Kraftstoff in das Steuerelement 3 und es erfolgt ein Qruckaufbau, durch den sich das Steuerelement 3 nach rechts bewegt. Durch die Steuerung der Einspritzpumpe erfolgt die Verschiebung des Steuerelementes 3 soweit, daß die Bohrungen freigegeben werden und Kraftstoff über die Ableitung 7 abfließen kann. Durch die Volumenänderung wird eine Bewegung des Kolbens 10 im zweiten Gehäuse 11 bewirkt.

Von der Stellung des Kolbens 10 abhängig gibt der Formkegel 12 einen bestimmten Querschnitt der Ansaugöffnung 15 frei, so daß eine bestimmte Menge Abgas von der Abgasöffnung 14 zur Ansaugöffnung 15 strömen kann. Befindet sich der Motor im Stillstand, so verschiebt die Feder 13 den Kolben 10 nach links. Dadurch wird auch das Steuerelement 3 nach links verschoben.

Der volle Querschnitt der Ansaugöffnung 15 ist damit für die Rückführung des Abgases beim Start freigegeben. Mit dem Aufbau eines Druckes in der Einrichtung erfolgt eine Verschiebung des Steuerelementes 3 entsprechend der Stellung der Regelhülse 2.

Bei Vollast hat die Regelhülse 2 die am weitesten rechts liegende Stellung erreicht und der Formkegel 12 schließt die Ansaugöffnung 15.

Bei Verringerung der Fördermenge der Kraftstoffeinspritzpumpe verschiebt sich die Regelhülse 2 nach links und ein größerer Querschnitt der Öffnungen im Steuerelement 3 wird freigegeben. Dadurch sinkt der Druck und durch Wirkung der Feder 13 erfolgt die Verschiebung des Kolbens 10 und des Steuerelementes 3 nach links.

Die Relation zwischen optimaler Abgasmenge und Drehmomentenverhältnis ergibt einen parabelförmigen Verlauf gemäß der Beziehung

_₇₇ -JS- ♦ 7 -S- + 70

und ist in Fig.2 dargestellt.

Dieses gilt für das zuvor dargelegte Beispiel.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Einrichtung zur lastabhängigen Abgasrückführung bei Dieselmotoren, die eine Kraftstoffeinspritzpumpe aufweisen, mit einem in einem Gehäuse angeordneten, die Ansaugöffnung gegenüber der Abgasöffnung verschließenden Formkegel, der durch eine Stange mit einem sich über eine Feder am Gehäuse abstützenden Kolben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) mit Ansaugöffnung (15) durch eine Leitung (8) mit einem Gehäuse (1) verbunden ist, welches eine Zuleitungsöffnung (6) und eine Ableitungsöffnung (7) besitzt und in welchem sich ein mit Bohrungen und einem Kolben (5) versehenes Steuerelement (3) befindet, auf dem eine verschiebbare Regelhülse (2) angeordnet ist, die über eine Verbindungsstange (4) mit der Kraftstoffeinspritzpumpe verbunden ist.
2. Einrichtung zur lastabhängigen Abgasrückführung bei Dieselmotoren, gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lastabhängig optimale Variation der Größe der Querschnittsfläche (F) der Ansaugöffnung (15) der Beziehung