DE1902473A1

DE1902473A1 - Device for improving the exhaust emissions of internal combustion engines especially intended for motor vehicles

Info

Publication number: DE1902473A1
Application number: DE19691902473
Authority: DE
Inventors: Werner Weymann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1969-01-18
Filing date: 1969-01-18
Publication date: 1970-08-27

Description

Einrichtung zur Verbesserung der Abgasemission von insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmten Brennkraftmaschinen.Device to improve the exhaust emissions of in particular for Motor vehicles specific internal combustion engines.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verbesserung der Abgasemission von insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmten Brennkraftmaschinen, die mit einem Vergaser ohne Leerlaufdüse ausgerüstet sind und deren Hauptdüse durch ein Steuerorgan in Abhängigkeit vom Unterdruck vor der Drosselklappe in ihrem Querschnitt veränderbar ist.The invention relates to a device for improving exhaust gas emissions of internal combustion engines, in particular for motor vehicles, which are equipped with a Carburettors are equipped without an idle jet and their main jet is controlled by a control unit The cross section can be changed depending on the negative pressure in front of the throttle valve is.

Die Verbesserung der Abgasemission von Brennkvaftmaschinen, und zwar insbesondere von Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen, wird in neuerer Zeit ein immer dringerendes Problem. Dabei ist eine solche Verbesserung - insbesondere im sogenannten Schiebebetrieb - erforderlich, d.h. in dem Fahrzustand, wenn bei freigegebenem Fahrpedal die Brennkraftmaschine vom Fahrzeug geschoben wird. Dieser Betriebszustand weist normalerweise eine besonders hohe schädliche Abgasemission auf.The improvement of exhaust emissions from Brennkvaftmaschinen, namely in particular of motor vehicle internal combustion engines, has recently become a urgent problem. There is such an improvement - especially in the so-called Push mode - required, i.e. in the driving state when with the accelerator pedal released the engine is pushed by the vehicle. This operating state shows normally have a particularly high level of harmful exhaust emissions.

Der Erfindung liegt eine Lösung dieses Problems bei den eingangs genannten Vergaserarten als Aufgabe zugrunde. Es ist an sich nämlich bekannt, die Leerlaufdüse pneumatisch oder elektromagnetisch zu verschließen. Jedoch ist diese bekannte Einrichtung bei den eingangs genannten Vergaserarten nicht anwendbar.The invention is a solution to this problem with the aforementioned Carburetor types as a task. It is known per se, namely, the idle nozzle to close pneumatically or electromagnetically. However, this is a well-known device not applicable to the types of carburettors mentioned at the beginning.

Eine andere bekannte Methode, den Saugrohrdruck in die Schwimmerkammer eines Vergasers zu leiten, führt zu Ubergangsfehlern, da das I;eerlaufen von belüfteten Kraftstoffspeichern im Vergaser nicht verhindert werden kann. Auch diese bekannte Methode ist daher in der Praxis nicht wirksam.Another known method, the suction pipe pressure in the float chamber of a carburetor leads to transition errors, since the drainage of ventilated Fuel storage in the carburetor cannot be prevented. Also this well-known The method is therefore not effective in practice.

Ferner ist bei der Lösung der gestellten Aufgabe noch zu beachten, daß der für die Bremskraft-Unterstützung notwendige Saugrohr-Unterdruck nicht zerstört werden darf. Die Wirksamkeit einer solchen Einrichtung muß außerdem mit beginnender Verzögerung im Schiebebetrieb schlagartig einsetzen, und schlieBlich muß aber noch sichergestellt werden, daß die Brennkraftmaschine noch einen einwandfreien Leerlauf aufweist.Furthermore, when solving the task at hand, it is important to note that that the intake manifold vacuum required for braking assistance is not destroyed may be. The effectiveness of such a facility must also begin with Suddenly start deceleration in push mode, and finally but it must still be ensured that the internal combustion engine is still working properly Has idle.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei den eingangs genannten Einrichtungen dadurch, daß der Ansaugkanal im Bereich zwischen der Hauptdüse und der Drosselkiappe eine Zusatz-Lliftzuführung.aufweist, in der ein Verschlußorgan angeordnet ist, welches diese Luftzuführung erst bei völlig geschlossener Drosselklappe öffnet. Die Erfindung hat also den allgemeinen Gedanken zum Inhalt, den die Kraftstoff-Förderung bewirkenden Unterdruck zu beseitigen. Hierfür wird übrigens die Zusatzluft zuführung - die erfindungsgemäß vom Luftfilter abgezweigt wird - in ihrem Querschnitt so groß gemacht, daß der im Schiebebetrieb bei geschlossener brosselklappe noch durchgesaugte kleine Luft strom vor der Drosselklappe keinen Unterdruck mehr erzeugen kann.The invention solves the problem posed by those mentioned at the outset Facilities in that the intake duct in the area between the main nozzle and the throttle valve has an additional lift feed, in which a closure member is arranged, which this air supply only when the throttle valve is completely closed opens. The content of the invention therefore has the general idea that the fuel promotion to eliminate causing negative pressure. Incidentally, the additional air supply is required for this - which according to the invention is branched off from the air filter - so large in cross section made that the still sucked through in push mode with the throttle valve closed small air flow in front of the throttle valve can no longer generate negative pressure.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung kann eine wesentliche Verbesserung der Abgasemission im Schiebebetrieb erreicht werden.The device according to the invention can be a significant improvement the exhaust emissions can be achieved during overrun.

Der für die Bremskraft-Unter3tützung benötigte Saugrohr-Unterdruck wird dabei nicht gestört, weil dieser erst hinter der Drosselklappe abgezweigt wird. Außerdem wird die erfindungsgemäße Einrichtung sofort beim Einsetzen der Verzögerung wirksam.The intake manifold vacuum required for braking assistance is not disturbed because it is only branched off after the throttle valve. In addition, the device according to the invention is immediately at the onset of the delay effective.

Im einzelnen schlägt die Erfindung nun vor, daß als Verschlußorgan ein an sich bekanntes Magnetwentil dient, in dessen Erregerstromkreis ein der Drosselklappe zugeordnetes Steuerorgan angeordnet ist. Prinzipiell kann dabei jedes beliebige Magnetventil verwendet werden. Jedoch bevorzugt die Erfindung eine Lösung, wonach das Verschlußorgan als ein unter Strom öffnendes Magnetventil ausgebildet ist und in seinem Erregerstromkreis ein am Fahrpedal angeordneter Schalter liegt, der bei Freigabe des Fahrpedals geschlossen ist und beim Betätigen des Fahrpedals geöffnet wird.In detail, the invention now proposes that as a closure member a known Magnetwentil is used, in whose excitation circuit a throttle valve assigned control member is arranged. In principle, any Solenoid valve can be used. However, the invention prefers a solution according to which the closure member is designed as a solenoid valve which opens under current and in its excitation circuit is a switch arranged on the accelerator pedal, which is at Release of the accelerator pedal is closed and opened when the accelerator pedal is pressed will.

Eine Weiterbildung des Erfindungsgedankens besteht darin, daß ein zusätzliches Sperrglied vorgesehen ist zum Unwirksammachen der Üffnungsbewegung des Verschlußorganes beim Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine. Auf diese Weise ist es möglich, die Brennkraftmaschine einwandfrei im Leerlauf laufen zu lassen. Im einzelnen schlägt die Erfindung hierfür vor, daß am lnsaugkanal zwischen Drosselklappe und Brennkraftmaschine eine Unterdruckdose angeordnet ist als Impulsgeber fiir ein mit dem Verschlußorgan in Wirkverbindung stehenden Schaltorgan. Bei einer iusführungsform nach der Erfindung ist die Unterdruckdose mit einem sich bei fallendem Unterdruck durch Federkraft öffnenden Membranschalter versehen, der im Erregerstromkreis des Magnetrentils liegt in Reihe mit dem vom Fahrpedal zu bdtätigenden Schalter. Auf diese Weise wird der Erregerstromkreis unterbrochen, d.h. also, das Magaetventil schließt die Zusatz-Luftzuführung dann wieder, wenn im Schiebebetrieb die BrennkraSkmaschine ihre Deerlautdrehzahl erreicht. Der Membranschalter und auch der am Fahrpedal angeordnete Schalter können erfindungsgemäß einstellbar ausgebildet werden.A development of the inventive concept is that a an additional locking member is provided to disable the opening movement of the closure member when the engine speed falls below a certain speed. In this way it is possible to run the internal combustion engine properly at idle allow. In detail, the invention proposes that on the intake channel between Throttle valve and internal combustion engine, a vacuum unit is arranged as a pulse generator for a switching element that is in operative connection with the closure element. At a The embodiment according to the invention is the vacuum unit with a falling Negative pressure is provided by the membrane switch, which opens the spring force, in the excitation circuit of the solenoid valve is in series with the switch to be actuated by the accelerator pedal. In this way the excitation circuit is interrupted, i.e. the solenoid valve closes the additional air supply again when the combustion engine is in overrun mode their Deerlaut speed reached. The membrane switch and also the one on the accelerator pedal According to the invention, switches can be designed to be adjustable.

Einzelheiten der Erfindung zeigt das iusführungsbeispiel der Zeichnung an Hand einer schematisch dargestellten Einrichtung an einem Stromberg-Vergaser.Details of the invention are shown in the exemplary embodiment in the drawing on the basis of a device shown schematically on a Stromberg carburetor.

Nach der Zeichnung wird der Querschnitt der Hauptdüse 10 eines Vergasers 11 durch eine konische Düsennadel 12 gesteuert, die an einem Kolben 13 befestigt ist und durch diesen in Abhängig keit vom Unterdruck im Raum 14 vor der Drosselklappe 15 gesteuert wird. Der Raum 14 ist zu diesem Zweck durch Bohrungen 16 im Kolben 13 mit einer Unterdruckkwnmer 17 im oberen Teil des Vergasergehäuses verbunden.According to the drawing, the cross section of the main nozzle 10 of a carburetor 11 controlled by a conical nozzle needle 12 which is attached to a piston 13 is and through this speed as a function of the negative pressure in space 14 in front of the throttle valve 15 is controlled. The space 14 is for this purpose through bores 16 in the piston 13 connected to a Unterdruckkwnmer 17 in the upper part of the carburetor housing.

In den Raum 14 zwischen der Drosselklappe 15 und der Hauptdüse 10 mündet eine Zusatz-Luftzuführung 18, die vom nicht mehr dargestellten Luftfilter abgezweigt ist und die einen verhältnismäßig großen Querschnitt aufweist.Into the space 14 between the throttle valve 15 and the main nozzle 10 opens an additional air supply 18 from the air filter, which is no longer shown is branched off and which has a relatively large cross section.

In dieser Luftzuführung 18 liegt als Verschlußorgan ein Magnetventil 19, welches normalerweise diese Z'isatz-Luftzuführung 18 verschließt. Im Erregerstromkreis 20 dieses Magnetventils ist ein Nembranschalter 21 in Reihe mit einem Auslöseschalter 22 am Fahrpedal 23 angeordnet, welches in üblicher Art und Weise über ein nur schematisch angedeutetes Gestänge 24 die Drosselklappe 15 betätigt. Der Nembranschalter 21 ist am Ansaugstutzen 25 zwischen der Drosselklappe 15 und der nicht dargestellten Brennkraftmaschine angeordnet. Er wird normalerweise durch den dort herrschenden hohen Unterdruck geschlossen gehalten und erst dann durch eine Feder 26 geöffnet, wenn der Unterdruck im Ansaugkanal 25 unter einen bestimmten Wert fällt.In this air supply 18 is a solenoid valve as a closure member 19, which normally closes this additional air supply 18. In the excitation circuit 20 of this solenoid valve is a membrane switch 21 in series with a trigger switch 22 arranged on the accelerator pedal 23, which in the usual way via a only schematically indicated linkage 24 actuates the throttle valve 15. The membrane switch 21 is on the intake manifold 25 between the throttle valve 15 and the internal combustion engine, not shown arranged. It is normally closed by the high negative pressure prevailing there held and only opened by a spring 26 when the negative pressure in the intake duct 25 falls below a certain value.

Der Schalter 22 am Fahrpedal 23 ist normalerweise - d.h. also bei betätigtem Fahrpedal - offen. Er wird erst dann geschlossen, wenn das Fahrpedal 23 freigegeben wird. Das Magnetventil 19 erhält also dann Strom, wenn beide Schalter 21 und 22 geschlossen sind, d.h. also bei freigegebenem Fahrpedal und bei verhältnismäßig hohem Unterdruck im Ansaugkanal 25. Dieser Fahrzustand ist der sogenannte Schiebebetrieb.The switch 22 on the accelerator pedal 23 is normally - i.e. at depressed accelerator pedal - open. It is only closed when the accelerator pedal 23 is released. The solenoid valve 19 receives power when both switches 21 and 22 are closed, i.e. when the accelerator pedal is released and when relatively high negative pressure in the intake duct 25. This driving state is the so-called push mode.

Im normalen Betrieb wird das Fahrpedal 23 betätigt, deh. also, der Schalter 22 ist offen, und das Magnetventil 19 ist stromlos, so daß seine Feder 27 mittels der Ventilplatte 28 die Zusatz-Luftzuführung 18 geschlossen hält. Wenn jetzt bei verhältnismäßig hoher Motordrehzahl, d.h. also bei hohem Unterdruck im Ansaugkanai 25, der Fahrer das Fahrpedal 23 freigibt - z.B. auf einer leichten Gefällstrecke - so wird der Erregerstromkreis 20 geschlossen und das Magnetventil 19 spricht an.In normal operation, the accelerator pedal 23 is operated, ie. so that Switch 22 is open and the solenoid valve 19 is de-energized, so that its spring 27 keeps the additional air supply 18 closed by means of the valve plate 28. if now at a relatively high engine speed, i.e. at high negative pressure in the Intake duct 25, the driver releases the accelerator pedal 23 - e.g. on a slight incline - So the excitation circuit 20 is closed and the solenoid valve 19 responds.

Sein Anker hebt die Verschlußplatte 28 entgegen der Wirkung der Feder 27 ab und gibt die Zusatz-Luftzuführung 18 frei.His anchor lifts the closure plate 28 against the action of the spring 27 and releases the additional air supply 18.

Dadurch bricht der Unterdruck im Raum 14 schlagartig zusammen, so daß aus der Hauptdüse 10 kein Kraftstoff mehr austreten kann und diese durch die konische Düsennadel 12 nahezu abgeschlossen wird. Durch diese exakte Kraftstoffabschaltung werden die Emissionswerte der schädlichen Abgase ganz wesentlich herabgesetzt.As a result, the negative pressure in space 14 suddenly collapses, see above that no more fuel can escape from the main nozzle 10 and this through the conical nozzle needle 12 is almost completed. With this exact fuel cut-off the emission values of the harmful exhaust gases are significantly reduced.

Erreicht jetzt die Brennkraftmaschine in diesem Betriebszustand ihre Leerlaufdrehzahl, so sinkt der Unterdruck im Ansaugkanal 25 auf den entsprechenden Wert ab. Der Membranschalter 21 kann daher durch diesen fallenden Unterdruck nicht mehr geschlossen gehalten werden und die Feder 26 drtickt den Schalter 21 auf. Der Errègerstromkreis 20 wird auf diese Weise unterbrochen und das Iragnetventil 19 fällt ab, d.h. die Feder 27 schließt mittels der Verschlußplatte 28 die Zusatz-Luftzuführung 18. Die normale Funktion des Vergasers 11 setzt also nun wieder ein, d.h. der Motor läuft völlig normal im Leerlauf vreiter.The internal combustion engine now reaches its in this operating state Idle speed, the negative pressure in the intake duct 25 drops to the corresponding one Value. The membrane switch 21 can therefore not by this falling negative pressure can be kept closed and the spring 26 pushes the switch 21 open. Of the Exciter circuit 20 is interrupted in this way and the Iragnetventil 19 falls off, i.e. the spring 27 closes the additional air supply by means of the closure plate 28 18. The normal function of the carburetor 11 now starts again, i.e. the engine runs completely normally when idling.

Abschließend sei noch erwähnt, daß die Erfindung bei solchen Brennkraftmaschinen am wirksamsten ist, die zwischen Einlaßventil und Vergaser nur kurze und möglichst gut geheizte ansaugweg aufweist.Finally it should be mentioned that the invention applies to such internal combustion engines the most effective way is to keep the distance between the inlet valve and the carburettor as short as possible has well-heated suction path.

Claims

A n 5 p r e c h e:

1. Device to improve the exhaust emission of in particular Internal combustion engines intended for motor vehicles with a carburettor without an idle jet are equipped and their main nozzle by a control element depending on the negative pressure can be changed in its cross-section in front of the throttle valve, characterized in that that the intake duct is in the area between the main nozzle (10) and the throttle valve (15) has an additional air supply (18) in which a closure member (solenoid valve 19) is arranged, which this Luftzuführw (18) only when 'completely closed The throttle valve (15) opens.

2. Device according to claim 1, characterized in that the closure member a known solenoid valve (19) is used, in whose excitation circuit (20) a control element (switch 22) assigned to the throttle valve (15) is arranged.

3. Device according to claim 2, characterized in that the closure member is designed as a current-opening solenoid valve (19) and in its excitation circuit (20) a switch (22) located on the accelerator pedal (23), which is activated when the The accelerator pedal (23) is closed and is opened when the accelerator pedal is pressed.

4. Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized by an additional locking element (membrane switch (21) to disable the Opening movement of the closure member (solenoid valve 19) when falling below a certain speed of the internal combustion engine.

5. Device according to claim 4, characterized in that the intake duct (25) a vacuum unit is arranged between the throttle valve (15) and the internal combustion engine acts as a pulse generator for one with the closure member (solenoid valve 19) in operative connection standing switching element (membrane switch 21).

6. Device according to claim 5, characterized in that the vacuum unit with a membrane switch that opens when the negative pressure drops due to spring force (spring 26) (21) is provided, which is in the excitation circuit (20) of the solenoid valve (19) Row with the switch (22) to be operated by the accelerator pedal (23).

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