DE19918469A1

DE19918469A1 - Secondary air valve for supplying additional air to the exhaust gas flow of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE19918469A1
Application number: DE19918469A
Authority: DE
Inventors: Stefan Egger; Klaus Kraft
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2000-10-26
Also published as: DE50000252D1; EP1046797B1; EP1046797A2; EP1046797A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sekundärluftventil zur Zuführung von Zusatzluft zum Abgasstrom einer Brennkraftmaschine, dessen Eingang mit der Förderseite einer Luftpumpe und dessen Ausgang mit der Abgasanlage der Brennkraftmaschine verbunden ist, und wobei der einen Übertritt vom Eingang zum Ausgang steuernde Ventilkörper des Sekundärluftventils durch ein Federelement in seiner geschlossenen Position gehalten wird und mittels einer in einer Ventil-Steuerkammer angeordneten Membran durch Beaufschlagen einer Seite dieser Membran mit von der Luftpumpe bereitgestelltem Überdruck geöffnet wird. Erfindungsgemäß zweigt vom Ausgang des Sekundärluftventils eine in der Umgebung mündende Ausgleichsleitung ab, die von einem mit dem Ventilkörper starr verbundenen und somit bewegbar angeordneten Ausgleichskörper verschlossen ist. Mit dieser Maßnahme kann die Federkraft des Federelementes gering gehalten werden, so daß bereits ein geringer von der Luftpumpe bereitgestellter Überdruck ausreicht, um das Sekundärluftventil zu öffnen.The invention relates to a secondary air valve for supplying additional air to the exhaust gas flow of an internal combustion engine, the input of which is connected to the delivery side of an air pump and the output of which is connected to the exhaust system of the internal combustion engine, and wherein the valve body of the secondary air valve controlling the transfer from the input to the output is connected by a spring element in it is held in the closed position and is opened by means of a membrane arranged in a valve control chamber by applying one side of this membrane with excess pressure provided by the air pump. According to the invention branches off from the outlet of the secondary air valve in the environment opening compensation line, which is closed by a rigidly connected to the valve body and thus movably arranged compensation body. With this measure, the spring force of the spring element can be kept low, so that even a slight excess pressure provided by the air pump is sufficient to open the secondary air valve.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sekundärluft-Ventil zur Zuführung von Zusatzluft zum Abgasstrom einer Brennkraftmaschine, dessen Eingang mit der Förder seite einer Luftpumpe und dessen Ausgang mit der Abgasanlage der Brenn kraftmaschine verbunden ist, und wobei der einen Übertritt vom Eingang zum Ausgang steuernde Ventilkörper des Sekundärluftventiles durch ein Fe derelement in seiner geschlossenen Position gehalten wird und mittels einer in einer Ventil-Steuerkammer angeordneten Membran durch Beaufschlagen einer Seite dieser Membran mit von der Luftpumpe bereitgestelltem Über druck geöffnet wird. Ein derartiges Sekundärluftventil bildet zumindest inter nen Stand der Technik, daneben wird zum technischen Umfeld auf die DE 43 26 340 A1 verwiesen.The invention relates to a secondary air valve for supplying additional air to the exhaust gas flow of an internal combustion engine, the input of which with the conveyor side of an air pump and its outlet with the exhaust system of the Brenn engine is connected, and wherein the one crossing from the entrance valve body of the secondary air valve controlling the output by an Fe the element is held in its closed position and by means of a membrane placed in a valve control chamber by loading one side of this membrane with excess provided by the air pump pressure is opened. Such a secondary air valve forms at least internally state of the art, in addition to the technical environment DE 43 26 340 A1 referenced.

Ein Sekundärluftventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dient dazu, die Zuführung eines von einer Sekundärluftpumpe geförderten Frischluft stromes zum Abgasstrom einer Brennkraftmaschine zu steuern bzw. in den jenigen Betriebszuständen, in denen keine Beimengung von Frischluft zum Brennkraftmaschinen-Abgasstrom erfolgen soll, ein quasi Zurück-Strömen von Brennkraftmaschinen-Abgas zur Luftpumpe hin zu verhindern. Bislang wurde der Ventilkörper des Sekundärluftventiles unter Zuhilfenahme des von der Brennkraftmaschine erzeugten bzw. bei Teillastbetrieb einer quantitäts gesteuerten Brennkraftmaschine in deren Sauganlage vorliegenden Unter druckes betätigt. Dabei wird der Ventilkörper durch ein Federelement in sei ner geschlossenen Position gehalten und durch Beaufschlagen einer im Se kundärluftventil vorgesehenen Steuerkammer, welche von einer auf den Ventilkörper einwirkenden Membran begrenzt wird, mit Unterdruck geöffnet. Dieser bekannte Stand der Technik ist in der eingangs genannten DE 43 26 340 A1 gezeigt.A secondary air valve according to the preamble of claim 1 serves the supply of fresh air conveyed by a secondary air pump to control the flow of exhaust gas from an internal combustion engine or in the those operating conditions in which no addition of fresh air to the Internal combustion engine exhaust gas flow should take place, a quasi backflow to prevent from engine exhaust gas to the air pump. So far was the valve body of the secondary air valve with the help of the internal combustion engine generated or at partial load operation of a quantity controlled internal combustion engine present in their intake system sub pressure actuated. The valve body is in by a spring element ner closed position and by applying one in the Se Kundärluftventil provided control chamber, which from one to the Valve body acting membrane is limited, opened with negative pressure. This known prior art is in the above DE 43 26 340 A1 shown.

Künftige quantitätsgesteuerte Brennkraftmaschinen werden jedoch aufgrund neuartiger Quantitäts-Steuerungskonzepte nahezu keinen Unterdruck er zeugen, so daß auch kein Unterdruck zum Öffnen des Sekundärluftventiles zur Verfügung steht. Naheliegend ist es daher, den von der Sekundärluft pumpe bereitgestellten Überdruck zum Öffnen des Ventilkörpers des Sekun därluftventiles heranzuziehen. Hierzu muß eigentlich nur die andere Seite der o. g. Membran mit Überdruck beaufschlagt werden, d. h. wurde vorher bspw. die Unterseite der mit dem Ventilkörper verbundenen Membran mit Unterdruck beaufschlagt, um den Ventilkörper in seine Offenposition zu be wegen, so kann nunmehr an die Oberseite der Membran zum Erreichen des gleichen Zweckes Überdruck angelegt werden.Future quantity-controlled internal combustion engines, however, are due innovative quantity control concepts almost no negative pressure testify so that no negative pressure to open the secondary air valve is available. It is therefore obvious that the secondary air pump provided overpressure to open the valve body of the Sekun to use the digester valve. Only the other side has to do this the above Overpressurized membrane, d. H. was before for example, the underside of the membrane connected to the valve body Vacuum applied to move the valve body to its open position because of that, can now be at the top of the membrane to reach the overpressure are created for the same purpose.

Das den Ventilkörper in seiner geschlossenen Position haltende Federele ment muß eine gewisse Mindestfederkraft entwickeln, um sicherzustellen, daß der Ventilkörper auch bei den in der Brennkraftmaschinen-Abgasanlage üblicherweise auftretenden Druckpulsationen - aufgrund dieser kann in der Abgasanlage zeitlich und örtlich beschränkt nämlich Unterdruck auftreten - nicht selbsttätig geöffnet wird. Die Federkraft muß also ausreichend hoch sein, damit das Sekundärluftventil bei nicht angelegtem Steuerdruck - (dieser dient dem Öffnen des Sekundärluftventiles) - trotz des Auftretens von Unter druckspitzen in der Abgasanlage geschlossen bleibt.The spring element holding the valve body in its closed position ment must develop a certain minimum spring force to ensure that the valve body also in the internal combustion engine exhaust system Typically occurring pressure pulsations - due to this can in the Exhaust system limited in time and place, namely negative pressure occur - is not opened automatically. The spring force must therefore be sufficiently high so that the secondary air valve when the control pressure is not applied - (this serves to open the secondary air valve) - despite the occurrence of sub pressure peaks in the exhaust system remain closed.

Nun hat sich gezeigt, daß bei vernünftiger Dimensionierung der Sekundär luftpumpe sowie des Sekundärluftventiles der von der Sekundärluftpumpe bereitgestellte Überdruck nicht ausreichend hoch ist, um den Ventilkörper gegen die Federkraft des entsprechend den im letzten Absatz beschriebe nen Anforderungen ausgelegten Federelementes öffnen zu können. Zwar könnte die Pumpenleistung der Sekundärluftpumpe entsprechend erhöht und/oder die Fläche der den Ventilkörper betätigenden Membran entspre chend vergrößert werden, jedoch sprechen gegen die Umsetzung dieser Maßnahmen andere Argumente.It has now been shown that with a reasonable dimensioning the secondary air pump and the secondary air valve from the secondary air pump Provided excess pressure is not high enough to the valve body against the spring force of the corresponding to that described in the last paragraph to be able to open the spring element designed to meet requirements. Though the pump output of the secondary air pump could be increased accordingly and / or the area of the membrane actuating the valve body corresponds be enlarged accordingly, but speak against the implementation of these Measures other arguments.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Maßnahmen aufzuzeigen, mit Hilfe derer an einem Sekundärluftventil nach dem Oberbegriff des An spruchs 1 dessen Ventilkörper auch mit einem betragsmäßig relativ niedri gen Überdruck geöffnet werden kann.The object of the present invention is therefore to demonstrate measures with the help of a secondary air valve according to the preamble of An Say 1 whose valve body also with a relatively low amount can be opened against overpressure.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß vom Ausgang des Sekundärluftventiles eine in der Umgebung mündende Ausgleichsleitung abzweigt, die von einem mit dem Ventilkörper starr verbundenen und somit bewegbar angeordneten Ausgleichskörper verschlossen ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The solution to this problem is characterized in that from the exit of the secondary air valve, an equalizing line leading into the environment branches off from a rigidly connected to the valve body and thus movably arranged compensating body is closed. Beneficial Training and further education are included in the subclaims.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß mit Hilfe der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale die Federkraft des den Ventilkörper in seiner geschlossenen Position haltenden Federelementes gegenüber dem bekannten Stand der Technik herabgesetzt werden kann. Eine derart reduzierte Federkraft hat nun zur Folge, daß auch nur ein ent sprechend geringerer Überdruck benötigt wird, um den Ventilkörper gegen diese (geringere) Federkraft in seine Offenposition zu bewegen. Das o. g. der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem wird also nicht durch Bereitstellen einer vergrößerten Ventilöffnungskraft, sonder durch Herabset zen der beim Öffnen zu überwindenden Ventilschließkraft gelöst. According to the invention it was recognized that with the help of the characterizing part of claim 1 features specified the spring force of the Valve body in its closed position holding spring element can be reduced compared to the known prior art. Such a reduced spring force now has the consequence that only one ent speaking lower pressure is required to counter the valve body to move this (lower) spring force into its open position. The above the The problem underlying the present invention is not solved by Providing increased valve opening force, but by lowering zen the valve closing force to be overcome when opening.

Herabgesetzt werden kann die Ventilschließkraft bzw. die vom den Ventil körper in seiner geschlossenen Position haltenden Federelement erzeugte Federkraft wegen des Vorhandenseins der genannten Ausgleichsleitung mit dem darin bewegbar angeordneten und mit dem Ventilkörper starr verbun denen Ausgleichskörper. Nachdem diese vom Ausgang des Sekundärluft ventiles abzweigende und somit einerseits mit der Brennkraftmaschinen- Abgasanlage verbundene Ausgleichsleitung andererseits in der Umgebung mündet, und nachdem diese Ausgleichsleitung zur Umgebung hin von einem bewegbar angeordneten Ausgleichskörper verschlossen ist, der mit dem Ventilkörper starr verbunden ist, werden durch diese Anordnung Unterdruck spitzen, die in der Abgasanlage auftreten, bezüglich des Ventilkörpers kom pensiert bzw. ausgeglichen. Ein in der Abgasanlage zeitlich sowie örtlich be grenzt vorliegender Unterdruck kann somit den Ventilkörper nicht mehr in seine Offenposition bewegen, da der in der Ausgleichsleitung vorgesehene und mit dem Ventilkörper verbundene Ausgleichskörper einer solchen Öff nungsbewegung entgegenwirkt. Demzufolge ist es möglich, die Federkraft des den Ventilkörper in seiner geschlossenen Position haltenden Federele mentes erheblich zu reduzieren, da dieses Federelement nun nicht mehr gegen eventuell in der Abgasanlage auftretende Unterdruckspitzen wirken muß.The valve closing force or that of the valve can be reduced generated in its closed position holding spring element Spring force due to the presence of the above-mentioned compensating line the movably arranged therein and rigidly connected to the valve body those compensating bodies. After this from the outlet of the secondary air valve branching and thus on the one hand with the internal combustion engine Exhaust system connected compensation line on the other hand in the area flows out, and after this equalization line to the environment from one movably arranged compensating body is closed, which with the Valve body is rigidly connected, this arrangement creates negative pressure peaks that occur in the exhaust system com with respect to the valve body pens or balanced. A be in the exhaust system temporally and locally the existing negative pressure can no longer limit the valve body move its open position as the one provided in the compensating line and with the valve body connected compensating body of such an opening counteracts movement. As a result, it is possible to use the spring force of the spring element holding the valve body in its closed position mentes significantly, since this spring element is no longer counteract any vacuum peaks that may occur in the exhaust system got to.

Bevorzugt besitzen der Ventilkörper sowie der Ausgleichskörper eine im we sentlichen gleiche Querschnittsfläche. Dies sowie weitere ggf. erfindungswe sentliche Merkmale sowie der soeben beschriebene, der vorliegenden Erfin dung zugrunde liegende Gedanke wird auch aus der folgenden Beschrei bung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles klar ersichtlich. In der bei gefügten einzigen Figur ist dabei ein erfindungsgemäßes Sekundärluftventil im Schnitt dargestellt.Preferably, the valve body and the compensating body have an inner substantially the same cross-sectional area. This and other fiction significant features as well as the present invention just described The underlying idea is also derived from the following description Exercise of a preferred embodiment can be clearly seen. In the case of joined single figure is a secondary air valve according to the invention shown in section.

Mit der Bezugsziffer 1 ist der Eingang des Sekundärluftventiles bezeichnet, der mit der Förderseite einer figürlich nicht dargestellten Luftpumpe (= Se kundärluftpumpe) verbunden ist. Der Ausgang 2 des Sekundärluftventiles ist mit der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine verbunden. Im Innenraum des Sekundärluftventiles ist ein Übertritt 3 vorgesehen, über den eine Ver bindung zwischen dem Eingang 1 und dem Ausgang 2 hergestellt werden kann, wenn ein den Übertritt 3 steuernder Ventilkörper 4 geöffnet wird. In seiner figürlich dargestellten Position gibt dieser Ventilkörper 4 den Übertritt 3 zumindest teilweise frei, so daß ein von der Sekundärluftpumpe geförder ter Frischluftstrom vom Eingang 1 durch den Übertritt 3 hindurch zum Aus gang 2 des Sekundärluftventiles und von diesem aus in die Abgasanlage der Brennkraftmaschine gelangen kann. Wird hingegen der tellerförmige Ventil körper 4 ausgehend von seiner dargestellten Position gemäß Pfeilrichtung 5 nach oben bewegt, so daß er mit seinem Randabschnitt an der den Übertritt 3 enthaltenden Innen-Trennwand 6 des Sekundärluftventiles anliegt, so ist der Übertritt 3 verschlossen und demzufolge die Verbindung zwischen dem Eingang 1 und dem Ausgang 2 unterbrochen. Hierzu ist - was der Einfach heit halber figürlich nicht dargestellt ist - der Randbereich des Übertritts 3 an der Innen-Trennwand 6 als Ventilsitz 6' für den Ventilkörper 4 ausgebildet. Dabei kann im Bereich dieses Ventilsitzes 6' ein geeignetes Dichtelement vorgesehen sein. Im letztgenannten Zustand, wenn also der Ventilkörper 4 auf seinem Ventilsitz 6' aufliegt, kann weder ein von der Sekundärluftpumpe geförderter Luftstrom in die Abgasanlage der Brennkraftmaschine gelangen, noch kann aus dieser Abgasanlage ein Teil des Brennkraftmaschinen- Abgasstromes zur abgeschalteten (und somit keinen Gegendruck bereit stellenden) Luftpumpe gelangen, so daß diese durch das heiße Abgas nicht geschädigt werden kann.Reference number 1 denotes the input of the secondary air valve, which is connected to the delivery side of an air pump (not shown in the figure). The outlet 2 of the secondary air valve is connected to the exhaust system of an internal combustion engine. In the interior of the secondary air valve, a transition 3 is provided, via which a connection can be made between the inlet 1 and the outlet 2 when a valve body 4 controlling the passage 3 is opened. In its figurative position, this valve body 4 releases the transition 3 at least partially, so that a fresh air flow conveyed by the secondary air pump from the inlet 1 through the transition 3 through to the outlet 2 of the secondary air valve and from there into the exhaust system of the internal combustion engine . If, however, the plate-shaped valve body 4 is moved upwards from its position shown in the direction of the arrow 5 so that its edge portion rests on the inner partition 6 of the secondary air valve containing the transition 3 , the transition 3 is closed and consequently the connection between input 1 and output 2 interrupted. For this purpose - which is not shown in the figure for the sake of simplicity - the edge region of the transition 3 on the inner partition 6 is designed as a valve seat 6 'for the valve body 4 . A suitable sealing element can be provided in the area of this valve seat 6 '. In the latter state, that is, when the valve body 4 rests on its valve seat 6 ', neither an air flow conveyed by the secondary air pump can get into the exhaust system of the internal combustion engine, nor can part of the internal combustion engine exhaust flow be switched off from this exhaust system (and thus no back pressure ready) air pump so that it cannot be damaged by the hot exhaust gas.

Wie bereits erwähnt ist der Ventilkörper 4 in bzw. gegen Pfeilrichtung 5 ver schiebbar. Hierzu wird der Ventilkörper 4 von einer im Gehäuse 7 des Se kundärluftventiles ebenfalls gemäß Pfeilrichtung 5 längsverschiebbar ge führten Betätigungsstange 8 getragen, deren erstes (hier oberes) Ende ei nen sog. Zwischenteller 9 trägt, der von der zylindrischen Seitenwand 10 einer sog. Federkammer 11 geführt wird. An die der Betätigungsstange 8 abgewandten Seite des Zwischentellers 9 schließt sich eine sog. Überset zungskammer 12 an, die randseitig wieder vom Gehäuse 7 und nach oben hin, d. h. auf der dem Zwischenteller 9 gegenüberliegenden Seite von einer Membran 13 begrenzt wird. Auf der der Übersetzungskammer 12 abge wandten Seite der Membran 13 ist eine Ventil-Steuerkammer 14 vorgese hen, die im übrigen Bereich von einem Deckelteil 15 des Sekundärluftventi les begrenzt wird. Zwischen diesem Deckelteil 15 sowie dem Gehäuse 7 ist die Membran 13 randseitig eingespannt. Bereits an dieser Stelle sei erwähnt, daß die Übersetzungskammer 12 vollständig mit einem im wesentlichen in kompressiblen und dabei fluidische Eigenschaften aufweisenden Medium befüllt ist.As already mentioned, the valve body 4 can be pushed ver in or against the direction of arrow 5 . For this purpose, the valve body 4 is carried by an actuating rod 8 which is longitudinally displaceable in the housing 7 of the secondary air valve, also in the direction of the arrow 5 , the first (here upper) end of which carries a so-called intermediate plate 9 which is supported by the cylindrical side wall 10 of a so-called spring chamber 11 to be led. On the side facing away from the actuating rod 8 of the intermediate plate 9 , there is a so-called translation chamber 12 , which is again bounded on the edge side by the housing 7 and upwards, ie on the side opposite the intermediate plate 9 by a membrane 13 . On the translation chamber 12 abge side of the membrane 13 , a valve control chamber 14 is hen vorgese, which is limited in the remaining area by a cover part 15 of the secondary air valve. The membrane 13 is clamped at the edge between this cover part 15 and the housing 7 . Already at this point it should be mentioned that the translation chamber 12 is completely filled with a medium which is essentially compressible and has fluidic properties.

In der Federkammer 11, die (hier) nach unten hin, d. h. auf der dem Zwi schenteller 9 gegenüberliegenden Seite von einer sich an die zylindrische Seitenwand 10 anschließenden Bodenplatte 16 begrenzt wird, ist ein als Druck-Schraubenfeder ausgebildetes Federelement 17 angeordnet. Dieses zwischen der Bodenplatte 16 und dem Zwischenteller 9 eingespannte Feder element 17 ist derart ausgelegt, daß es den (verschiebbar angeordneten) Zwischenteller 9 gemäß Pfeilrichtung 5 (nach oben) zu verschieben trachtet. Da der Ventilkörper 4 über die Betätigungsstange 8 starr mit dem Zwi schenteller 9 verbunden ist, wird dieser Ventilkörper 4 somit durch das be sagte Federelement 17 in seiner geschlossenen Position gehalten. Im übri gen ist die Federkammer 11 über einen Entlüftungskanal 18 mit der Umge bung verbunden, so daß in dieser Federkammer 11 bei einer Längsver schiebung des Ventilkörpers 4 (und somit auch des Zwischentellers 9) kein Überdruck oder Unterdruck entsteht. In the spring chamber 11 , which (here) towards the bottom, that is, on the side opposite the intermediate plate 9 is delimited by a base plate 16 adjoining the cylindrical side wall 10 , a spring element 17 designed as a compression coil spring is arranged. This clamped between the base plate 16 and the intermediate plate 9 spring element 17 is designed such that it tries to move the (displaceably arranged) intermediate plate 9 in the direction of arrow 5 (upward). Since the valve body 4 is rigidly connected to the intermediate plate 9 via the actuating rod 8 , this valve body 4 is thus held in its closed position by the said spring element 17 . In addition, the spring chamber 11 is connected via a ventilation channel 18 with the surrounding area, so that in this spring chamber 11 with a longitudinal displacement of the valve body 4 (and thus also the intermediate plate 9 ) there is no overpressure or underpressure.

Initiiert werden kann eine soeben genannte Verschiebung des Ventilkörpers 4 durch Anlegen von Steuerdruck an die Membran 13. Hierzu wird die Ventil- Steuerkammer 14 mit Überdruck beaufschlagt, wofür im Deckelteil 15 ein Eintrittsstutzen 19 vorgesehen ist, der über eine Steuerleitung 20 mit dem Eingang 1 des Sekundärluftventiles verbunden ist. Ist somit die eingangs genannte Sekundärluftpumpe in Betrieb, so liegt im Eingang 1 des Sekun därluftventiles Überdruck vor, der über die Steuerleitung 20 in die Ventil- Steuerkammer 14 weitergeleitet wird. Dieser in der Steuerkammer 14 aufge baute Überdruck bewegt die Membran 13 gegen Pfeilrichtung 5 nach unten quasi in die Übersetzungskammer 12 hinein. Da letztere - wie bereits er wähnt - vollständig mit einem im wesentlichen inkompressiblen und dabei fluidische Eigenschaften aufweisenden Medium befüllt ist, wird hierdurch der Zwischenteller 9 ebenfalls gegen Pfeilrichtung 5 nach unten verschoben, so daß über die Betätigungsstange 8 auch der Ventilkörper 4 gegen Pfeilrich tung 5 (und somit in Längsrichtung der Betätigungsstange 8) verschoben wird. Lag dieser Ventilkörper 4 also vor dem Beaufschlagen der Ventil- Steuerkammer 14 mit Überdruck an der Innen-Trennwand 6 bzw. an seinem Ventilsitz 6' an (und war somit der Übertritt 3 zunächst geschlossen), so wird er nunmehr (nach Inbetriebnahme der Sekundärluftpumpe) von dieser In nen-Trennwand 6 und damit von seinem Ventilsitz 6' abgehoben, womit der Übertritt 3 freigegeben wird.A just-mentioned displacement of the valve body 4 can be initiated by applying control pressure to the membrane 13 . For this purpose, the valve control chamber 14 is pressurized, for which purpose an inlet connection 19 is provided in the cover part 15 , which is connected via a control line 20 to the inlet 1 of the secondary air valve. Thus, the above-mentioned secondary air pump is in operation, there is excess pressure in the inlet 1 of the secondary air valve, which is passed on via the control line 20 into the valve control chamber 14 . This built up in the control chamber 14 overpressure moves the membrane 13 against the arrow 5 down into the translation chamber 12 . Since the latter - as already mentioned - is completely filled with an essentially incompressible and fluidic medium, the intermediate plate 9 is also moved downward in the direction of the arrow 5 , so that the valve stem 4 against the direction of the arrow 5 via the actuating rod 8 (and thus in the longitudinal direction of the actuating rod 8 ) is shifted. If this valve body 4 was thus before the valve control chamber 14 was pressurized with excess pressure on the inner partition 6 or on its valve seat 6 '(and thus the transition 3 was initially closed), it will now (after the secondary air pump has been started up) from this in nen partition 6 and thus lifted from its valve seat 6 ', whereby the transition 3 is released.

Wie ersichtlich ist, ist die Querschnittsfläche des Zwischentellers 9 geringer als diejenige der Membran 13, so daß über dieses Flächenverhältnis unter Zwischenschaltung der Übersetzungskammer 12 quasi eine Übersetzung des an die Membran 13 von der Seite der Ventil-Steuerkammer 14 her an gelegten Überdrucks im Hinblick auf eine vergrößerte auf den Zwischenteller 9 einwirkende Kraft erfolgt. Unter Ausnutzung dieser Kraft-Übersetzung ge nügt daher bereits ein relativ geringer Überdruck, um den Ventilkörper 4 ge gen die Kraft des Federelementes 17 im Öffnungssinne zu betätigen.As can be seen, the cross-sectional area of the intermediate plate 9 is smaller than that of the membrane 13 , so that over this area ratio, with the interposition of the translation chamber 12 , a translation of the excess pressure applied to the membrane 13 from the side of the valve control chamber 14 with regard to there is an increased force acting on the intermediate plate 9 . Taking advantage of this force translation ge therefore already suffices a relatively slight excess pressure to actuate the valve body 4 against the force of the spring element 17 in the opening direction.

Allerdings kann dieses soeben erläuterte (und durch die Übersetzungskam mer 12 realisierte) Übersetzungsverhältnis nicht allzu groß gewählt werden, da mit dieser geschilderten Kraft-Übersetzung selbstverständlich eine Ver ringerung des erzielbaren Ventilhubes des Ventilkörpers 4 einhergeht. Eine relativ große Auslenkung der Membran 13 entgegen Pfeilrichtung 5 (nach unten) ergibt somit nurmehr eine reduzierte (gleichgerichtete) Bewegungs strecke für den Zwischenteller 9 sowie für den Ventilkörper 4. Aus diesem Grunde kann in einer alternativen (figürlich nicht dargestellten) Ausfüh rungsform die Übersetzungskammer 12 auch überhaupt nicht vorgesehen sein. In dieser alternativen Ausführungsform ist dann die den Ventilkörper 4 tragende Betätigungsstange 8 direkt mit der Membran 13 verbunden bzw. direkt an dieser Membran 13 angelenkt bzw. befestigt. Dann wird eine durch Druckbeaufschlagung der Ventil-Steuerkammer 14 hervorgerufene Ver schiebung der Membran 13 bzw. des Zentrums der Membran 13 gegen Pfeil richtung 5 im Verhältnis 1 : 1 auf den Ventilkörper 4 übertragen. Selbstver ständlich muß hierfür der in die Ventil-Steuerkammer 14 eingeleitete Steuer druck bzw. Überdruck eine ausreichende Höhe besitzen, um diese Verschie bebewegung gegen die Federkraft des Federelementes 17 einleiten zu kön nen.However, this just explained (and realized by the Telekommunikationsmer 12 ) gear ratio can not be chosen too large, because with this force translation of course a reduction in the achievable valve lift of the valve body 4 goes hand in hand. A relatively large deflection of the diaphragm 13 in the direction of the arrow 5 (downward) thus only results in a reduced (rectified) movement distance for the intermediate plate 9 and for the valve body 4 . For this reason, the translation chamber 12 can also not be provided at all in an alternative (not shown in the figure) embodiment. In this alternative embodiment, the valve body 4 supporting operating shaft 8 is then directly connected to the diaphragm 13 and hinged directly to the membrane 13 or fastened. Then a Ver caused by pressurizing the valve control chamber 14 displacement of the membrane 13 or the center of the membrane 13 against arrow direction 5 in a ratio of 1: 1 to the valve body 4 . Of course, this must be the pressure introduced in the valve control chamber 14 control or excess pressure have a sufficient height to be able to initiate this displacement movement against the spring force of the spring element 17 .

In noch einer weiteren alternativen (ebenfalls nicht figürlich dargestellten) Ausführungsform kann das Übersetzungsverhältnis durch die dann wieder vorhandene Übersetzungskammer 12 so ausgebildet werden, daß ein relativ geringer Verschiebeweg der Membran 13 gegen Pfeilrichtung 5 in einen demgegenüber größeren Verschiebeweg des Zwischentellers 9 und somit auch des Ventilkörpers 4 übersetzt wird. Eine derartige Gestaltung, nach welcher die Querschnittsfläche des Zwischentellers 9 größer als diejenige der Membran 13 wäre, kann im Hinblick auf eine hohe Durchströmrate des Sekundärluftventiles wünschenswert sein. Selbstverständlich muß hierfür dann der in die Ventil-Steuerkammer 14 eingeleitete Steuerdruck bzw. Über druck eine ausreichende Höhe besitzen, um diese streckenmäßig relativ große Verschiebebewegung gegen die Federkraft des Federelementes 17 einleiten zu können.In yet another alternative embodiment (also not shown in the figures), the transmission ratio can be formed by the then again available translation chamber 12 in such a way that a relatively small displacement path of the membrane 13 against the arrow direction 5 into a larger displacement path of the intermediate plate 9 and thus also of the valve body 4 is translated. Such a design, according to which the cross-sectional area of the intermediate plate 9 would be larger than that of the membrane 13 , may be desirable in view of a high flow rate of the secondary air valve. Of course, the control pressure or pressure introduced into the valve control chamber 14 must have a sufficient height for this to be able to initiate this relatively large displacement movement against the spring force of the spring element 17 .

Aus den bisherigen Erläuterungen wird ersichtlich, daß die betragsmäßige Höhe des in die Ventil-Steuerkammer 14 im Hinblick auf eine Öffnungsbe wegung des Ventilkörpers 4 einzubringenden Überdrucks eine wesentliche bzw. kritische Größe darstellt, insbesondere da - wie vor dieser Beschrei bung des bevorzugten Ausführungsbeispieles eingangs erläutert wurde - das Federelement 17 hinsichtlich seiner Kraftentfaltung so auszulegen ist, daß in denjenigen Betriebszuständen, in denen das Sekundärluftventil geschlossen bleiben soll, der Ventilkörper 4 tatsächlich sicher und stets in seiner ge schlossenen Position gehalten wird.From the previous explanations it can be seen that the amount of the amount to be introduced into the valve control chamber 14 with respect to an opening movement of the valve body 4 represents an essential or critical variable, in particular since - as explained before this description of the preferred embodiment was - the spring element 17 is designed in terms of its power delivery so that in those operating conditions in which the secondary air valve is to remain closed, the valve body 4 is actually held securely and always in its closed position.

Damit nun Unterdruckspitzen, die bekanntlich in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine aufgrund der dort anzutreffenden Abgaspulsationen auftreten können, nicht von sich aus eine Öffnungsbewegung des Ventilkör pers 4 einleiten können, sind am erfindungsgemäßen Sekundärluftventil die weiteren folgenden Maßnahmen vorgesehen:
Vom Ausgang 2 des Sekundärluftventiles zweigt eine in der Umgebung mündende sog. Ausgleichsleitung 21 ab, die von einem mit dem Ventilkörper 4 starr verbundenen und somit bewegbar angeordneten Ausgleichskörper 22 verschlossen ist. Dabei ist hier an der der Membran 13 abgewandten Seite des Ventilkörpers 4 eine den Ausgleichskörper 22 tragende sog. Ausgleichs stange 8' vorgesehen. Wie ersichtlich handelt es sich hier bei der Aus gleichsstange 8' sowie bei der Betätigungsstange 8 um ein einziges (gemeinsames) Bauteil, d. h. die Betätigungsstange 8 setzt sich geradlinig bis zum Ausgleichskörper 22 hin fort bzw. die Ausgleichsstange 8' setzt sich geradlinig bis zum Zwischenteiler 9 hin fort, jedoch kann dies auch anders gestaltet sein.So that vacuum peaks, which are known to occur in the exhaust system of an internal combustion engine due to the exhaust gas pulsations encountered there, cannot initiate an opening movement of the valve body 4 , the following measures are provided on the secondary air valve according to the invention:
From the outlet 2 of the secondary air valve, a so-called compensating line 21 branches off, which is closed by a compensating body 22 which is rigidly connected to the valve body 4 and is therefore arranged to be movable. Here, on the side of the valve body 4 facing away from the membrane 13, a so-called compensating rod 8 'carrying the compensating body 22 is provided. As can be seen, it is here at the compensatory rod 8 'and (common) with the actuating rod 8 by a single component, that is, the actuator rod 8 is in a straight line to the compensating body 22 traveling toward or the balance bar 8' is in a straight line up to the intermediate divider 9 away, but this can also be designed differently.

Wie ersichtlich ist die freie Querschnittsfläche des Ausgleichskörpers 22 im wesentlichen gleich der freien Querschnittsfläche des Ventilkörpers 4. Wirkt somit auf die (hier untere) dem Ausgang 2 zugewandte Oberfläche 4a des Ventilkörpers 4 Unterdruck ein, der von der an den Ausgang 2 angeschlos senen Brennkraftmaschinen-Abgasanlage kommend bis zu dieser Oberflä che 4a weitergeleitet wird, so wirkt der gleiche Unterdruck auch auf die dem Ventilkörper 4 sowie dem Ausgang 2 zugewandte und somit der Umgebung abgewandte Oberfläche 22a des Ausgleichskörpers 22 ein. Bei stillgesetzter Sekundärluftpumpe - (in diesem Fall liegt am Eingang 1 Umgebungsdruck vor) - herrschen an den beiden einander gegenüberliegenden Oberflächen 4a und 22a die gleichen Druckverhältnisse, so daß die von einem ggf. vor liegenden Unterdruck auf den Ventilkörper 4 gegen Pfeilrichtung 5 wirkende Kraft durch die auf den Ausgleichskörper 22 in Pfeilrichtung 5 wirkende Kraft kompensiert bzw. aufgehoben wird. Auf diese Weise können Unterdruckspit zen, die im Ausgang 2 auftreten bzw. vorliegen, den Ventilkörper 4 bzw. das Sekundärluftventil nicht mehr öffnen.As can be seen, the free cross-sectional area of the compensating body 22 is substantially equal to the free cross-sectional area of the valve body 4 . Acts on the (here lower) the outlet 2 facing surface 4 a of the valve body 4 negative pressure coming from the internal combustion engine exhaust system connected to the outlet 2 up to this surface 4 a, the same negative pressure also acts on the surface 22 a of the compensating body 22 facing the valve body 4 and the outlet 2 and thus facing away from the environment. When the secondary air pump is shut down (in this case there is ambient pressure at the inlet 1 ), the same pressure conditions prevail on the two opposite surfaces 4 a and 22 a, so that the pressure acting on the valve body 4 against the direction of the arrow 5, if present, is present Force is compensated or canceled by the force acting on the compensating body 22 in the direction of arrow 5 . In this way, negative pressure peaks that occur or are present in the outlet 2 can no longer open the valve body 4 or the secondary air valve.

Aus den Erläuterungen des letzten Absatzes ergibt sich ganz klar, daß in Folge dieser Gestaltung das den Ventilkörper 4 in seiner Schließposition haltende Federelement 17 somit schwächer ausgebildet werden kann, als wenn der Ausgleichskörper 22 sowie die diesen aufnehmende, vom Aus gang 2 abzweigende und in der Umgebung mündete Ausgleichsleitung 21 nicht vorhanden wären. Somit ist insgesamt ein betragsmäßig geringerer Überdruck in der Ventil-Steuerkammer 14 erforderlich, wenn der Ventilkörper 4 bzw. das Sekundärluftventil geöffnet werden soll. Somit wird durch diese Gestaltung die der vorliegenden Erfindung gestellte Aufgabe in hervorragen der Weise gelöst. Dabei können selbstverständlich eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausfüh rungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlas sen. So empfiehlt es sich beispielsweise, am Zwischenteller 9 sowie am Ausgleichskörper 22 jeweils an deren Rändern geeignete Dichtungen vorzu sehen, die eine ausreichende Abdichtung i. V. m. der den Zwischenteller 9 führenden zylindrischen Seitenwand 10 bzw. mit der den Ausgleichskörper 22 führenden Wand der Ausgleichsleitung 21 sicherstellen. Ferner kann zur Unterstützung einer Öffnungsbewegung des Ventilkörpers 4 an den sog. Entlüftungskanal 18 auch Unterdruck angelegt werden.From the explanations of the last paragraph it is quite clear that, as a result of this design, the spring element 17 holding the valve body 4 in its closed position can thus be made weaker than if the compensating body 22 and the receiving element branching off from the output 2 and in the Surrounding line 21 would not exist. Overall, a lower pressure in the valve control chamber 14 is required if the valve body 4 or the secondary air valve is to be opened. Thus, the object of the present invention is achieved in an outstanding manner by this design. Of course, a variety of details, in particular of a constructive nature, can be designed in a manner deviating from the exemplary embodiment shown without leaving the content of the claims. For example, it is advisable to provide suitable seals on the intermediate plate 9 and on the compensating body 22 at the edges thereof, which seals i. V. m. ensure the cylindrical side wall 10 leading the intermediate plate 9 or with the wall of the compensation line 21 leading the compensation body 22 . Furthermore, in order to support an opening movement of the valve body 4 , a vacuum can also be applied to the so-called ventilation channel 18 .

Reference list

11

Eingang
entrance

22nd

Ausgang
output

33rd

Übertritt
Transition

44th

Ventilkörper
Valve body

44th

a Oberfläche (von a surface (of

44th

)
)

55

Pfeilrichtung
Arrow direction

66

Innen-Trennwand
Interior partition

66

' Ventilsitz
'' Valve seat

77

Gehäuse (des Sekundärluftventiles)
Housing (of the secondary air valve)

88th

Betätigungsstange
Operating rod

88th

' Ausgleichsstange
'' Balance rod

99

Zwischenteller
Intermediate plate

1010th

zylindrische Seitenwand (von cylindrical side wall (from

1111

)
)

1111

Federkammer
Spring chamber

1212th

Übersetzungskammer
Translation chamber

1313

Membran
membrane

1414

Ventil-Steuerkammer
Valve control chamber

1515

Deckelteil (des Sekundärluftventiles)
Cover part (of the secondary air valve)

1616

Bodenplatte (von Base plate (from

1111

)
)

1717th

Federelement
Spring element

1818th

Entlüftungskanal
Ventilation duct

1919th

Eintrittsstutzen (in Inlet connection (in

1515

für For

1414

)
)

2020th

Steuerleitung (von Control line (from

11

zu to

1919th

)
)

2121

Ausgleichsleitung
Compensation line

2222

Ausgleichskörper
Compensating body

2222

a Oberfläche (von a surface (of

2222

)
)

Claims

1.Secondary air valve for supplying additional air to the exhaust gas flow of an internal combustion engine, the input ( 1 ) of which is connected to the delivery side of an air pump and the output ( 2 ) of which is connected to the exhaust system of the internal combustion engine, and one of which passes ( 3 ) from the input ( 1 ) to the output ( 2 ) controlling the valve body ( 4 ) of the secondary air valve is held in its closed position by a spring element ( 17 ) and by means of a diaphragm ( 13 ) arranged in a valve control chamber ( 14 ) by applying one side to it Membrane ( 13 ) with overpressure provided by the air pump is opened, characterized in that from the outlet ( 2 ) of the secondary air tiles a branching line ( 21 ) opens into the surroundings, which is rigidly connected to the valve body ( 4 ) and thus movably arranged compensating body ( 22 ) is closed.

2. Secondary air valve according to claim 1, in particular wherein the valve body ( 4 ) via an actuating rod ( 8 ) with the membrane ( 13 ) connected and thus in the longitudinal direction of this actuating rod ( 8 ) from its valve seat ( 6 ') can be lifted, characterized in that a compensating rod ( 8 ') carrying the compensating body ( 22 ) is provided on the side of the valve body ( 14 ) facing away from the membrane ( 13 ).

3. Secondary air valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve body ( 4 ) via an actuation supply rod ( 8 ) connected to an intermediate plate ( 9 ) and in the longitudinal direction of this actuating rod ( 8 ) from its valve seat ( 6 ') can be lifted off is, the intermediate plate ( 9 ) and the membrane ( 13 ) egg ne with a fluid-filled translation chamber ( 12 ) limit and the cross-sectional area of the intermediate plate ( 9 ) is different from that of the membrane ( 13 ).