DE2018563C3

DE2018563C3 - Device for removing pollutants in the exhaust gas from internal combustion engines

Info

Publication number: DE2018563C3
Application number: DE19702018563
Authority: DE
Inventors: Yasuo Hiroshima; Tadokoro Tomoo Kure Hiroshima; Tatsutomi (Japan)
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1969-04-18
Filing date: 1970-04-17
Publication date: 1978-01-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beseitigung von Schadstoffen im Abgas von Brennkraftmaschinen durch Einblasen von Zusatzluft in die AuspuffThe invention relates to a device for removing pollutants in the exhaust gas of internal combustion engines by blowing additional air into the exhaust anlage mit einem vom Motor angetriebenen Gebläse, einer Verbindungsleitung zwischen Gebläse und Auspuffanlage, einem Rückschlagventil ir. der Verbindungsleitung und einem Abbiase-Regelventil für die ZusatzluftSystem with a fan driven by the motor, a connection line between the fan and the exhaust system, a non-return valve ir. the connection line and a Abbiase control valve for the additional air

Es ist allgemein bekannt, daß der Anteil der Schadstoffe im Abgas von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine abhängt So sind beispielsweise beim Aafahrvorgang, bei niederen MotordrehzahlenIt is well known that the proportion of pollutants in the exhaust gas depends on the operating conditions of the Internal combustion engine depends So, for example, when driving at low engine speeds und geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten sowie bei plötzlichen Beschleunigungsvorgängen die Anteile der Schadstoffe im Abgas besonders hoch. Bei höheren Geschwindigkeiten und einem gleichmäßigen Lauf der Brennkraftmaschinen nimmt der Anteil der Schadstoffeand low vehicle speeds as well as the proportions of the Pollutants in the exhaust gas are particularly high. At higher speeds and smooth running of the Internal combustion engines decreases the proportion of pollutants im Abgas wieder ab. Die Luftmenge, die zur Beseitigung der Schadstoffe in sogenannten Nachverbrennungsanlagen oder Katalysatoren erforderlich ist, hängt daher ebenfalls von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine ab. Es wird daher bei niedrigen Drehzahlenin the exhaust gas again. The amount of air needed to eliminate the pollutants required in so-called post-combustion systems or catalytic converters therefore depends also depends on the operating conditions of the internal combustion engine. It will therefore operate at low speeds

zo und geringen Fahrzeuggeschindigkeiten eine größere zo and low vehicle speeds a larger one

Luftmenge zur Beseitigung der Schadstoffe aus demAmount of air to remove the pollutants from the Abgas benötigt, als bei höheren Drehzahlen undExhaust gas required than at higher speeds and Fahrzeuggeschwindigkeiten.Vehicle speeds. Es ist weiterhin bekannt, daß die Zufuhr einesIt is also known that the supply of a

Überschusses an Zusatzluft zur Auspuffanlage bei niederen Motordrehzahlen und geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten zu einer Abkühlung der Abgase und damit zu einer Abkühlung der Abgasreinigungsanlagen führt Wenn die Abgasreinigungsanlagen unter ihrerExcess of additional air to the exhaust system at low engine speeds and low vehicle speeds to a cooling of the exhaust gases and thus leads to a cooling of the exhaust gas cleaning systems If the exhaust gas cleaning systems under their

jo normalen Betriebstemperatur gehalten werden, nimmt deren Reinigungswirkung erheblich ab. Wenn dagegen bei hohen Motordrehzahlen und hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten eine große Luftmenge der Auspuffanlage zugeführt wird, steigt die Temperatur des Abgasesjo be kept normal operating temperature takes their cleaning effect considerably. On the other hand, when a large amount of air is supplied to the exhaust system at high engine speeds and high vehicle speeds, the temperature of the exhaust gas rises weit über die erforderliche Betriebstemperatur der Abgasreinigungsaniagen an, so daß die Lebensdauer der Auspuffanlage und der Abgasreinigungsanlage aufgrund der großen thermischen Belastungen sehr gering wird. Es ist daher erforderlich, in jedem Betriebszustandwell above the required operating temperature of the exhaust gas cleaning systems, so that the service life of the The exhaust system and the exhaust gas cleaning system are very low due to the high thermal loads will. It is therefore required in every operating condition der Brennkraftmaschine die richtige, optimale Luftmenge zuzuführen, um einerseits die gewünschte Reinigungswirkung für das Abgas zu erzielen und andererseits eine große Lebensdauer der Auspuffanlage und der Abgasreinigungsanlage zu erreichen.to supply the internal combustion engine with the correct, optimal amount of air, on the one hand to achieve the desired cleaning effect for the exhaust gas and, on the other hand, a long service life of the exhaust system and the To achieve exhaust gas cleaning system.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (US-PS 34 30 437) zur Beseitigung von Schadstoffen im Abgas von Brennkraftmaschinen durch Einblasen von Zusatzluft in die Auspuffanlage sollen Fehlzündungen vermieden werden, die entstehen, wennIn a known device of the type mentioned (US-PS 34 30 437) for the elimination of Pollutants in the exhaust gas from internal combustion engines are supposed to be caused by blowing additional air into the exhaust system Avoid misfires that arise when Zusatzluft bei Beginn der Verzögerung des Motors der Auspuffanlage zugeführt wird. Dieser Vorrichtung lag daher die Aufgabe zugrunde, dafür zu sorgen, daß bei Beginn des Verzögerungsvorganges des Motors die Zufuhr von Zusatzluft zur Auspuffanlage unterbundenAdditional air at the start of the engine deceleration Exhaust system is supplied. This device was therefore based on the task of ensuring that at When the engine decelerates, the supply of additional air to the exhaust system is prevented

5s wird.5s will.

Diese bekannte Vorrichtung weist ein von einem Motor angetriebenes Gebläse, eine Verbindungsleitung zwischen Gebläse und Auspuffanlage, ein Rückschlagventil in der Verbindungsleitung und ein Abblase-Regel-This known device has a fan driven by a motor, a connecting line between the fan and the exhaust system, a check valve in the connecting line and a blow-off control

fio ventil für die Zusatzluft auf. Das Abblase-Regelventil steht über eine Schubstange mit einem in der Verbindungsleitung liegenden Absperrventil in Verbindung. Während das Abblase-Regelventil in der Regel geschlossen ist, ist das Absperrventil offen. Die beidenfio valve for the additional air. The relief control valve is connected to a shut-off valve in the connecting line via a push rod. While the blow-off control valve usually is closed, the shut-off valve is open. The two

iis Ventile werden mittels der Schubstange von einer Unterdruckdose betätigt, die einerseits mit dem Ansaugkrümmer des Motors und andererseits mit der Atmosphäre verbunden ist und eine Membrane mitiis valves are operated by a push rod Vacuum unit actuated, on the one hand with the intake manifold of the engine and on the other hand with the Atmosphere is connected and a membrane with

einer Druckausgleichsöffnung aufweist. Bei Auftreten eines großen Unterdruckes im Ansaugkrümmer des Motors, wie dies beispielsweise bei einer raschen Freigabe des Gaspedals der Fall ist. wird das Absperrventil durch die Druckdose geschlossen, wäh- s rend gleichzeitig das Abblase-Regelventil aufgestoßen wird, so daß bei Beginn einer Verzögerung des Motors die Zufuhr von Zusatzluft zur Auspuffanlage unterbrochen und die vom Gebläse herangeführte Luft in die Atmosphäre abgeblasen wird. Das Abblase-Regelventil ist gleichzeitig als Überdruckventil ausgebildet, das sich bei Erreichen eines einer vorbestimmten Drehzahl entsprechenden Druckes ohne Beeinflussung des Absperrventils öffnet, so daß der Auspuffanlage oberkalb einer bestimmten Drehzahl stets eine konstante Menge an Zusatzluft zugeführt wird.having a pressure equalization opening. If a large negative pressure occurs in the intake manifold of the Motor, as is the case, for example, with a rapid release of the accelerator pedal. will that The shut-off valve is closed by the pressure cell, while the blow-off control valve is opened at the same time so that when the engine decelerates, the supply of additional air to the exhaust system is interrupted and the air brought in by the blower is vented into the atmosphere. The relief control valve is at the same time designed as a pressure relief valve, which is when a predetermined speed is reached corresponding pressure without influencing the shut-off valve opens, so that the exhaust system Oberkalb is always supplied with a constant amount of additional air at a certain speed.

Bei dieser bekannten Vorrichtung wird somit ausschließlich bei einer plötzlichen Verzögerung des Motors die Zufuhr von Zusatzluft zur Auspuffanlage unterbunden. In allen übrigen Betriebszuständen des Motors wird der Auspuffanlage stets Zusatzluft zugeführt. Dies bedeutet, daß der Auspuffanlage auch bei großen Drehzahlen des Motors, bei welchen der Anteil der Schadstoffe im Abgas gering ist, eine beträchtliche Luftmenge zugeführt wird. Die Luftmenge, die bei diesem Betriebszustand des Motors durch diese bekannte Vorrichtung der Auspuffanlage zugeführt wird, liegt weit über der zur Beseitigung von Schadstoffen benötigten Luftmenge, zumal das mit dem Motor verbundene Gebläse mit steigender Drehzahl des Motors eine größer werdende Luftmenge fördert. Die Zufuhr eines Luftüberschusses bei hohen Drehzahlen des Motors führt jedoch zu einer Überhitzung und damit zu einer ungewöhnlichen thermischen Belastung der Nachverbrennungsanlagen, deren Lebensdauer durch diese Belastungen erheblich verkürzt wird.In this known device is thus only in the event of a sudden deceleration of the Engine the supply of additional air to the exhaust system is prevented. In all other operating states of the The engine is always supplied with additional air to the exhaust system. This means that the exhaust system does too at high engine speeds, at which the proportion of pollutants in the exhaust gas is low, one considerable amount of air is supplied. The amount of air which is supplied to the exhaust system by this known device in this operating state of the engine is far above the amount of air required to remove pollutants, especially with the The fan connected to the motor conveys an increasing amount of air as the speed of the motor increases. However, the supply of excess air at high engine speeds leads to overheating and This leads to an unusual thermal load on the afterburning systems and their service life is considerably shortened by these loads.

Auf der anderen Seite wird bei dieser bekannten Vorrichtung bereits mit Beginn der ersten Umdrehung des Motors dei Auspuffanlage Zusatzluft zugeführt. Dies bedeutet, daß in der Anlaßphase und bei sehr kleinen Drehzahlen, wie beispielsweise im Leerlauf der Brennkraftmaschine, der Auspuffanlage Zusatzluft in einem Betriebszustand zugeführt wird, in welchem die Nachverbrennungsanlagen noch nicht die für ihre Wirkung erforderliche Betriebstemperatur erreicht haben. Wenn den unter ihrer Betriebstemperatur liegenden Nachverbrennungsanlagen noch Zusatzluft mit Umgebungstemperatur zugeführt wird, dauert es lange, die Nachverbrennungsanlagen auf ihre Betriebstemperatur zu bringen. In diesem Fall sind jedoch die Nachverbrennungsanlagen wirkungslos, so daß auch ein Einblasen von Zusatzluft in die Auspuffanlage nicht zu einer Beseitigung von Schadstoffen im Abgas führen kann. Diese bekannte Vorrichtung führt daher bei niedrigen Drehzahlen zu einer Abkühlung der Nachverbrennungsanlagen und bei hohen Drehzahlen des Motors zu einer Überhitzung der Nachverbrennungsanlagen. Diese bekannte Vorrichtung ist daher nicht in der Lage, der Auspuffanlage eine den Betriebsbedingungen des Motors entsprechende, optimale Menge an ho Zusatzluft zuzuführen.On the other hand, in this known device, at the beginning of the first rotation Additional air is supplied to the engine of the exhaust system. This means that in the starting phase and at very low speeds, such as when the internal combustion engine is idling, additional air in the exhaust system is fed to an operating state in which the afterburners are not yet ready for their Effect have reached the required operating temperature. If the below their operating temperature If additional air at ambient temperature is supplied to lying afterburners, it takes time It takes a long time to bring the afterburners to their operating temperature. In this case, however, the Afterburning systems ineffective, so that additional air is not blown into the exhaust system can lead to the elimination of pollutants in the exhaust gas. This known device therefore leads to low speeds to a cooling of the afterburners and at high speeds of the Engine overheating of the afterburners. This known device is therefore not in the Able to give the exhaust system an optimal amount of ho according to the engine's operating conditions Supply additional air.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (US-PS 33 97 534) zur Beseitigung von Schadstoffen im Abgas von Brennkraftmaschinen soll die Zufuhr von Zusatzluft zur Auspuffanlage bei Erreichen einer vorbestimmten t>-\ Drehzahl der Abtriebswelle abgeschaltet werden. Diese bekannte Vorrichtung weist ein vom Motor angetriebenes Gebläse, eine Verbindungsleitung zur AuspuffanlaIn another known device (US-PS 33 97 534) for the removal of pollutants in the exhaust of internal combustion engines the supply of additional air to the exhaust system upon reaching a predetermined t> to - \ rotational speed of the output shaft to be turned off. This known device has a fan driven by the engine, a connecting line to the exhaust system

2525th

3030th

1515th

4040

4545

50 ge, ein Steuerventil in der Verbindungsleitung und eine Steuerleitung auf, welche das Steuerventil in Abhängigkeit von der Drehzahl der Abtriebswelle des Getriebes steuert Wenn bei dieser bekannten Vorrichtung die Abtriebswelle des Getriebes eine vorbestimmte Drehzahl erreicht hat, wird das in der Verbindungsleitung liegende Steuerventil betätigt, worauf die Luftzufuhr zur Auspuffanlage abgeschaltet und die vom Gebläse geförderte Luft an die Außenatmosphäre abgegeben oder zur Saugseite des Gebläses zurückgeführt wird. 50 ge, a control valve in the connecting line and a control line which controls the control valve depending on the speed of the output shaft of the gearbox. whereupon the air supply to the exhaust system is switched off and the air conveyed by the blower is released into the outside atmosphere or returned to the suction side of the blower.

Bei dieser bekannten Vorrichtung wird also bis zum Erreichen einer vorbestimmten Drehzahl entsprechend der kontinuierlichen Zunahme der Drehzahl des Gebläses der Auspuffanlage laufend eine zunehmende Luftmenge zugeführt Dies bedeutet, daß auch bei dieser bekannten Vorrichtung mit Beginn der ersten Umdrehung des Motors beim Anlaßvorgang und bei niederen Drehzahlen, wie beispielsweise im Leerlauf, dem Abgassystem und damit den Nachverbrennungsanlagen Zusatzluft in einem Betriebszustand zugeführt wird, in welchem die Nachverbrennungsanlagen noch nicht die für ihre Reinigungswirkung erforderliche Betriebstemperatur erreicht haben. Die Zufuhr von Zusatzluft in diesem Betriebszustand verhindert somit die rasche Erwärmung der Nachverbrennungsanlagen auf ihre Betriebstemperatur, so daß eine Reinigung des Abgases gerade in den Betriebszuständen nicht erreicht werden kann, in denen die meisten Schadstoffanteile im Abgas auftreten.In this known device, until a predetermined speed is reached, accordingly the continuous increase in the speed of the exhaust system fan is constantly increasing Amount of air supplied This means that in this known device, too, at the beginning of the first revolution of the engine when starting and at low speeds, such as idling, the Exhaust system and thus the afterburners additional air is supplied in an operating state in which the afterburning systems do not yet have the operating temperature required for their cleaning effect achieved. The supply of additional air in this operating state prevents the rapid The afterburning systems are heated to their operating temperature, so that the exhaust gas is cleaned can not be achieved especially in the operating states in which most of the pollutants in the exhaust gas appear.

Auf der anderen Seite wird bei dieser bekannten Vorrichtung im mittleren Drehzahlbereich, welcher unterhalb der vorbestimmten Drehzahl zum Abschalten der Zusatzluft liegt und bei welchem ein nennenswerter, noch zu beseitigender Schadstoffanteil im Abgas enthalten ist, dem Abgassystem ein Luftüberschuß zugeführt, welcher zu einer Überhitzung und damit zu einer verkürzten Lebensdauer der Nachverbrennungsanlagen führt. Diese bekannte Vorrichtung zur Beseitigung von Schadstoffen im Abgas ist daher ebenfalls nicht in der Lage, die optimalen, den jeweiligen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine entsprechenden Luftmengen dem Abgassystem zuzuführen.On the other hand, in this known device in the middle speed range, which is below the predetermined speed for switching off the additional air and at which a significant, the pollutant content still to be removed is contained in the exhaust gas, the exhaust system has an excess of air supplied, which leads to overheating and thus to a shortened service life of the afterburning systems leads. This known device for removing pollutants in the exhaust gas is therefore also not able to find the optimal, corresponding to the respective operating states of the internal combustion engine To supply amounts of air to the exhaust system.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung (US-PS 34 33 242) soll wie bei der Vorrichtung der eingangs abgehandelten Art bei einer plötzlichen Verzögerung des Motors die Zufuhr von Zusatzluft zur Auspuffanlage unterbrochen werden, um das Auftreten von Fehlzündungen zu vermeiden. Ferner ist es Ziel und Zweck dieser bekannten Vorrichtung im höheren Drehzahlbereich des Motors die Zufuhr von Zusatzluft allmählich zu verringern. Diese bekannte Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse mit 3 Kammern, von denen die 1. Kammer die Anschlußstutzen zur Pumpe und zum Abgassystem aufweist, die mittlere und 2. Kammer mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht und von denen die 3. Kammer durch eine elastische Membrane in zwei Arbeitsräume aufgeteilt ist, von denen der eine Arbeitsraum mit dem Ansaugkrümmer des Motors und der andere Arbeitsraum über eine Überbrückungsleitung mit der 1. Kammer des Gehäuses verbunden ist Die 1. Kammer besitzt einen vor der elastischen Membrane in der 3. Kammer betätigten Ventilkörper, der in seiner einen, normalen Extremstellung eine Durchtrittsöffnung zur zweiten mit der Atmosphähre verbundenen Kammer verschließt, und in seiner anderen Extremstellung die zur Auspuffanlage führende Austrittsöffnung in der 1. Kammer verschließt.In another known device (US-PS 34 33 242) as in the device of the initially dealt with the supply of additional air to the exhaust system in the event of a sudden deceleration of the engine interrupted to prevent misfire from occurring. It is also an aim and purpose this known device in the higher speed range of the engine, the supply of additional air gradually to reduce. This known device consists of a housing with 3 chambers, of which the 1. Chamber has the connection piece to the pump and the exhaust system, the middle and 2nd chamber with the outside atmosphere is in connection and of which the 3rd chamber through an elastic membrane in two working spaces is divided, one of which is working space with the intake manifold of the engine and the other working space is connected to the first chamber of the housing via a bridging line The 1st chamber has a valve body operated in front of the elastic membrane in the 3rd chamber, which in its one normal extreme position has a passage opening to the second with the atmosphere connected chamber closes, and in its other extreme position that leading to the exhaust system The outlet opening in the 1st chamber closes.

Bei einer Verzögerung des Motors, d. h. bei einemWhen the engine decelerates, i. H. at a

plötzlichen Auftreten eines großen Unterdruckes im Ansaugkrümmer des Motors, verschließt der Ventilkörper in der 1. Kammer aufgrund der Einwirkung der elastischen Membrane die zur Auspuffanlage führende Austrittsöffnung, während er gleichzeitig die Durchtrittsöffnung zu der zur Außenatmosphäre offenen 2. Kammer öffnet. Hierdurch wird die vom Gebläse kommende Luft an einem Durchtritt zur Auspuffanlage gehindert, und über die zweite Kammer an die Außenatmosphäre abgegeben. Sowie ein Druckausgleich zwischen den beiderseits der elastischen Membrane liegenden Arbeitsräumen wieder hergestellt ist, wird der Ventilkörper in der 1. Kammer in seine Ausgangsstellung zurückgebracht, so daß die vom Gebläse herangeführte Zusatzluft wieder der Auspuffanlage zugeführt wird.sudden occurrence of a large negative pressure in the intake manifold of the engine, the valve body in the 1st chamber closes due to the action of the elastic membrane the outlet opening leading to the exhaust system, while at the same time it opens the passage opening to the 2nd open to the outside atmosphere. Chamber opens. This causes the air coming from the fan to pass through to the exhaust system prevented, and released to the outside atmosphere via the second chamber. As soon as pressure equalization between the working spaces on both sides of the elastic membrane has been restored, the valve body is returned to its original position in the 1st chamber, so that the from Additional air brought in by the blower is fed back into the exhaust system.

Wenn das mit dem Motor verbundene Gebläse mit zunehmender Drehzahl des Motors eine ständig zunehmende Luffnenge der 1. Kammer zuführt, gelangt die Luft über die Überbrückungsleitung in den einen Arbeitsraum über der elastischen Membrane, so daß der Ventilkörper in der ersten Kammer wie bei einer plötzlichen Verzögerung des Motors allmählich von seiner Ausgangsstellung abgehoben und gegen die zur Auspuffanlage führende Austrittsöffnung bewegt wird. Hierdurch wird die Verbindungsöffnung zwischen der 1. Kammer und der zur Außenatmosphäre offenen 2. Kammer allmählich geöffnet, während die Austrittsöffnung zur Auspuffanlage allmählich verschlossen wird. Auf diese Weise nimmt allmählich die der Auspuffanlage zugeführte Luftmenge ab, während die an die Außenatmosphäre abgegebene Luftmenge allmählich zunimmt.If the fan connected to the motor increases the speed of the motor continuously As the volume of air in the 1st chamber increases, the air enters one of them via the bridging line Working space above the elastic membrane, so that the valve body in the first chamber as in a sudden deceleration of the motor gradually lifted from its starting position and against the for Exhaust system leading outlet opening is moved. As a result, the connection opening between the 1st Chamber and the 2nd chamber, which is open to the outside atmosphere, are gradually opened, while the outlet opening to the exhaust system is gradually closed. In this way, the amount of air supplied to the exhaust system gradually decreases, while that to the The amount of air released from the outside atmosphere gradually increases.

Auch bei dieser bekannten Vorrichtung wird mit Beginn der ersten Umdrehung des Motors bei der Startatmosphäre und im niederen Drehzahlbereich im Leerlauf dem Auspuffsystem und damit den Nachverbrennungsanlagen Zusatzluft in einem Betriebszustand zugeführt, in welchem die Nachverbrennungsanlagen noch kalt sind bzw. nicht ihre erforderliche Betriebstemperatur erreicht haben. Die Zufuhr von Zusatzluft in diesem Betriebszustand bedeutet, daß die Nachverbrennungsaniagen kaum oder nur sehr schwer auf ihre Betriebstemperatur gebracht werden können, so daß gerade in den Betriebszuständen, bei welchen erhebliche Schadstoffe im Abgas anfallen, eine Reinigung des Abgases nicht bewirkt wird. Darüber hinaus ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht ausgeschlossen, daß in den mittleren und höheren Drehzahlbereichen ebenfalls ein Luftüberschuß dem Auspuffsystem zugeführt wird, was zu einer Überhitzung und einer verkürzten Lebensdauer der Nachverbrennungsanlagen führt Auch diese bekannte Vorrichtung ist somit nicht in der Lage, die optimalen, den verschiedenen Betriebszuständen des Motors entsprechenden Luftmengen der Auspuffanlage zuzuführen.Also in this known device is at the beginning of the first revolution of the motor at the Starting atmosphere and in the lower speed range when idling the exhaust system and thus the afterburning systems additional air in an operating state supplied, in which the afterburners are still cold or have not reached their required operating temperature. The supply of additional air in This operating state means that the Nachverbrennungsaniagen hardly or only with great difficulty on their Operating temperature can be brought, so that especially in the operating conditions in which there are significant pollutants in the exhaust, a cleaning of the Exhaust gas is not effected. In addition, it is not excluded in this known device that In the middle and higher speed ranges an excess of air is also fed to the exhaust system, which leads to overheating and a shortened service life of the afterburning systems. This known device is therefore not in use either able to provide the optimal air volumes for the various engine operating conditions Feed the exhaust system.

Es war daher die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine Vorrichtung zur Beseitigung von Schadstoffen im Abgas von Brennkraftmaschinen zu schaffen, mit welcher optimale, den jeweiligen Betriebszuständen entsprechende Zusatzluftmengen angestrebt werden und dadurch sichergestellt ist, daß sowohl eine Abkühlung als auch eine Überhitzung der Nachverbrennungsanlagen durch die Zufuhr von Zusatzluft verhindert wird.It was therefore the object of the invention to provide a device for eliminating To create pollutants in the exhaust gas of internal combustion engines with which optimal additional air quantities corresponding to the respective operating states are sought and this ensures that both cooling and overheating of the afterburning systems are prevented by the supply of additional air.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Abblase-Regelventil an das Ende einer von der Verbindungsleitung zwischen Gebläse und Rückschlagventil abzweigenden Stichleitung angeschlossen ist und bei Überschreiten einer vorbestimmten hohen Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit die Stichleitung vollständig gegen die Außenatmosphäre öffnet und so den Luftdruck in der Stich- und Verbindungsleitung unter den öffnungsdruck des Rückschlagventils herabsetzt, während es unterhalb der vorbestimmten hohen Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit die Stichleitung verschließt oder über eine verstellbareThis is achieved according to the invention in that the blow-off control valve is connected to the end of a branch line branching off from the connecting line between the blower and the non-return valve, and when a predetermined high engine speed or vehicle speed is exceeded, the branch line opens completely against the outside atmosphere and so the air pressure in the branch and connecting line is reduced below the opening pressure of the check valve, while it is below the predetermined high Motor speed or vehicle speed closes the branch line or an adjustable one

ι D Drossel mit der Außenatmosphäre verbindet und so den Luftdruck in der Stich- und Verbindungsleitung bis zu einem vorbestimmten Wert ansteigen läßt, der über dem öffnungsdruck des Rückschlagventils liegt.ι D throttle connects with the outside atmosphere and so the Air pressure in the branch and connecting line can rise to a predetermined value, which is about the opening pressure of the check valve.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das inIn the device according to the invention, the in

der Verbindungsleitung zwischen Gebläse und Auspuffanlage angeordnete Rückschlagventil erst geöffnet, wenn vor dem Rückschlagventil der vorbestimmte öffnungsdruck ansteht, der einer vorbestimmten niederen Drehzahl m entspricht. Dies bedeutet, daß währendThe check valve arranged in the connecting line between the fan and the exhaust system is only opened when the predetermined opening pressure is present in front of the check valve, which corresponds to a predetermined low speed m. This means that while der Anlaßphase und unterhalb der vorbestimmten niederen Drehzahl n\ des Motors dem Abgassystem keine Zusatzluft zugeführt wird. Hierdurch kann gerade in der Anlaßphase vermieden werden, daß den noch kalten Nachverbrennungsanlagen abkühlende Zusatzthe starting phase and below the predetermined low speed n \ of the engine, no additional air is supplied to the exhaust system. In this way, especially in the starting phase, it can be avoided that the still cold afterburning systems are cooled by additive luft zugeführt wird, so daß die Nachverbrennungsanla gen durch die nicht von Frischluft abgekühlten heißen Abgase rasch auf ihre Betriebstemperatur erwärmt werden können. Hierdurch wird erreicht, daß die Nachverbrennungsanlagen rasch mit ihrer Reinigungsair is supplied, so that the Nachverbrennungsanla genes are quickly heated to their operating temperature by the hot exhaust gases that have not been cooled by fresh air can be. This ensures that the afterburning systems quickly with their cleaning wirkung beginnen können.effect can begin.

Das Abblase-Regelventil der erfindungsgemäßen Vorrichtung regelt den Wert des vor dem Rückschlagventil anstehenden Luftdruckes, welcher über dem öffnungsdruck des Rückschlagventils der dem AbgassyThe blow-off control valve of the device according to the invention regulates the value of the air pressure in front of the check valve, which is above the opening pressure of the non-return valve of the exhaust stern zugeführten Luftmenge proportional ist. Das Abblase-Regelventil läßt unter einer vorbestimmten hohen Drehzahl /73 den Druck vor dem Rückschlagventil nicht über einen vorbestimmten Wert ρ ansteigen, der einer zwischen der hohen und niederen DrehzahlStar supplied air volume is proportional. At a predetermined high speed / 73, the relief control valve does not allow the pressure in front of the check valve to rise above a predetermined value ρ which is one between the high and low speeds liegenden mittleren Drehzahl /fc entspricht, so daß selbst bei einer überschüssigen Luftzufuhr in einem zwischen der mittleren und hohen Drehzahl liegenden Drehzahlbereich der Luftdruck vor dem Rückschlagventil den vorbestimmten Wert ρ nicht übersteigen und damit dielying mean speed / fc, so that even with an excess air supply in a speed range lying between the medium and high speed range, the air pressure in front of the check valve does not exceed the predetermined value ρ and thus the Luftzufuhr zum Abgassystem nicht über das vorbestimmte Maß zunehmen kann. Wenn die vorbestimmte hohe Drehzahl /73 überschritten wird, wird der Druck vor dem Rückschlagventil unter den öffnungsdruck des Rückschlagventils abgebaut, so daß sich das RückAir supply to the exhaust system can not increase beyond the predetermined level. If the predetermined high speed / 73 is exceeded, the pressure upstream of the check valve is below the opening pressure of the Check valve dismantled, so that the return schlagventil sofort" schließt und die Zufuhr von Zusatzluft zum Abgassystem unterbrochen wird. Hierdurch ist gewährleistet, daß im unteren Drehzahlbereich zwischen der vorbestimmten niederen Drehzahl n, und der vorbestimmten mittleren Drehzahl B₂ die gesamtecheck valve closes immediately and the supply of additional air to the exhaust system is interrupted. This ensures that in the lower speed range between the predetermined low speed n and the predetermined average speed B ₂ the entire vom Gebläse angelieferte Luft dem Abgassystem zugeführt wird, während im mittleren Drehzahlbereich zwischen der vorbestimmten mittleren Drehzahl lh und der vorbestimmten hohen Drehzahl jfc nur mehr ein Teil der vom Gebläse abgegebenen Luftmenge in dieThe air supplied by the fan is fed to the exhaust system, while in the medium speed range between the predetermined average speed lh and the predetermined high speed jfc only part of the amount of air released by the fan enters the Abgasanlage gelangt und im hohen Drehzahlbereich bei Überschreiten der vorbestimmten hohen Drehzahl m jegliche Zufuhr von Zusatzluft zum Abgassystem unterbunden ist Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt somit sicher, daß die den verschiedenen Betriebsbedingungen entsprechenden, optimalen Luftmengen der Auspuffanlage zugeführt werden.Exhaust system arrives and in the high speed range when the predetermined high speed m is exceeded, any supply of additional air to the exhaust system is prevented.

Da das den Druck vor dem Rückschlagventil steuernde Abblase-Regelventil am Ende einer Stichlei-Since the relief valve controlling the pressure upstream of the non-return valve at the end of a branch line

lung angeordnet ist, die von der Verbindungsleitung zwischen Gebläse und Rückschlagventil abzweigt, kann das Abblase-Regelventil in einer mehr oder weniger großen Entfernung vom Gebläse oder Rückschlagventil an jeder beliebigen, zweckmäßigen Stelle des Motors oder Kraftfahrzeuges angeordnet werden, ohne daß dadurch die Funktionstüchtigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingeschränkt wird. Dies hat den großen Vorteil, daß das Abblase-Regelventil der erfindungsgemäßen Vorrichtung dort untergebracht werden kann, wo Platz ist, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung hinsichtlich der Platzausnutzung keinerlei Schwierigkeiten macht.treatment is arranged, which branches off from the connecting line between the fan and check valve, can the relief control valve at a greater or lesser distance from the blower or check valve be arranged at any convenient point of the engine or motor vehicle without thereby the functionality of the device according to the invention is restricted. This has the great advantage that the blow-off control valve of the device according to the invention is housed there can be where there is space, so that the device according to the invention in terms of space utilization whatsoever Makes trouble.

Das Abblase-Regelventil der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist einen den Zusatzluftstrom gegen die Außenatmosphäre verschließenden Ventilkörper auf, der von einer Unterdruckdose steuerbar ist, die mit dem Ansaugkrümmer des Motors durch eine Unterdruckleitung verbunden ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem vorstehend genannten prinzipiellen Aufbau läßt sich dadurch in einer besonders einfachen und widerstandsfähigen Bauform herstellen, daß die Unterdruckleitung mittels eines in Abhängigkeit von der vorbestimmten hohen Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit steuerbaren Ventils absperrbar ist, und daß der Ventilkörper ein die verstellbare Drossel bildendes Hilfsventil aufweist, dessen von einer Feder bestimmter öffnungsdruck über dem öffnungsdruck des Rückschlagventils liegt und den vorbestimmten Wert des Drucks in der Stich- und Verbindungsleitung darstellt.The blow-off control valve of the device according to the invention has a flow of additional air against the The valve body closes the outside atmosphere and is controllable by a vacuum unit that is connected to the Intake manifold of the engine is connected by a vacuum line. The device according to the invention with the above-mentioned basic structure can thereby be in a particularly simple and produce resistant design that the vacuum line by means of a depending on the predetermined high engine speed or vehicle speed controllable valve can be shut off, and that the valve body has an auxiliary valve forming the adjustable throttle, its by a spring certain opening pressure is above the opening pressure of the check valve and the predetermined Represents the value of the pressure in the branch and connecting line.

Eine besonders einfache und problemlose Steuerung des in der Unterdruckleitung vorgesehenen Ventils läßt sich dadurch erreichen, daß das in Abhängigkeit von der vorbestimmten hohen Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit steuerbare Ventil von einem Solenoid betätigbar ist, das von einem die Motordrehzahl oder die Fahrzeuggeschwindigkeit abtastenden Meßgerät erregbar ist.A particularly simple and problem-free control of the valve provided in the vacuum line allows achieve that in dependence on the predetermined high engine speed or vehicle speed controllable valve is actuated by a solenoid, which is of the engine speed or the measuring device scanning the vehicle speed can be excited.

Wenn das Solenoid bei Unterschreiten der vorbestimmten hohen Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit erregt ist und das Ventil in der Unterdruckleitung öffnet und das Solenoid bei Überschreiten der vorbestimmten hohen Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit entregt ist und das Ventil in der Unterdruckleitung schließt, ist sichergestellt, daß bei einem Ausfallen des Solenoids das Abblase-Regelventil geöffnet und dadurch die Zufuhr von Zusatzluft zur Abgasanlage in jedem Fall unterbunden wird, wodurch zwar eine unbefriedigende Abgasreinigung in Kauf genommen, aber eine Überhitzung und Zerstörung der Nachverbrennungsanlage vermieden wird. Wenn nämlich das Solenoid bei Überschreiten der vorbestimmten hohen Motordrehzahl erregt wäre, um das Ventil in der Druckleitung zu schließen, bestünde die Gefahr, daß die Unterdruckleitung bei einem Ausfallen des Solenoids auch über der vorbestimmten hohen Motordrehzahl offen ist und daher der Abgasanlage Zusatzluft zugeführt wird, was eine Überhitzung und Zerstörung der Nachverbrennungsanlage zur Folge haben könnte.When the solenoid drops below the predetermined high engine speed or vehicle speed is excited and the valve in the vacuum line opens and the solenoid when exceeded the predetermined high engine speed or vehicle speed is de-energized and that Valve in the vacuum line closes, it is ensured that if the solenoid fails, the The blow-off control valve is open and therefore the supply of additional air to the exhaust system in any case is prevented, whereby an unsatisfactory exhaust gas purification is accepted, but overheating and destruction of the afterburning plant is avoided. Namely, if the solenoid at Exceeding the predetermined high engine speed would be energized to the valve in the pressure line close, there is a risk that the vacuum line in the event of failure of the solenoid also over the predetermined high engine speed is open and therefore additional air is supplied to the exhaust system, what could result in overheating and destruction of the afterburning system.

Im nachfolgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtIn the following two exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. It indicates

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Beseitigung von Schadstoffen im Abgas von Brennkraftmaschinen,F i g. 1 is a schematic representation of the device according to the invention for eliminating Pollutants in the exhaust gas of internal combustion engines,

F i g. 2 einen Querschnitt durch ein in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Abblase-Regelventil in einer Betriebssteüung unterhalb einer vorbestimmten hohen Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit, F i g. 2 shows a cross section through a blow-off control valve used in the device according to the invention in an operating control below a predetermined high engine speed or vehicle speed,

F i g. 3 einen Querschnitt durch das in F i g. 2 dargestellte Abblase-Regelventil in einer Betriebsstellung oberhalb der vorbestimmten hohen Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit,
F i g. 4 ein Diagramm, in welchem der vom GebläseF i g. 3 shows a cross section through the in FIG. 2 shown relief control valve in an operating position above the predetermined high engine speed or vehicle speed,
F i g. 4 is a diagram in which the blower

ίο erzeugte Luftdruck und der Druck der dem Abgassystem zugeführten Luft über der Drehzahl des Motors abgetragen sind, undίο generated air pressure and the pressure of the exhaust system supplied air are plotted against the speed of the engine, and

F i g. 5 einen Querschnitt durch eine Abwandlungsform des in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Abblase-Regelventils.F i g. 5 shows a cross section through a modified form of the device according to the invention used blow-off control valve.

In F i g. 1 ist der allgemeine Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung und deren Anschluß an eine Brennkraftmaschine schematisch dargestellt. Eine Brennkraftmaschine 1 weist einen Ansaugkrümmer 2, einen Vergaser 3 und einen Luftfilter 4 auf. Der Motor 1 treibt ein Gebläse 5 an, dessen Saugseite über eine Leitung 6 mit dem Luftfilter 4 verbunden ist. Die Druckseite des Gebläses 5 ist über eine Verbindungsleitung 8 und 11 mit einem Rückschlagventil 10 verbunden, das wiederum über eine Leitung 12 mit der Auspuffanlage des Motors 1 in Verbindung steht. Das Rückschlagventil 10 weist einen Ventilkörper 13 auf, der durch eine Feder 14 in Schließrichtung gegen die Leitung 11 vorgespannt wird.In Fig. 1 is the general structure of the invention Device and its connection to an internal combustion engine shown schematically. One Internal combustion engine 1 has an intake manifold 2, a carburetor 3 and an air filter 4. The engine 1 drives a fan 5, the suction side of which is connected to the air filter 4 via a line 6. the The pressure side of the blower 5 is connected to a check valve 10 via a connecting line 8 and 11, which in turn is connected to the exhaust system of the engine 1 via a line 12. The check valve 10 has a valve body 13 which is pushed against the line 11 by a spring 14 in the closing direction is biased.

Das Gebläse 5 ist über eine von der Verbindungsleitung 8 und 11 abzweigende Stichleitung mit einem Abblase-Regelventil 7 verbunden. Das Abblase-Regelventil 7 besitzt ein mit der Stichleitung in Verbindung stehendes Gehäuse 9, eine Abdeckplatte 32, eine Unterdruckdose 23, einen die Unterd.ruckdose beeinflussenden Unterdruckregler 15 und ein den Unterdruckregler betätigendes Solenoid 17. Der Unterdruckregler 15 ist über eine Unterdruckleitung 16 mit dem Ansaugkrümmer 2 des Motors 1 verbunden. Das Solenoid 17 wird von einem die Motordrehzahl oder die Fahrzeuggeschwindigkeit abtastenden Meßgerät 18 angesteuert, wobei das Solenoid unterhalb einer vorbestimmten Drehzahl oder Geschwindigkeit erregt und oberhalb der vorbestimmten Drehzahl oder Geschwindigkeit entregt ist.The fan 5 is via a branch line branching off from the connecting line 8 and 11 with a Blow-off control valve 7 connected. The blow-off control valve 7 has a connection with the branch line upright housing 9, a cover plate 32, a vacuum unit 23, a vacuum unit influencing the vacuum unit Vacuum regulator 15 and a solenoid 17 operating the vacuum regulator. The vacuum regulator 15 is connected to the intake manifold 2 of the engine 1 via a vacuum line 16. The Solenoid 17 is one of the engine speed or the Vehicle speed sensing measuring device 18 is controlled, the solenoid below a energized predetermined speed or speed and above the predetermined speed or Speed is de-excited.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, weist der Unterdruckregler 15 zwei miteinander in Verbindung stehende Kanäle 21 und 22 auf, von denen der eine Kanal 21 mit der Unterdruckleitung 16 und der andere Kanal 22 mit der Unterdruckdose 23 verbunden ist. Der Unterdruckregler 15 besitzt ferner ein Ventil 20, das in Abhängigkeit von der Drehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit den Kanal 21 öffnet oder schließt. Das Ventil 20 ist mit einer Laufschraube 19 verbunden, die vom Solenoid 17 betätigt wird.As shown in FIG. 2 shows the vacuum regulator 15 two communicating channels 21 and 22, one of which channel 21 with the Vacuum line 16 and the other channel 22 is connected to the vacuum unit 23. The vacuum regulator 15 also has a valve 20, which depends on the speed or vehicle speed Channel 21 opens or closes. The valve 20 is connected to a running screw 19, which is driven by the solenoid 17 is operated.

Die Unterdruckdose 23 wird durch eine Membrane 25 in eine Atmosphärenkammer und eine Unterdruckkammer 24 unterteilt, in die der Kanal 22 des Unterdruckreglers 15 mündet. Eine in der Unterdruckkammer 24 untergebrachte Feder 26 drückt die Membrane 25 gemäß der Darstellung in F i g. 2 nach oben gegen die Atmosphärenkammer. In der Mitte der Membrane 25 ist eine Stange 29 befestigt, die aus der Unterdruckdose austritt und in einem Lager 27 gleitend geführt ist, das einen an der Innenwand der Unterdruckdose anliegenden Befestigungsflansch 28 aufweist Der Befestigungsflansch 28, die Unterdruckdose 23 und das Gehäuse 9 sind durch Schraubenbolzen 30 miteinander verbunden.The vacuum box 23 is through a diaphragm 25 into an atmospheric chamber and a vacuum chamber 24 divided into which the channel 22 of the vacuum regulator 15 opens. A spring 26 accommodated in the vacuum chamber 24 presses the diaphragm 25 as shown in FIG. 2 up against the atmosphere chamber. In the middle of the membrane 25 is a rod 29 is attached, which emerges from the vacuum unit and is slidably guided in a bearing 27, the has a fastening flange 28 resting against the inner wall of the vacuum unit. The fastening flange 28, the vacuum unit 23 and the housing 9 are connected to one another by screw bolts 30.

Das Gehäuse 9 weist einen AuBenumfangsflansch 31 auf, auf weichen die Abdeckplatte 32 mit Hilfe von Schraubenbolzen 33 aufgeschraubt ist. Die Abdeckplatte 32 weist eine Durchtrittsöffnung 34 auf, die mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Das Gehäuse 9 besitzt einen Ventilkörper 35, der mit dem freien Ende der Stange 29 verbunden ist. Der Ventilkörper 35 hat die Form eines Ventiltellers mit einem nabenförmigen Ansatz 36, dessen Außenumfang mit einem Gewinde versehen ist. Auf der dem Gehäuse zugekehrten Seite des tellerartigen Ventilkörpers 35 ist eine Dichtung 38 angeordnet, die mittels einer auf den nabenartigen Ansatz 36 aufgeschraubten Mutter 40 am tellerartigen Ventilkörper 35 befestigt ist.The housing 9 has an outer peripheral flange 31 onto which the cover plate 32 is screwed with the aid of screw bolts 33 . The cover plate 32 has a passage opening 34 which is in communication with the atmosphere. The housing 9 has a valve body 35 which is connected to the free end of the rod 29. The valve body 35 has the shape of a valve disk with a hub-shaped extension 36, the outer circumference of which is provided with a thread. On the side of the plate-like valve body 35 facing the housing, a seal 38 is arranged which is fastened to the plate-like valve body 35 by means of a nut 40 screwed onto the hub-like extension 36.

Der Ventilkörper 35 weist ein Hilfsventil auf, das eine verstellbare Drossel bildet. Dieses Hilfsventil wird durch Hilfsdurchgänge 37 und 39 im tellerartigen Ventilkörper 35 und in der Dichtung 38 sowie durch eine die Hilfsdurchgänge abdeckende Ventilscheibe 42a aus einem ermüdungsfreien Kautschuk gebildet. Die Ventilscheibe 42a wird durch eine konische Tellerfeder 43a gegen den tellerartigen Ventilkörper 35 gedruckt, so daß das Hilfsventil in Schließrichtung vorgespannt ist. Die konische Tellerfeder 43a wird durch ein Halteelement 44 gehalten. Der von der Tellerfeder 43a bestimmte öffnungsdruck des Hilfsventils liegt über Jem öffnungsdruck des Rückschlagventils 10. Der das Hilfsventil aufweisende Ventilkörper 35 stützt sich mit seinem nabenförmigen Ansatz 36 auf einer Schulter 41 am oberen Ende der Stange 29 ab. Eine auf das freie Ende der Stange aufgeschraubte Mutter 45 dient zur Befestigung des auf der Schulter 41 abgestützten Ventilkörpers 35.The valve body 35 has an auxiliary valve which forms an adjustable throttle. This auxiliary valve is formed by auxiliary passages 37 and 39 in the plate-like valve body 35 and in the seal 38 and by a valve disk 42a that covers the auxiliary passages and is made of a non-fatigue rubber. The valve disk 42a is pressed against the disk-like valve body 35 by a conical disk spring 43a, so that the auxiliary valve is pretensioned in the closing direction. The conical plate spring 43a is held by a holding element 44 . The determined by the plate spring 43a of the auxiliary valve opening pressure is above Jem opening pressure of the check valve 10. The auxiliary valve comprising valve body 35 is supported with its hub-shaped projection 36 on a shoulder 41 at the upper end of the rod 29 from. A nut 45 screwed onto the free end of the rod is used to fasten the valve body 35 supported on the shoulder 41.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im nachstehenden in Verbindung mit dem in Fig.4 gezeigten Diagramm erläutert. In Fig.4 ist ein Diagramm gezeigt, in welchem der vom Gebläse erzeugte Luftdruck und der Druck der dem Abgassystem zugeführten Luft über der Drehzahl des Motors abgetragen sind. Die dick ausgezogene, gegen das Ende leicht gekrümmte Linie stellt die Kennlinie des Gebläses dar, während sich die schraffierten Flächen A, B und C auf bestimmte, im nachstehenden noch zu erläuternde Arbeitsbereiche beziehen. Die im Diagramm angegebenen Drehzahlen π\, η-ι und nj kennzeichnen bestimmte, später erläuterte Betriebspunkte.The mode of operation of the device according to the invention is explained below in connection with the diagram shown in FIG. 4 shows a diagram in which the air pressure generated by the fan and the pressure of the air supplied to the exhaust system are plotted against the speed of the engine. The thick, drawn-out line, slightly curved towards the end, represents the characteristic curve of the fan, while the hatched areas A, B and C relate to certain working areas that will be explained below. The speeds π \, η-ι and nj indicated in the diagram characterize certain operating points explained later.

Wenn der Motor unter einer vorbestimmten hohen Drehzahl m, beispielsweise unter 2800 U/min arbeitet und demzufolge das Fahrzeug unter einer entsprechenden vorbestimmten Geschwindigkeit läuft, wird das Solenoid 17 durch den Drehzahlmesser 18 erregt, wodurch das Ventil 20 im Unterdruckregler 15 von seinem Sitz abgehoben und der Kanal 21 geöffnet wird. Der in der Unterdruckleitung 16 herrschende Unterdruck setzt sich zur Unterdruckkammer 24 der Unterdruckdose 23 fort, so daß die Membrane 25 gegen die Wirkung der Feder 26 angezogen wird. Hierdurch wird die im Lager 27 gleitend geführte Stange 29 abgesenkt, so daß die Unterfläche der Dichtung 38 dicht auf der Oberfläche des Gehäuses 9 aufliegt und somit das Abblase-Regelventil 7 geschlossen ist Wenn nun der Motor nach der Startphase die Drehzahl n_x erreicht hat, erzeugt das vom Motor angetriebene Gebläse in dem gegen die Außenatmosphäre geschlossenen Leitungssystem einen Luftdruck, welcher dem öffnungsdruck des Rückschlagventils 10 entspricht Das Rückschlagventil wird geöffnet und der Auspuffanlage Zusatzluft zugeführt Mit zunehmender Drehzahl des Motors steigt der Druck in den Leitungen 8, 11 und im Gehäuse 9 sowie die dem Abgassystem zugeführte Luftmenge. Solange jedoch die Drehzahl des Motors unter dem Wert n₂ bleibt, reicht der Druck in den Leitungen 8, U und im Gehäuse 9 nicht aus, um die Ventilscheibe 42a des Hilfsventils gegen die Wirkung der Tellerfeder 43a von ihrem Sitz abzuheben, da der öffnungsdruck des Hilfsventils über dem öffnungsdruck des Rückschlagventils 10 liegt. Im unteren Drehzahlbe- When the engine is operating at a predetermined high speed m, for example under 2800 rpm, and consequently the vehicle is running at a corresponding predetermined speed, the solenoid 17 is energized by the tachometer 18, whereby the valve 20 in the vacuum regulator 15 is lifted from its seat and the channel 21 is opened. The underpressure prevailing in the underpressure line 16 continues to the underpressure chamber 24 of the underpressure cell 23, so that the diaphragm 25 is attracted against the action of the spring 26. In this way in the bearing 27 slidably guided rod 29 is lowered so that the lower surface of the seal 38 tightly rests on the surface of the housing 9 and thus the blow-off control valve 7 is closed now, when the motor after the starting phase, the rotational speed n _{x is} reached, the motor-driven fan generates an air pressure in the line system that is closed against the outside atmosphere, which corresponds to the opening pressure of the check valve 10 The check valve is opened and additional air is supplied to the exhaust system As the engine speed increases, the pressure in the lines 8, 11 and in the housing 9 increases as well as the amount of air supplied to the exhaust system. However, as long as the speed of the motor _{remains below the value n 2} , the pressure in the lines 8, U and in the housing 9 is not sufficient to lift the valve disk 42a of the auxiliary valve against the action of the plate spring 43a from its seat, since the opening pressure of the Auxiliary valve is above the opening pressure of the check valve 10. In the lower speed range

,o reich, zwischen n\ und ft, wird daher die gesamte vom Gebläse geförderte Luft dem Abgassystem zugeführt., o rich, between n \ and ft, all the air conveyed by the fan is therefore fed to the exhaust system.

Wenn die Drehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert /?2 erreicht hat, nimmt der Luftdruck im Gehäuse 9 so zu, daß die Ventilscheibe 42a des Hilfsventils gegen die Wirkung der konischen Tellerfeder 43a von ihrem Sitz abgehoben und aufgebogen wird. Dieser Betriebszustand ist in F i g. 2 dargestellt. Die vom Gebläse geförderte, überschüssige Luftmenge, tritt durch die Hilfsdurchgänge 39,37 und die öffnung 34 in die Atmosphäre aus, so daß der vor dem Rückschlagventil 10 herrschende Druck konstant auf dem Wert ρ gehalten und damit eine konstante Menge an Zusatzluft dem Abgassystem zugeführt wird. Die durch das Hilfsventil austretende überschüssige Luftmenge ist durch die schraffierte Fläche B in F i g. 4 dargestellt, während die schraffierte Fläche A der dem Abgassystem zugeführten Menge an Zusatzluft entspricht.When the engine speed or vehicle speed has reached the value /? 2, the air pressure in the housing 9 increases so that the valve disk 42a of the auxiliary valve is lifted from its seat and bent open against the action of the conical disc spring 43a. This operating state is shown in FIG. 2 shown. The excess amount of air conveyed by the fan escapes through the auxiliary passages 39, 37 and the opening 34 into the atmosphere, so that the pressure prevailing in front of the check valve 10 is kept constant at the value ρ and a constant amount of additional air is thus supplied to the exhaust system . The excess amount of air exiting through the auxiliary valve is indicated by the hatched area B in FIG. 4, while the hatched area A corresponds to the amount of additional air supplied to the exhaust system.

Wenn die Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit über den vorbestimmten hohen Wert ni steigt, wird das Solenoid 17 durch den Drehzahlregler 18 entregt, worauf das Ventil 20 den Durchgang 21 schließt. Der Unterdruck in der Unterdruckleitung 16 kann daher nicht mehr auf die Unterdruckkammer 24 einwirken. Die Membrane 25 und die Stange 29 werden daher durch die Wirkung der Feder 26 angehoben, wobei gleichzeitig die Dichtung 38 vom Flansch 31 des Gehäuses 9 entfernt wird, so daß die durch das Gebläse 5 geförderte Luft durch die öffnung 34 in die Atmosphäre austritt. Gleichzeitig wird das Hilfsventil entlastet und die Ventilscheibe 42a unter der Einwirkung der Tellerfeder 43a gegen den tellerartigen Ventilkörper 35 gedrückt, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Durch das Abblasen der vom Gebläse 5 geförderten Luft an die Atmosphäre wird der Druck in den Leitungen 8, 11 und im Gehäuse 9 auf einen Wert herabgesetzt, der unter dem öffnungsdruck des Rückschlagventils 10 liegt. Das Rückschlagventil 10 wird daher durch die auf den Ventilkörper 13 einwirkende Feder geschlossen, so daß die Verbindung zwischen der Leitung 11 und der Leitung 12 unterbrochen und die Zufuhr von Zusatzluft zum Abgassystem unterbunden wird. Hierdurch ist gewährleistet, daß die gesamte vom Gebläse geförderte Luft, die durch die schraffierte Fläche C in F i g. 4 dargestellt ist, an die Atmosphäre abgeblasen wird.When the engine speed or vehicle speed rises above the predetermined high value ni , the solenoid 17 is de-energized by the speed controller 18, whereupon the valve 20 closes the passage 21. The negative pressure in the negative pressure line 16 can therefore no longer act on the negative pressure chamber 24 . The membrane 25 and the rod 29 are therefore raised by the action of the spring 26, the seal 38 being removed from the flange 31 of the housing 9 at the same time, so that the air conveyed by the fan 5 exits through the opening 34 into the atmosphere. At the same time, the auxiliary valve is relieved and the valve disk 42a is pressed against the disk-like valve body 35 under the action of the disk spring 43a , as shown in FIG. 3 is shown. By blowing off the air conveyed by the fan 5 to the atmosphere, the pressure in the lines 8, 11 and in the housing 9 is reduced to a value which is below the opening pressure of the check valve 10. The check valve 10 is therefore closed by the spring acting on the valve body 13, so that the connection between the line 11 and the line 12 is interrupted and the supply of additional air to the exhaust system is prevented. This ensures that the entire conveyed by the fan air which g by the hatched area C in F i. 4 is vented to the atmosphere.

In F i g. 5 ist eine Abwandlungsform des Abblase-Re- gelventils dargestellt Dieses Abblase-Regelventil weist ebenfalls einen tellerartigen Ventilkörper 35 mit einer Dichtung 38 und einer die Dichtung festlegenden G in F i. 5 shows a modified form of the blow-off control valve . This blow-off control valve likewise has a plate-like valve body 35 with a seal 38 and a seal that fixes the seal

Mutter 40 auf. Auch hier stützt sich der Ventilkörper 35 auf einer Schulter 41 am oberen Ende der Stange 29 ab. Der Ventilkörper 35 und die Dichtung 38 weisen Hilfsdurchgänge 37 und 39 auf, die von einer kreisförmigen Ventilscheibe 426 abgedeckt sind Die Ventilscheibe 426 wird von einer Schraubenfeder 436 gegen den tellerartigen Ventilkörper 35 gedrückt Die Schraubenfeder 436 hat eine geringere Vorspannkraft als die in der Unterdruckdose 23 untergebrachte Feder Mother 40 on. Here, too, the valve body 35 is supported on a shoulder 41 at the upper end of the rod 29. The valve body 35 and the seal 38 have auxiliary passages 37 and 39 which are covered by a circular valve disk 426 The valve disk 426 is pressed by a helical spring 436 against the plate-like valve body 35 The helical spring 436 has a lower pretensioning force than that accommodated in the vacuum unit 23 feather

26. Eine auf das freie Ende der Stange 29 aufgeschraubte Halteeinrichtung 46 befestigt den Ventilkörper 35 an der Stange 29.26. A holding device 46 screwed onto the free end of the rod 29 attaches the valve body 35 the rod 29.

Wenn der Ventilkörper 35 geschlossen ist und der Druck im Gehäuse 9 einen bestimmten Wert, beispielsweise den Druck ρ in Fig.4 erreicht, wird die Ventilscheibe 42fe des Hilfsventil gegen die Wirkung der Schraubenfeder 43fc angehoben, so daß die durch die schraffierte Fläche ß in F i g. 4 dargestellte überschüssige Luft an die Atmosphäre abgegeben und der Druck im Gehäuse konstant auf dem Wert pgehalten wird.When the valve body 35 is closed and the pressure in the housing 9 reaches a certain value, for example the pressure ρ in FIG i g. 4 is released into the atmosphere and the pressure in the housing is kept constant at the value p.

Die Ventilscheiben 42a und 426 der Hilfsventile sind im niedrigen Geschwindigkeitsbereich zwischen πι und n₂ geschlossen, so daß in diesem Betriebszustand die gesamte, vom Gebläse 5 geförderte Luftmenge dem Abgassystem des Motors zugeführt wird. Im mittleren Geschwindigkeitsbereich zwischen ri2 und /?i sind die Hilfsventile offen, so daß die überschüssige Luftmenge an die Atmosphäre abgegeben und nur die zur Entfernung der unverbrannten Schadstoffe im Abgas erforderliche Menge an Zusatzluft dem Abgassystem zugeführt wird. Oberhalb einer vorbestimmten hohen Drehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit Π3, bei welcher eine Zufuhr von Zusatzluft unnötig ist, wird der Ventilkörper 35 des Abblase-Regelventils 7 von seinem Sitz abgehoben, so daß die gesamte, vom Gebläse 5 geförderte Zusatzluft an d>e Atmosphäre abgegeben wird. Aus dem vorstehenden geht hervor, daß die unverbrannten Schadstoffe im Abgas durch eine Vorrichtung mit einem einfachen Aufbau entfernt werden können.The valve disks 42a and 426 of the auxiliary valves are closed in the low speed range between πι and n ₂ , so that in this operating state the entire amount of air conveyed by the fan 5 is fed to the exhaust system of the engine. In the middle speed range between ri2 and /? I, the auxiliary valves are open so that the excess amount of air is released into the atmosphere and only the amount of additional air required to remove the unburned pollutants in the exhaust gas is supplied to the exhaust system. Above a predetermined high speed or vehicle speed Π3, at which a supply of additional air is unnecessary, the valve body 35 of the blow-off control valve 7 is lifted from its seat so that all of the additional air conveyed by the fan 5 is released into the atmosphere. From the above, it can be seen that the unburned pollutants in the exhaust gas can be removed by an apparatus having a simple structure.

Da dem Abgassystem bei hoher Motor- oder Fahrzeuggeschwindigkeit keine Zusatzluft zugeführt wird, steigt auch die Temperatur des Abgases nicht über den erforderlichen Wert, so daß die Lebensdauer desSince no additional air is supplied to the exhaust system at high engine or vehicle speeds is, the temperature of the exhaust gas does not rise above the required value, so that the life of the

!5 Abgassystems erhöht wird.! 5 exhaust system is increased.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform sind der Ventilkörper 35 und das Halteelement 44 durch eine Mutter 45 gesichert. Es ist jedoch auch möglich, diese Mutter 45 wegzulassen und im Halteelement 44 ein Gewinde vorzusehen, so daß das Halteelement 44 auf das Ende der Stange 29 aufgeschraubt werden kann.In the case of the in FIG. 2, the valve body 35 and the holding element 44 are represented by a Nut 45 secured. However, it is also possible to omit this nut 45 and to insert it in the holding element 44 Provide thread so that the holding element 44 can be screwed onto the end of the rod 29.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vorrichtung zur Beseitigung von Schadstoffen im Abgas von Brennkraftmaschinen durch Einblasen von Zusatzluft in die Auspuffanlage mit einem vom Motor angetriebenen Gebläse, einer Verbindungsleitung zwischen Gebläse und Auspuffanlage, einem Rückschlagventil in der Verbindungsleitung und einem Abblase-Regelventil für die Zusatzluft, dadurch gekennzeichnet, daß das Abblase-Regelventil {7) an das Ende einer von der Verbindungsleitung (8,11) zwischen Gebläse (5) und Rückschlagventil (10) abzweigenden Stichleitung angeschlossen ist und bei Überschreiten einer vorbestimmten hohen Motordrehzahl f/13) oder Fahrzeuggeschwindigkeit die Stichleitung voiiständig gegen die Außenatmosphäre öffnet und so den Luftdruck in der Stich- und Verbindungsleitung unter den öffnungsdruck des Rückschlagventils (10) herabsetzt, während es unterhalb der vorbestimmten hohen Motordrehzahl (n₃) oder Fahrzeuggeschwindigkeit die Stichleitung verschließt oder über eine verstellbare Drossel mit der Außenatmosphäre verbindet und so den Luftdruck in der Stich- und Verbindungsleitung bis zu einem vorbestimmten Wert fpj ansteigen läßt, der über dem öffnungsdruck des Rückschlagventils (10) liegt.1. A device for removing pollutants in the exhaust gas from internal combustion engines by blowing additional air into the exhaust system with a fan driven by the engine, a connecting line between the fan and the exhaust system, a check valve in the connecting line and a blow-off control valve for the additional air, characterized in that the blow-off control valve {7) is connected to the end of a branch line branching off from the connecting line (8, 11) between the blower (5) and the non-return valve (10) and the branch line completely counteracts when a predetermined high engine speed f / 13) or vehicle speed is exceeded the outside atmosphere opens and thus the air pressure in the branch and connecting line is reduced below the opening pressure of the check valve (10), while below the predetermined high engine speed (n ₃ ) or vehicle speed it closes the branch line or via an adjustable throttle with the outside atmosphere v binds and thus allows the air pressure in the branch and connecting line to rise to a predetermined value fpj, which is above the opening pressure of the check valve (10).

2. Vorrichtung, bei der das Abblase-Regelventil einen den Zusatzluftstrom gegen die Außenatmosphäre verschließenden Ventilkörper aufweist, der von einer Unterdruckdose steuerbar ist, die mit dem Ansaugkrümmmer des Motors durch eine Unterdruckleitung verbunden ist, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckleitung (16) mitteis eines in Abhängigkeit von der vorbestimmten hohen Motordrehzahl (m) oder Fahrzeuggeschwindigkeit steuerbaren Ventils (20) absperrbar ist, und daß der Ventilkörper (35) ein die verstellbare Drossel bildendes Hilfsventil (37, 42a; 37, 42b) aufweist, dessen von einer Feder (43a; 43b) bestimmter öffnungsdruck über dem öffnungsdruck des Rückschlagventils (10) liegt und den vorbestimmten Wert des Drucks in der Stich- und Verbindungsleitung darstellt.2. Device in which the blow-off control valve has a valve body which closes the additional air flow against the outside atmosphere and which is controllable by a vacuum unit which is connected to the intake manifold of the engine by a vacuum line, according to claim 1, characterized in that the vacuum line ( 16) can be shut off in the middle of a valve (20) that can be controlled as a function of the predetermined high engine speed (m) or vehicle speed, and that the valve body (35) has an auxiliary valve (37, 42a; 37, 42b) which forms the adjustable throttle, whose of a spring (43a; 43b) certain opening pressure is above the opening pressure of the check valve (10) and represents the predetermined value of the pressure in the branch and connecting line.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in Abhängigkeit von der vorbestimmten hohen Motordrehzahl (nj) oder Fahrzeuggeschwindigkeit steuerbare Ventil (20) von einem Solenoid (17) betätigbar ist, das von einem die Motordrehzahl oder die Fahrzeuggeschwindigkeit abtastenden Meßgerät (18) erregbar ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the valve (20) controllable as a function of the predetermined high engine speed (nj) or vehicle speed can be actuated by a solenoid (17) which is controlled by a measuring device (18 ) is excitable.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Solenoid (17) bei Unterschreiten der vorbestimmten hohen Motordrehzahl (113) oder Fahrzeuggeschwindigkeit erregt ist und das Ventil (20) in der Unterdruckleitung (16) öffnet und das Solenoid (17) bei Überschreiten der vorbestimmten hohen Motordrehzahl (nz) oder Fahrzeuggeschwindigkeit entregt ist und das Ventil (20) in der Unterdruckleitung (16) schließt.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the solenoid (17) is excited when the predetermined high engine speed (113) or vehicle speed is not reached and the valve (20) in the vacuum line (16) opens and the solenoid (17) when exceeded the predetermined high engine speed (nz) or vehicle speed is de-energized and the valve (20) in the vacuum line (16) closes.