DE2101667A1

DE2101667A1 - Abgasreinigungssystem fur eine Fahrzeug Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE2101667A1
Application number: DE19712101667
Authority: DE
Inventors: Yasuo Yoshimura Shigetake Hiroshima Tatsutomi (Japan) P
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd , Hiroshima (Ja pan)
Priority date: 1970-01-14
Filing date: 1971-01-14
Publication date: 1972-08-03
Also published as: DE2101667C3; US3738109A; DE2101667B2

Description

DR.-ING. RICHARD GLAWE

MÖNCHEN

PATEN !ANWÄLTE DiPL-ING. KLAUS DELFS · DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL

HAMBURG MÜNCHEN

NEUE POSTANSCHRIFT

^Π 8 MÖNCHEN 26

POSTFACH 37

NEWPOSTALADDRESS

8000 München 22 · Liebherrstraße 20 · Tel. (0811) 22 65 48 2000 Hamburg 52 · Walzstraße 12 ■ Tet. (0411) 89 22 55

IHR ZEICHEN

BETRIFFT:

IHRE NACHRICHT VOM

UNSER ZEICHEN A 96

MÖNCHEN

Toyo Kogyo Co., Ltd. Aza Shinchi, Fuchu-eho, Aki-gun, Hirochima-ken / Japan

Abgasreinigungssystem für eine Fahrzeug-Verbrennungskraftmaschine

Die Erfindung betrifft ein verbessertes System zum Reinigen der Abgase einer Verbrennungskraftmaschine und insbesondere ein in seiner Anordnung kompaktes und vereinfachtes Abgasreinigungssystem, welches derart betrieben werden kann, daß ein Einleiten von Primärluft in den Ansaugkanal möglich ist, wenn das Fahrzeug, zu dem das System nach der Erfindung gehört, unabhängig von der Kraftmaschinendrehzahl verzögert wird, und daß slcundärluft in den Auspuffkanal eingeführt

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ba.>o_R1g,nal

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werden kann, wenn das Fahrzeug bei niedriger Kraftmaschinendrehzahl normal angetrieben wird.

Es ist bekannt, daß das Luft-Kraftstoffverhältnis eines Gemischs, welches zum Antrieb einer Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise eines Automotors, verwendet wird, normalerweise angepaßt wird, so daß es in den Verbrennungsräumen des Automotors zu einer vollständigen Verbrennung kommen kann. Jedoch kommt es trotz einer richtigen Einstellung des Mischungsverhältnisses von Luft und Kraftstoff häufig zu einer unvollständigen Verbrennung des Gemischs, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Temperatur der inneren Zylinderwände, die die Verbrennungsräume umgeben, bei niedrigen Motordrehzahlen relativ gering ist. In einem solchen Fall enthält das Abgas einen großen Anteil unverbrannter Stoffe, die die Atmosphäre verschmutzen, wenn das Abgas aus dem Auspuffsystem des Automotors ausgestoßen wird.

Im Hinblick auf diese Tatsache wurde kürzlich vorgeschlagen, in das Abgassystem des Automotors eine Reaktionsvorrichtung einzuschalten, um die im Abgas einer Verbrennungskraftmaschine enthaltenen unverbrannten Bestandteile dadurch zu behandeln, daß man Sekundärluft zuführte und erst dann die gereinigten Abgase in die Atmosphäre abgab.

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Es ergibt sich jedoch, daß bei geschlossener Drosselklappe des Vergasers, d.h., bei einer Fahrzeugverzögerung, zwar die mit dem Kraftstoff zu vermischende Luftmenge normalerweise auf den richtigen Viert gesteuert werden kann, daß es jedoch nicht möglich ist, die Kraftstoffmenge auf ihren richtigen Wert zu bringen_;während im Ansaugkanal ein hoher Unterdruck erzeugt wird. Dementsprechend gelangt ein Luft-Kraftstoff-Gemisch relativ

hoher Konzentration in die Verbrennungsräume, wobei es g*

dann zu einer unvollständigen Verbrennung des Gemischs kommt. Wenn die Abgase, welche die unverbrannten Bestandteile enthalten, aus dem Auspuffsystem austreten, findet eine Nachverbrennung der unverbrannten Bestandteile bei Luftzutritt statt, und zwar außerhalb des Auspuffsystems oder in der im Auspuffsystem enthaltenen Heaktionsvorrichtung.

Dementsprechend ist die Erfindung auf ein Abgasreini-

i gungssystem für Verbrennungskraftmaschinen gerichtet, ^

bei dem die Zufuhr von Primärluft zum Ansaugkanal ebenso wie die Zufuhr von Sekundärluft zum Auspuffkanal in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Maschine gesteuert wird.

Weiterhin soll bei dem System nach der Erfindung dafür gesorgt werden, daß unverbrannte Bestandteile der Abgase in vorteilhafter Weise reduziert werden können, bevor die

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Aogase in die Atmosphäre abgegeben werden.

Das Cystein nach der Erfindung soll in das eine thermische Reaktionsvorrichtung enthaltende Auspuffsystem eines Kraftfahrzeugs einfügbar sein, wobei Vorsorge dafür getroffen werfen soll, daß die Keaktlonsvorrichtung geschützt wird. Diese Vorrichtung wird häuf ic relativ hoher. Temperaturen ausgesetzt, vjenn der Motor auf liehen Jrehzahlea läuft.

Nach der Erfindung wird ein Syste.n geschaffen, bei dem die Einfülxrung von Primärluft in den Ansaugkanal in geeigneter V/'ise gesteuert werden kann, um ein besonders günstiges Mischungsverhältnis von Luft und Kraftstoff in Anpassung an die Kraftmaschinendrehzahl zu erzielen. Darüber hinaus ist das System nach der Erfindung dazu geeignet, in wirkungsvoller Weise die in den Abgasen enthaltenen unverbrannten Bestandteile zu behandeln bzw. zu reinigen, und zwar mittels einer Reaktionsvorrichtung, die nur dann eingesetzt wird, wenn das Abgassystem des Kraftfahrzeugs ansonsten ein Abgas in die Atmosphäre abgeben würde, welches einen hohen Anteil unverbrannter Bestandteile enthält.

Insbesondere umfaßt das Abgasreinigungssystem nach der Erfindung ein druckempfindliches Ventil, das unabhängig von der Kraftmaschinendrehzahl in die Öffnungsstellung gelangen kann, wenn das Fahrzeug verzögert wird, um

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Prlrnärluft durchzulassen und in einen Ansaugkanal einzuführen. Es ergibt sich auf diese Weise ein geeignetes Mischungsverhältnis /on Luft und Kraftstoff, so dal3 das Gemisch in den Verbrennungsräumen der Verbrennungskraftmaschine vollständig verorannt werden kann. Gleichseitig kann die unnötige Zufuhr /on oekundäi'luft y,\xc lieaktions-/orrichtung reguliert werden, so daß sich ein Abkühlen der lieaktions/orrijhtung in vorteilhafter Weise /erhindern

Z-Jsätillch dazu liegt »in wesentliches Merkmal de,¹ Erfindung darin, daß ;jei dein Systeai die Sekundärluft in /orteilhafter V/eise der Ileakt ions vor richtung zugeführt werden kann, wenn das Fahrzeug bei niedriger Kraftrnaschinendrehzahl normal angetrieben wird, und daß auf diese V/oise der Anteil an uri verbrannt en Bestandteilen in den Abgasen beachtlich ver.nindert werden kann.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist j|

darin zu sehen, daß oel dem System die Möglichkeit besteht, die Zufuhr von Sekundärluft zur Reaktionsvorrichtung zu unterbrechen, wenn die Kraftmaschine - unabhängig von dem Fahr verhaften des B'ahrzeugs - mit hoher Drehzahl läuft, und daß es dementsprechend dann nicht zu einer Behandlung der unverbrannten Bestandteile Innerhalb der Ileaktionsvorrichtung kommt. Damit wird verhindert, daß die Temperatur in der Reaktionsvorrichtung in unnötiger

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Weise ansteigt. Dies £'ühi.'t au einei¹ /orteil.haf tr r. Erhöhung dor Lebensdauer¹ der KeaktLons-/Orr.uihtung.

Wie bereits oben erwähnt, verhindert das Abga.j reinigung syste:n nach dor Erfindung den Austritt schädlicher Stoffe aus de hi Abgassystem ran Kraftfahrzeug::; in die Atnosphäre. Gl ei c her maßen /ex'hindert es das Auftreten einer iiauh/crbrennung, welches häufig vorkommt, viena das B'ahr/r.ug wird.

Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeoen sieh aus der folgenden detaillierten Beschreibung an Hand der beiliegenden Zeichnung, auf der Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dax'gestellt sind. Es zeigen:

Pig. 1 eine schematische Ansicht eines Abgasreinlgungssystems für eine Verbrennungskraftmaschine;

Fig. 2 in ähnlicher Darstellung wie in Flg. 1 eine weitere bevorzugte Ausführungsform;

Fig. j5 in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 1 ein drittes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.

Es sei darauf hingewiesen, daß in sämtlichen Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

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Wach Pig. 1 ist eine Verbrennungskraftmaschine 11 vorgesehen, die von beliebiger bekannter Konstruktion sein kann und die eine Mehrzahl von nicht gezeigten Verbrennungsräumen enthält, denen ein Luft-Kraftstoff-Gemisch durch einen Ansaugkanal 12 zugeführt wird. Das in den Verbrennungsräumen entstehende Abgas kann mittels eines Auspuffsystems in die Atmosphäre geleitet werden, wobei dieses Auspuffsystem eine Reaktionsvorrichtung 13 enthält, die die im Abgas enthaltenen unverbrannten Bestandteile reduziert, eliminiert und oxydiert. Eine Leitung 14 verbindet die Verbrennungsräume mit der Ileaktions vorrichtung

Wie oben erwähnt, ist ein Ende des Einlaßkanals 12 aLi die Verbrennungsräume angeschlossen, während das andere Ende über einen gebräuchlichen Vergaser 16 mit einem Luftfilter 15 in Verbindung steht. Der Vergaser 16 ist mit einer Drosselklappe 17 versehen.

An der Außenwand des Einlaßkanals 12 sitzt ein ortsfest angeordnetes druckempfindliches Ventil 18 mit einer Arbeitskammer 19* in welche ein Kolbenelement 2o eingepaßt ist. Die Arbeitskammer?! 19 dieses druckempfindlichen Ventils 18 steht über eine geeignete Leitung 21 mit dem Luftfilter Ip in Verbindung und ist außerdem mittels einer Bohrung 22 an das Innere des Ansaugkanals 12 angeschlossen. Das Kolbenelement 2o erstreckt sich durch die Bohrung

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und trägt ein starr befestigtes Verschlußglied 2j5, welches im Inneren des Ansaugkanals 12 liegt. Das Kolbenelement 2o wird normalerweise zum Verschließen der Bohrung 22 nach links vorgespannt, und zwar unter der Wirkung eines elastischen Teils 24, beispielsweise einer Druckfeder, die in der Arbeitskammer I9 angeordnet ist.

Die Arbeitsweise des druckempfindlichen Ventils l8 ist derart, daß beim Auftreten eines ausreichend großen Unterdrucks im Ansaugkanal 12 das Kolbenelement 2o gegen die Wirkung des elastischen Teils 24 nach rechts bewegt wird, woraufhin der Luftfilter I5 über die Arbeitskammer 19 mit dem Inneren des Ansaugkanals 12 in Verbindung tritt.

In direkter Nachbarschaft der Bohrung 22 liegt eine Öffnung 23, die das Ende einer Meßleitung 26 darstellt. Das andere Ende dieser Meßleitung ist an ein relaisbetätigtes Ventil 27 angeschlossen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Meßleitung 2j den Druck des Ansaugkanals 12 annimmt, wenn das druckempfindliche Ventil die über die Arbeitskammer I9 führende Verbindung zwischen dem Luftfilter 15 und dem Ansaugkanal 12 abschließt, und daß die Meßleitung 26 andererseits im wesentlichen den atmosphärischen Druck annimmt, wenn bei einer Verzögerung des Fahrzeugs im Ansaugkanal 12 ein ausreichend hoher Unterdruck erzeugt wird, um das Ventil 18 zu

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öffnen und Luft aus dem Luftfilter 15 ins Innere des Ansaugkanals 12 einzulassen.

Ein Entlastungsventil 28 besteht aus einer Membrankammer 29* die von einer Membran 29* in erste und zweite Räume unterteilt ist, aus einer ersten Arbeitskammer 3o, die über eine geeignete Leitung 32 an eine Luftfördervorrichtung 31 angeschlossen ist, und aus einer zweiten Arbeitskammer 33* die über eine geeignete Leitung 3^ mit dem Luftfilter I5 in Verbindung steht. Weiterhin M

weist das Entlastungsventil 28 ein Kolbenelement 35 auf, das mit einem Ende fest mit der Membran 29^f verbunden ist, während sein anderes Ende in starrer Verbindung an einem Verschlußglied 36 sitzt. Letzteres kann dazu dienen, die erste Arbeitskammer 30 abzuschließen. Das Kolbenelement 35 wird normalerweise nach rechts vorgespannt, und zwar unter der Wirkung eines elastischen Elements 37 j beispielsweise einer Druckfeder, die zwischen dem Boden der ersten Arbeitskammer 30 sowie dem ^

W Verschlußglied 36 sitzt und das Kolbenelement 35 umgibt.

Die Luftfördervorrichtung ~j>l steht ihrerseits über eine geeignete Leitung mit dem Luftfilter in Verbindung.

Das andere Ende der Meßleitung 26, das, wie oben erwähnt, an das relaisbetätigte Ventil 27 angeschlossen ist, steht mit der ersten Arbeitskammer der Membrankammer 29 im Entlastungsventil 28 in Verbindung. Das relaisbetätigte

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Ventil 27 weist einen elektrischen Anschluß an eine Meßvorrichtung 39 auf, die zur Feststellung der Kraftmaschinendrehzahl dient. Das Ventil kann die Verbindung zwischen der Meßleitung 26 und der ersten Arbeitskammer der Membrankammer 29 unterbrechen, wenn ihm /on der Meßvorrichtung 39 ^eiⁿ elektrisches Signal zugeführt wird, welches einer hohen Kraftmaschinendrehzahl entspricht. Andererseits kann das Ventil die Verbindung öffnen, wenn es von der Meßvorrichtung 39 sin elektrisches Signal erhält, welches eine niedrige Kraftmaschinendrehzahl anzeigt. Die Anordnung von relaisbetätigtera Ventil 2J und Meßvorrichtung 39 arbeitet unabhängig von den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs.

In einer Abzweigung der Leitung 32 liegt ein Rückschlagventil 4o, das über eine verlängerte Düse 4l an den Auspuffkanal 14 angeschlossen ist, und zwar zwischen der Verbrennungskraftmaschine 11 und der Reaktionsvorrichtung 13.

Wenn bei der Anordnung des oben beschriebenen Abgasreinlgungssystems nach der Erfindung die Kraftmaschinendrehzahl hoch ist, währenddas Kraftfahrzeug in normaler Weise angetrieben wird, so befindet sich die Drosselklappe 17 in ihrer voll geöffneten Stellung, wobei der Unterdruck im Ansaugkanal 12 dementsprechend gering ist. Unter diesen Bedingungen verschließt das relaisbetätigte

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Ventil 27 die Verbindung zwischen der Meßleitung 26 und der ersten Arbeitskammer der Membrankammer 29. Sekundärluft, die der ersten Arbeitskammer 3o vom Luftfilter 15 aus zugeführt wird, und zwar unter der Wirkung der Luftfördervorrichtung 3I und durch die Leitung 32, gelangt in die zweite Arbeitskammer 33 des Entlastungsventils 28 und von dort aus zurück in den Luftfilter 15· Das Rückschlagventil Ko ist zu diesem Zeitpunkt geschlossen, da der Druck in der Leitung 32 so gering ist, daß er das Rückschlagventil 4o nicht öffnen kann.

Wenn die Kraftmaschinendrehzahl gleichzeitig auf einen geringen Wert reduziert wird, baut sich im Ansaugkanal 12 ein Unterdruck auf» Jedoch ist diesel"¹ Unterdruck so klein, daß er das druckempfindliche Ventil 18 nicht betätigen kann. Andererseits wird zu dieser Zeit das relaisbetätigte Ventil 27 geöffnet, um eine Verbindung zwischen der Meßleitung 2.3 und der ersten Arbeitskammer der MeiTibrankammer 29 herzustellen, woraufhin der Unterdruck innerhalb des Ansaugkanals 12 die Meßleitung 26 und damit die erste Arbeitskammer der Membrankammer 29 des Entlastungsventils 2δ beaufschlagt. Dies führt dazu, daß das Kolbenelement 35 des Entlastungsventils gegen den Widerstand des elastischen Elements 27 nach links bewegt wird und dabei die Verbindung zwischen den Leitungen 32 und ^K schließt. Beim Schließen der Verbindung zwischen den Leitungen 32 und 3^ beginnt ein Anstieg des Luftdrucks in der Leitung 32, wodurch das

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Rückschlagventil 4o betätigt werden kann, um den Zustrom der Sekundärluft durch die verlängerte Düse 4o zum Auspuffkanal 14 zu gestatten. Die auf diese Weise in den Auspuffkanal 14 eingebrachte Sekundärluft strömt in die Reaktionsvorrichtung Ij5, in der sie die in den Abgasen enthaltenen unverbrannten Bestandteile reinigt.

Wird die Drosselklappe I7 geschlossen, so daß ein Kraftfahrzeug langsamer werden kann, so steigt der Unterdruck im Ansaugkanal 12 auf einen Wert an, der, unabhängig von der Verbrennungskraftmaschinendrehzahl, die Kraft des elastischen Elements 24 überwindet und damit das Kolbenelement 2o des druckempfindlichen Ventils l8 nach rechts gemäß Fig. 1 wandern läßt. Daraufhin kann Primärluft aus dem Luftfilter I5 durch die Arbeitskammer 19 dem inneren des Ansaugkanals 12 zuströmen und dort ein geeignetes Luft-Kraftstoff-Mischuhgsverhältnis herbeiführen. Läuft die Kraftmaschine einerseits mit hoher Drehzahl, während die Drosselklappe I7 geschlossen wird, so befindet sich das Entlastungsventil 28 in einer Stellung, in der es, ähnlich der obigen Beschreibung, ein Überströmen der Sekundärluft aus der Leitung j2 in die Leitung 34 gestattet. Wenn andererseits die Kraftmaschinendrehzahl niedrig 1st, wahrem! sich die Drosselklappe 17 schließt, so nimmt das relaisbetätigte Ventil 27 eine Stellung ein, in der es eine Verbindung zwischen Meßleitung 26 und der ersten Arbeitskammer der Membran-

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kammer 29 des Entlastungsventils 28 herstellt. Da jedoch die Öffnung 2^:j_s die das Ende der Meßleitung 26 darstellt, entsprechend der obigen Beschreibung direkt neben der Bohrung 22 des druckempfindlichen Ventils lS liegt, wird der Druck in der Meßleitung 2ö und damit in der ersten Kammer der Membrankamrner 29 im wesentlichen auf den Druekwert in der Arbeitskammer I9 des druckempfindlichen Ventils l8 abgeglichen, d.h., es erfolgt im wesentlichen ein Ausgleich auf den Atmosphärendruck. Daher kann die Sekundärluft aus der Leitung ^2 in die m

Leitung ^H- und von dort aus in den Luftfilter I5 strömen, ohne das Rückschlagventil 4o zu betätigen.

Die Betriebsbedingungen der verschiedenen Ventile, die bei der bevorzugten Ausführungsform des Systems nach der Erfindung verwendet werden, sind im weiteren tabellarisch aufgeführt, um die grundsätzliche Punktion des Systems zu erläutern:

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Motordrehzahl Hoch Niedrig

Normal verlangsamt Normal verlangsamt

druckempfindliches

Ventil geschlossen geöffnet geschlossen geöffnet

relaisbetätigtes

Ventil geschlossen geöffnet geschlossen geöffnet

Entlastungsventil geöffnet geöffnet geschlossen geöffnet

Rückschlagventil geschlossen geschlossen geöffnet geschlossen

Primärluft + nein ja nein ja Sekundärluft ⁺⁺ nein nein ja nein

In der Tabelle bedeuten:

+ nein: keine Zufuhr in den Ansaugkanal ja: Zufuhr in den Ansaugkanal

++ nein: keine Zufuhr in den Auspuffkanal ja: Zufuhr in den Auspuffkanal.

Pig. 2 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, wobei eine Abwandlung in der Verbindung zwischen dem druckempfindlichen Ventil 18 und dem Entlastungsventil 28 (beide sind auch in Fig. 1 gezeigt) vorgesehen ist.

Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung gemäß Fig. 2 kann die öffnung 25 von dem Ve.rschlußglied 25 verschlossen werden, welches am Kolbenelement 2o

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des druckempfindlichen Ventils 18 angeordnet ist, und zwar lediglich dann, wenn das Kolbenelement 2o von dem elastischen Element 24 nach links bewegt wird, um die Bohrung 22 zu verschließen. Dennoch ist die Öffnung 25, ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, so angeordnet, daß der Druck in der Meßleitung 2δ im wesentlichen auf den Atmosphärendruck abgeglichen werden kann, wenn das Kolbenelement 2o nach rechts bewegt wird, um den Durchstrom von Luft aus dem Luftfilter 15 zum Inneren des Ansaugkanals 12 zu gestatten. Es sei außerdem darauf hin- * gewiesen, daß das andere Ende der Meßleitung 26 bei der Ausführungsform nach Fig. 2 an die zweite Kammer der Membrankamrner 29 des Entlastungsventils 28 angeschlossen ist. Diese Kammer steht ihrerseits mit der Atmosphäre über eine enge Ausgleiehsöffnung 42 in der Wand der Membrankammer 29 in Verbindung. Ein zusätzlicher Kanal 4^ ist vorgesehen, der mit einem Ende über das relaisbetätigte Ventil 27 zur ersten Kammer der Membrankammer 29 führt und mit dem anderen Ende an den Ansaugkanal 12 angeschlos- M sen ist. Auch die erste Kammer der Membrankammer 29 steht mit der Atmosphäre in Verbindung, und zwar über eine weitere Ausgleichsöffnung 44 größeren Durchmessers, die in einem anderen Wandabschnitt der Membrankammer 29 vorgesehen ist.

Läuft bei-dieser Ausführungsform die Kraftmaschine mit niedriger Drehzahl, während das Fahrzeug normal angetrieben wird, so wird das druckempfindliche Ventil 18 in ge-

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schlossener Stellung gehalten. Da jedoch im Ansaugkanal 12 ein Unterdruck entsteht und da das relaisbetätigte Ventil 27 ebenso geöffnet ist, wie es. im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform nach der Erfindung beschrieben wurde, sinkt der Druck In dem Kanal K~5 ab, woraufhin das Ventilelement 55 des Entlastungsventils 28 sehr schnell nach links wandern kann, um/4ie erste Arbeitskammer ~j>o des Entlastungsventils 28 abzuschließen. Dies führt dazu, daß Sekundärluft der Reaktionsvorrichtung I^ über das Rückschlagventil 4o zugeführt werden kann. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Luftmenge, die zu dieser Zeit vom Unterdruck durch den Kanal 4j in den Ansaugkanal 12 eingesaugt wird, größer ist als diejenige Luftmenge, die durch die Ausgleichsöffnung 44 aus der Atmosphäre in die erste Kammer der Membrankammer 29 einströmt.

Wenn der Unterdruck einen ausreichenden Wert erreicht, d.h., wenn das Fahrzeug bei geringer Kraftmaschinendrehzahl verzögert wird, so kann sich das Kolbenelement 2o des druckempfindlichen Ventils 18 unter dem Einfluß des im Ansaugkanal 12 herrschenden Unterdrucks nach rechts bewegen. Es öffnet die Bohrung 22, woraufhin Primärluft aus dem Luftfilter 15 in den Ansaugkanal 12 gelangen kann, und zwar dadurch die Arbeitskammer 19 des druckempfindlichen Ventils 18. Da die Öffnung 25, die mit der Meßleitung 26 in Verbindung steht, direkt neben der Bohrung 22 angeordnet ist,

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wächst zu diesem Zeitpunkt der Druck in der Meßleitung 25 über den im Ansaugkanal 12 an. Andererseits ist der Druck im Kanal 43 gleich dem Druck im Ansaugkanal 12. Dementsprechend, da der Durchmesser der Ausgleichsöffnung 44 größer ist als derjenige der Ausgleichsöffnung 42, kann eine geringe Luftmenge in die zweite Kammer der Membrankammer 29 eintreten und in die Meßleitung 26 strömen, während eine große Luftmenge in die erste Kammer der Membrankammer 29 eintreten kann. Auf diese Weise läßt sich im wesentlichen ein Druckausgleich in beiden Kammern der Membrankammer 29 erzielen, so daß das Kolbenelement 35 • des Entlastungsventils 28 unter der Wirkung des elastischen Elements 37 schnell nach rechts wandern kann. Die Sekundärluft, die durch die Leitung 32 zugeführt wird, kann also durch die zweite Arbeitskammer 33 des Entlastungsventils 28 in den Luftfilter I5 zurückgefördert werden, ohne das Rückschlagventil 4o zu betätigen.

Wie oben beschrieben, kann das Abgasreinigungssystem entsprechend der zweiten Ausführungsform nach der Erfindung im wesentlichen in der gleichen Weise betrieben werden, wie das nach dem ersten Ausführungsbeispiel.

Eine dritte bevorzugte Ausfuhrungsform nach der Erfindung besteht in einer Wandlung des ersten, an Hand von Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiels. Dabei ist die

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öffnung 25* entfernt von der Bohrung 22 des druckempfindlichen Ventils 18 angeordnet.

Aus Fig. 5 ergibt sich, daß die Meßleitung 26 die öffnung 25* und die erste Kammer der Membrankammer 29 miteinander verbindet, und zwar im wesentlichen in der gleichen Weise, wie es im Zusammenhang mit der ersten bevorzugten Ausführungsform an Hand von Pig. I beschrieben wurde. Jedoch steht das Ende der Meßleitung 26, das an die erste Kammer der Membrankammer 29 angeschlossen ist, als Abzweigung außerdem mit einer Leitung 45 in Verbindung, die ihrerseits an eine Vakuumschaltvorrichtung 46 angeschlossen ist. Diese Vakuumschaltvorrichtung 46 besteht aus einem bewegbaren Kontakt 47 sowie aus einem Paar ortsfester Kontakte 47a und 47b, welche von dem bewegbaren Kontakt 47 überbrückt werden können. Die Arbeitsweise ist derart, daß der bewegbare Kontakt 47 normalerweise vorgespannt wird, um die ortsfesten Kontakte 47a und 47b zu überbrücken bzw. zu schließen und das letztere lediglich dann geöffnet werden können, wenn der Druck in der Meßleitung 2.3 und in der Leitung 45 während einer Verzögerung des Fahrzeugs durch den Unterdruck innerhalb des Ansaugkanals 12 abgesenkt wird.

Der ortsfeste Kontakt 47a steht mit dem relaisbetätigten Ventil 27 in Antriebsverbindung, während der ortsfeste Kontakt 47b mit einem Detektorschalter oder Meßschalter

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39^r verbunden 1st, welcher geschlossen werden kann, um das relaisbetätigte Ventil 27 über die Vakuumschaltvorrichtung 45 von einer Stromquelle 48 aus mit Strom zu versorgen, und zwar lediglich dann, wenn die Kraftmaschinendrehzahl unabhängig von dem Betriebsverhalten des Fahrzeugs gering

Es ergibt sich, daß bei dieser Ausführungsform die Vakuumschaltvorrichtung 46 und der Meßschalter 39 nur

dann gleichzeitig geschlossen werden können, wenn das J|

Fahrzeug normal angetrieben wird, während die Verbrennungskraftmaschine mit niedriger Drehzahl läuft.

Sind jedoch sowohl die Vakuumschaltvorrichtung 4o als auch der Meßschal'ter 39' gleichzeitig geschlossen, so kann das relaisbetätigte Ventil 27 geöffnet werden, woraufhin sich das" Kolbenelement 35 des Entlastungsventils 28 nach links bewegt, um die erste Arbeitskammer 30 des Entlastungsventils 2β abzugeben. Als Folge davon steigt der Druck in der Leitung 32 auf einen Wert an, der ausreichend ist, um das Ruckschlagventil 4o zu offnen. Daraufhin kann die Sekundärluft der Reaktionsvorrichtung 13 im wesentlichen in der gleichen Weise zugeführt werden, wie es oben beschrieben wurde.

Bei den beschr*iebenen Ausführungsformen nach der Erfindung wurde die Meßvorrichtung dazu verwendet, die -Drehzahl

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der Kraftmaschine festzustellen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Meßvorrichtung auch so verwendet werden kann, daß sie die Fahrzeuggeschwindigkeit feststellt, Darüber hinaus kann anstelle des druckempfindlichen Ventils im Zusammenhang mit der Drosselklappe ein Schieberventil Verwendung finden, um Primärluft dem Ansaugkanal lediglich dann zuzuführen, wenn das Fahrzeug verzögert wird. Weitere Abwandlungen und Abänderungen sind für den Fachmann offensichtlich, und die Erfindung soll daher nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele eingeschränkt sein. Sie soll vielmehr derartige Abwandlungen und Abänderungen mit umfassen.

Zusammenfassend sei gesagt, daß die Erfindung ein Abgasreinigungssystem für Verbrennungskraftmaschinen vorsieht, bei dem der Zustrom von Primärluft zum Ansaugkanal gesteuert wird, um in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung ein geeignetes Mischungsverhältnis zwischen Luft und Kraftstoff zu ergeben, und bei dem der Zustrom von Sekundärluft zum Auspuffkanal gesteuert wird, um in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs der Reaktionsvorrichtung die Möglichkeit zu geben, die im Abgassystem enthaltenen unverbrannten Bestandteile zu reduzieren. Zu diesem Zweck wird ein Entlastungsventil vorgesehen, welches in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung sowie außerdem in Abhängigkeit von der Kraftmaschinendreh-.ahl betätigbar ist.

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Claims

Patentansprüche

Abgasreinigungssystem für eine Fahrzeug-Verbrennungskraftmaschine, gekennzeichnet durch ein druckempfindliches Ventil (18) zum Einleiten von Primärluft in einen Ansaugkanal (12), wenn das Fahrzeug verzögert wird, durch eine mit einer Leitung (j52) -an einen Luft förderer angeschlossene Düse (4l) zum Einleiten von Sekundärluft in einen Auspuffkanal (14), durch ein in der Leitung (:>■?.) angeiordnotes Entlastungsventil (28), um in geöffneter Stellung die in der Leitung 02) enthaltene Sekundärluft abzuleiten, durch eine Meßleitung (26) zum Feststellen des Detriebszustandes, während dessen das Fahrzeug verzögert wird, durch eine Meßvorrichtunn; (yj) zum Feststellen der KraftniaschiriGiidrehzahl, wobei das Entlastungsventil (2o) an die Moßleitun_£'j (2 .) und an die Meß vorrichtung 09) angeschlossen ist, u.;i nur dann geschlossen zu werden, wenn das Fahrzeug bei gei·Lager Kraftmaschinendrehzahl normal angetrieben wird, und nur dann geöffnet zu werden, wenn das Fahrzeug verzögert wird b?,w. worin die Kraftuaschiriendrehzahl hoch ist, so daß ai'i rrli.iärluft nur dann in den Ansaugkanal (12) gelangt, we.m das Fohcy.uaz, unabhängig von der Kraftmaschinendrohzahl, /^.'•zö^rt wij'd, und dio 3 kundlXrluft nur dann Ln den Auspuff- ,'iii.iih.'i (!-ι) gelangt, v/enn das F^lirzeug bei niedriger Kraft- ;fia.^r:jliinoiidreiizah'] normal angetrieben wird.

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2. System nach Anspruch 1, dadurch g e k ο η η 2ol ei h η et, daf3 an dei¹ Leitung 02) zwischen der Düse (41) und dem Luftförderer 01) ein Rückschlagventil (4o) angeordnet ist, ao dai3 es Sekundärluft ;:ur Düse nur dann durchlassen kann, v;enn der Druck in der Leitang 02) einen vorbestImtnten V/ert erreicht.
y. System nach Anspruch 1, dadurch g ο k e η η - 7, ei c h η c t, daß das l^ntlastungs/eritil (2c) aii einer· zweiten Leitung sit;.',t, di^'nüt dei¹ Leitung (^2) in Verbindung steht, und olne Meuibi-arikaniiner (29) 'mfvieist;, v/el-ihe /on einer Membran (⁰O¹) in oine erste und eine zweite K'unmer unterteilt wird, daia die Meßleitung (26) den Ansaugkanal (12) und die erste Kamaier der Membi'ankarnracr (2>) Miteinander verbindet, und daß ein velaisbetätißtec Ventil (27) derart angeordnet und betätig-bai· 1st, daß es eine Verbindung zv/is-Jhori der Meioleitung (26) und der ei'ston Kai.uier der I-Iowbrankanimei¹ (29) hoi'stellt, wenn die Ki'aftiiiaschinendrehzahl niedrig ist, und diese Verbindung uuterorioht, wenn die Kraft:naschinendreh^ahl hoch ist, und zwar in Abhängigkeit von der Meßvorrichtung.
4. System nach Anspruch j3, dadurch g e k e η η s e i c h η e t, daß das an den Ansaugkanal (12) angeschlossene Ende (2S) der Meßleitung (2->) derart direkt neben dem druckempfindlichen Ventil (Io) angeordnet ist,

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daß der Druck in der Heizleitung (26) bcri/seöffneteui druckempfindlichen Ventil (IG) im wesentlichen dem Druck dei" Primärluft, die durch das druckempfindliche Ventil in den Ansauckanal gelangt, angeglichen wird, wobei folglich das !entlastungsventil (28) auch dann in geschlossener Stellung gehalten werden kann, wenn die Krafti.-iaschinendrehz&hl niedrig ist.

3. Syste:n nach Anspruch y, dadurch g e k e η η -

zeich η e t, daß der Luftförderer 01) als Luftpumpe M aufgebildet ist, die zwischen dem Luftfilter (15) und der Leitung 02) sitsst.

3. System nach Anspruch 5* dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die erste Kammer der Membrankainmer (29) eine Ausgleichsöffnung (44) aufweist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser einer in der zweiten Kammer ausgebildeten Ausgleichsöffnung (42), daß die

Meßleitung aus zwei Leitungszügen besteht, von denen der ^

erste (4^) den Einlaßkanal (12) mit der ersten Kammer der Membrankammer (29) verbindet, und von denen der zweite, der an die zweite Kammer der Membrankammer (29) angeschlossen ist, direkt neben dem druckempfindlichen Ventil (18) im Ansaugkanal (12) endet und beim Schließen des druckempfindlichen Ventils mit verschlossen wird, und daß das relaisbetätigte Ventil (27) eine Verbindung zwischen dem

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ersten Lcitun^sr/ug (4>) und do ι¹ ersten Karruer der Membraiikaruncr (29) herstellt, wenn die Kraftmasehlnendrehzahl niedrig ist, sowie diese Verbindung unterbricht, wenn -lie Kraftmaschinendrohzahl hoch ist.

?". üystein nach Anspruch ~j>, dadurch β e k e η η - •ζ e i c h η e t, dai3 die Meßleitung (2-J) den Annauckanal (12) mit der ersten Kammer der Mernbrarilcaix.ier (29) /erjindet und eine Abzweigleitung (4^) aufweist, die zu einem Vakuumschalter (4J) führt, wobei der Vakuumschalter nur dann, wenn das Fahrzeug verzögert wird, öffnet und unter Mitwirkung eines Ileßsehalters (>9^!) das relaisbetätigte Ventil (27) abschaltet.

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