DE2146854A1 - Düse mit veränderbarem Strömungsquerschnitt und Verwendung dieser Düse in einer Einrichtung zur Rückführung von Abgas bei einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Düse mit veränderbarem Strömungsquerschnitt und Verwendung dieser Düse in einer Einrichtung zur Rückführung von Abgas bei einer Brennkraftmaschine. Zusatz zu Patent 1 811 627

Gegenstand des Patentes 1 611 627 ist eine Düse mit eine» veränderbaren Strömungsquerschnitt, insbesondere für Brennkraftmaschinen, deren veränderliche Durchtrittsöffnung von den Kanten aneinanderliegender dünnwandiger Platten begrenzt ist, von denen eine Platte gegenüber der anderen zur Yeränderung der Durchtrittsöffnung beweglich 1st«

Sie Erfindung betrifft eine weiterentwickelte Ausführung der Düse nach dem Hauptpatent und eine besondere vorteilhafte Verwendung dieeer Suse in einer Einrichtung zur Bückführung von Abgas in die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine ·

Gemäß der Erfindung besteht die Weiterbildung der Düse nach dem Patent 1 811 627 darin, daß die bewegliche dünnwandige Platte an einem gegenüber der feststehenden dünnwandigen Platte drehbar gelagerten Stellorgan drehfest angeordnet ist.

Fach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die feststehende dünnwandige Platte an einem Körper mit einem Auslaßraum und einer daran angeschlossenen Leitung angeordnet ist, daß der Körper eine in den Auslaßraum mündende und eine öffnung in der feststehenden

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dünnwandigen Platte umschließende öffnung aufweist und daß in dem Körper eine Bohrung mit einer drehbar darin gelagerten Welle enthalten ist, wobei auf der Welle die bewegliche· dünnwandige Platte in drehfester Anordnung und ferner Mittel für ein dichtes Anpressen der'beweglichen dünnwandigen Platte an die feststehende dünnwandige Platte gelagert sind.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist an dem Körper ein Deckel befestigt, der einen Einlaßraum mit einer an diesem angeschlossenen Leitung umschließt, de.r durch die veränderliche Durchtrittsöffnung, die von den Kanten der öffnungen in den dünnwandigen Platten begrenzt ist, mit dem Auslaßraum verbindbar ist.

Die vorteilhaft· Wirkung der teilweisen Rückführung von Abgas in den Terbrennungsrauni einer Brennkraftmaschine auf die Verringerung ihres Gehaltes an Stickstoffoayd ist bekannt. Damit bei einer solchen Rückführung «in Höflichst guter Effekt erzielt wird, let es wichtig, dad die zurückgeführte Abgasmenge in genauer Abhängigkeit von der Belastung des Motors erfolgt. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art, die entweder mit einem Schieber oder alt einem Tentil ausgestattet sind, ist die Regelung der zurückgeführten Abgasmenge vielfach nicht progressiv genug· Man kann sich auch dadurch helfen, daß ein (Ceil der zurückgeführten Abgasmenge in bezug auf die Strömungsrichtung Tor der Drosselklappe des Vergasers in den Kreislauf eingeführt wird. In diesem Fall erfolgt die Regelung gleichzeitig mit der Regelung der Frischluft. Diese Lösung ist aber wegen der schnellen Verschmutzung des Vergasers nicht vorteilhaft.

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Nach, der weiteren Erfindung ist die Verwendung einer Düse in der vorstehend beschriebenen Ausführung in der Rückführungsleitung einer Einrichtung zur Rückführung von Abgas in die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine sur Veränderung der zurückgeführten Abgasmenge als Sanktion eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine vorgesehen.

In weiterer Ausbildung der Erfindung bildet das drehbare Stellorgan der Düse eine Verlängerung der Betätigungswelle der Drosselklappe des Vergasers der Brennkraftmaschine.

Die Steuerung der Düse kann als weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch in der Weise ausgebildet sein, daß das drehbare Stellorgan mit einer Spule verbunden ist, auf der ein Side eines Fadens aufgewickelt ist, dessen anderes Bade alt dem beweglichen Glied einer an der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine angeschlossenen Unterdruckdose verbunden ist.

Um eine Kühlung der zurückgeführten Abgase zu erzielen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Bückführungsleitung nahe am Ventilator der Brennkraftmaschine vorbeigeführt.

Eine Einrichtung der vorstehend erläuterten Art ist einfach in ihrem Aufbau, genau und zuverlässig in ihrer Wirkungsweise und hat darüber hinaus den großen Vorteil, daß sie gegen Verschmutzungen unempfindlich ist.

Atis'füriruagsb ei spiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher er-

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läutert. Es ζeigenϊ

Fig. 1 einen Querschnitt einer Düse mit verändere arein • Strömungsquer3chnitt,

'Fig. 2 eine Frontansicht der Düse nach Fig. 1, "bei der einzelne Teile durchbrochen dargestellt sind,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine, die mit einer Einriciiung aur Rückführung von Abgas in den Verbrennung sr auai ausgerüstet; ist und

Fig. 4 eine Frontansicht einer Düse und einen Quer schnitt einer anderen Ausführungsforia einer Betätigungsvorrichtung für die Düae.

Die in den Figuren 1 und 2»dargestellte Düse Gr mit veränderlicher Durchtrittsöffnung enthält einen Grundkörper 21 und einen Deckel 22, der in einer Verbindimgsrtene an dem Körper 21 anliegt und durch Schrauben 23 an diesem befestigt ist.

Zwischen dem Körper 21 und dem Deckel 22 ist eine dünnwandige Platte 24, z.B. eine Folie, eingespannt, die eine Öffnung 25 enthält. Der Hand der öffnung 25 liegt rundherum innerhalb einer weiteren Öffnung 26, die mit einem in dem Körper 21 befindlichen Auslaßraum 27 in Verbindung steht, an dem eine Leitung 28 angeschlossen ist.

In einer Bohrung 21a des Körpers 21 ist eine Welle 29 drehbar gelagert, die sich mit ihrem inneren Bid· bis in den vom Deckel 22 umschlossenen Kaum erstreckt. Di· Volle 29 trägt am'inneren Ende ein Außengewinde 29a und"ist mit zwei Abflachungen 29b versehen. Auf der Welle 29 sitzt eine zweite dünnwandige Platte ?O, die durch die

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formschlüssige Lagerung auf dem Abschnitt mit den beiden Abflachungen 29b mit der Welle 29 drehfest verbunden ist. Die dünnwandige Platte 30 wird durch eine Scheibe 31, die ebenfalls drehfest auf der Welle 29 angeordnet ist, gegen die feststehende dünnwandige Platte 24 gedrückt. Die Druckkraft wird durch eine Feder 32 hervorgerufen, die einerseits an der Scheibe 31 und andererseits an einer Mutter 33 anliegt. In der dünnwandigen Platte 30 befindet sich eine öffnung 34, deren Begrenzung skanten rundherum innerhalb der Begrenzungskanten einer in der Scheibe 31 enthaltenen öffnung 35 liegen· Der Deckel 22 begrenzt einen Einlaßraum '36, an dem eine Leitung 37 angeschlossen ist.

Durch die besondere Formgebung der öffnungen 25 und 34 wird ein-e sehr genaue und progressive Regelung der veränderlichen Durchtrittsöffnung erzielt. Die öffnung 25 hat eine im wesentlichen gestreckte und in bezug auf die Drehachse der Welle 29 radial verlaufende Form, die eine geradlinige Kante 25a und eine gekrümmt verlaufende Kante 25b aufweist, wobei die Breit« der Öffnung 25 in radialer Sichtung von innen nach außen zunimmt· Die öffnung 54 hat dagegen die Form eines Dreiecke mit swei gekrümmten Seiten, deren eine Kante 54a etwa konzentrisch zur Drehachse der Welle 29 und im gleichen Abstand zu dieser wie die innere Kante der öffnung 25 verläuft. Eine zweite Kante 34b der öffnung 54 ist geradlinig und liegt in radialer Richtung -tür Drehachse, wobei ihre Länge etwa der Länge der öffnung 25 entspricht· Sie dritte Kante 34c der dreieckigen öffnung 54 ist gekrümmt .-

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der in den Figuren

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1 und 2 dargestellten Düse in ihrer Anwendung bei einer Einrichtung zur Rückführung von Abgas in die Anaaugleitung einer Brennkraftmaschine erläutert.

In der schematischen Darstellung in Fig. 3 ist eine Brennkraftmaschine M mit einem Vergaser 0, einer Ansaugleitung A, einer Abgassammelleitung E, einem Schalldämpfer S und einem Ventilator V dargestellt.

Die zurückgeführte Abgasmenge wird dem Schalldämpfer S entnommen und über die Leitung 37 der Düse G zugeführt, von der sie durch die Leitung 28 in bezug au.f die Strömungerichtung, hinter dem Vergaser 0 in die Ansaugleitung A der Brennkraftmaschine gelangt. Bei dem dargestellten Ausführungßbeispiel ist die Welle 29 mit der Betätigungswelle des Vergasers verbunden, so daß die Düse G gemeinsam mit den Vergaser gesteuert wird· Vie aus der zeichnerischen Darstellung hervorgeht, ist die Leitung 37 teilweise vor dem Ventilator V angeordnet, um die zurückgeführten Abgase kühl en zu können.

Sie Leitungen 28 und 37 sind nur miteinander verbunden, wenn-die Öffnung 25 und 34 in den dünnwandigen Platten 24 und 30-sich wenigstens teilweise überdecken·. Aus der Darstellung in Tig. 2 geht ferner hervor, daß die veränderliche Durchtrittsöffnung' in allen Pällen rundherum durch die Xanten sehr dünner Wandungen begrenzt ist. Eine in dieser Weise ausgebildete Düse hat den großen Vorteil, daß sie praktisch unempfindlich gegen Schauteablagerungen ist und daß eich demzufolge ihre charak teristischen Eigenschaften im Laufe der Zeit nicht verändern.

Die Steuerung der Düse G iat vorzugsweise so gewählt, daß bei geschlossener Drosselklappe des Vergasers 0,

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d.h. bei sehr kleiner Leistung der Brennkraftmaschine, die Öffnung 54· die in SIg. 2 mit strichpunktierten Linien dargestellte Lage einnimmt und daß bei vollgeöffneter Drosselklappe die öffnung J4 sich in der durch durchgehende Linien wiedergegebenen Lage befindet.

Unter diesen Bedingungen erfolgt die Regelung der zurückgeführten Abgasmenge nur in einem Zwischenbereich des Betriebs der Brennkraftmaschine. Durch eine geeignete Formgebung der öffnungen 25 und 34· läßt sich für jeden Betriebszustand eine der Leistung der Brennkraftmaschine genau angepaßte Durchtrittsöffnung erzielen. «Bei dem Ausführungebeispiel sind die öffnungen 2i? und y\- in ihrer Form so ausgebildet, daß mit zunehmender Leistung der Brennkraftmaschine eine progressive Vergrößerung der Durchtrittsöffnung der Düse eintritt.

Bei der in Jig. 4 dargestellten abgewandelten Ausführungsform entspricht die Düse 6 Her in den Figuren 1 und 2 dargestellten Düse. JSJLn-Unterschied beetent nur in der Betätigung der Düse, die bei dieser Auefü&rungsforsi durch ein« Unterdruckdose 38 bekannter Bauart bewirkt wird· Dies· Unterdruckdose enthält einen Raum 39, der über eiae

tung 40 mit der Ansaugleitung der Brennkraftmaschin· ver- ™ bunden ist. An einer Seite ist der Raum 39 durch eiae laltenmeabran 41 begrenzt, «ja der ein Kolben 42 befestigt ist. Der Kolben 42 ist mit einem laden 43 verbunde%; der auf einer Spule 44 aufgewickelt 1st, die drehfflst «it 4#r Welle 29 der Düse 6 angebracht ist. An der Spule 44 greift eine Rückholfeder 45 an, die das Bestreben hat, den Jadea 43 auf die Spule 44 aufzuwickeln.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. 2H6854

   Patentansprüche

   flyDüse ait veränderbarem Strömungsquerschnitt, insbesondere für Brennkraftmaschineq, deren veränderliche Durchtrittsöffnung von den Kanten dünnwandiger, aneinanderliegender Platten begrenzt ist, von denen eine Platte gegenüber der anderen zur Veränderung der Durchtrittsöffnung beweglich ist, nach Patent 1 811 627, d a d u r c h gekennzeichnet , daß die bewegliche dünnwandige Platte (30) an einem gegenüber der.feststehenden dünnwandigen Platte (24) drehbar gelagerten Stellorgan (29) drehfest angeordnet ist.

   2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende dünnwandig· Platte (24) an einem Körper (21) mit einem Auslaßrau* (27) und einer daran angeschlossenen Leitung (28) angeordnet is1>, daß der Körper (21) eine in den Auslaßraum (27) mündende und eine Öffnung (29) ia der feststehenden dünnwandigen Platte (24) umschließende Öffnung (26) aufweist und daß in den Körper (21) eine Bohrung (21a) »it einer drehbar darin gelagerten Welle (29) enthalten ist, wobei auf der Welle (29) die beweglieke dünnwandige Platte (30) in drehfester Amordming «al ferner Kittel (31,32,33) for ein dichtes Anpressen der beweglichen dünnwandigen Platte (JO) an die feststehende dünnwandige Platte (24) gelagert sind.

   3· Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daS am dem Körper (21) ein Deckel (22) befestigt ist, der einen Einlaßraum (36) mit einer an diesem angeschlossenen Leitung (37) umschließt, der durch die veränderliche Durchtrittsöffnung, die von den Kanten der öffnungen (25,34)

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   in den dünnwandigen Platten (24,30) begrenzt ist, mit dem Auslaßraum (27) verbindbar ist.

   4-. Verwendung einer Düse nach den Ansprüchen 1 bis 5 In der Bückführungsieitung einer Einrichtung zur Bückführung von Abgas in die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine zur Veränderung der zurückgeführten Abgasmenge als Funktion eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine·

   5· Verwendung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche dünnwandige Platte (50) an· einem drehbar " gelagerten.Stellorgan (29) angeordnet ist.

   6« Verwendung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Stellorgan (29) «ine Verlängerung der Betätigungswelle der Irosselkleppe des Vergasers (G) der Brennkraftmschine (H) bildet·

   7· Verwendung neon Anapruoh 5, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Stelle*««* (29) »i* einer Spule (4^' verbun den ist, auf der ein Äade eine« faden· (45) aufgewickelt ist, deeeen ander·· Side ait de« beweglichen *11·Α eirfer an der Ansaugleitung (A) der Breankraf tmaechine (M) auge- I sohloesenen ünterdruckdoie (58) verbunden ist.

   8. Verwenteng nach einem te* Anspreche 4 ble ?_t gekeun»«lohnet, dal die Äüokiühruogaleitung (Sf) für die Abgase nahe am Ventilator (V) der BrennkraftmaMhine (X) Torbeigeführt ist·

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