DE2241322A1

DE2241322A1 - Lufteinlassventil fuer mit verunreinigungsventil ausgestattete brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2241322A1
Application number: DE2241322A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dean Winton
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-08-25
Filing date: 1972-08-23
Publication date: 1973-03-01
Also published as: US3809035A; JPS4829930A; CA988797A

Description

unser Zeichen W 7o5

Herbert Dean v/int on, Canoga Park / Calif ornien (Y.St. A.)

"Lufteinlaßventil für mit Verunreinigungsventil ausgestattete

Brennkraftmaschinen"

Die iürfindung "betrifft eine Vorrichtung zur Verwendung bei einer automatischen Steuerung des Zusatzes von Luft zu dem Brennstoffgemisch und dem Maschinenabgasgemisch, welches in eine Brennkraftmaschine durch den Vergaser und durch das Verunreinigungssteuerventil eintritt. Bs ist heute allgemein bekannt, daß die Steuerung von Verunreinigungen, welche durch die Abgase von Brennkraftmaschinen in die Atmosphäre abgegeben werden, ein akutes Problem darstellen, welchem grösstmögliche Aufmerksamkeit gegeben wird. Bin Teil der Steuerung solcher Verunreinigungen erfolgt mittels der Verwendung von Verunreinigungssteuerventilen. Üblicherweise sind dies Zumeßventile, welche in einer Leitung installiert sind, die zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Ausgangsverteiler liegt. Durch diese Verbindungsleitung wird Luft aus dem Kurbelgehäuse, welche mit Abgasen angereichert ist, die vom Durchblasen in den Zylindern herrühren, aus dem Kurbelgehäuse ab-

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gezogen und in die Zylinder zurückgeführt, so daß sie darin verwertet werden» Üblicherweise ist das Verunreinigungssteuerventil ein automatisches Zumeßventil, welches das Volumen, der Abgas enthaltenden Luft steuert, die durch den Ausgangsverteiler geht, um eine gute Arbeit der Llaschine sicherzustellen. Verschiedene Arten von Verunreinigungssteuerventilen sind bisher bekannt.

Es war ferner in der Fachwelt bekannt, und zwar bereits vor der Zeit, in welcher die Verwendung von VerunreinigungsSteuerventilen üblich würde, eine luftventilartige Vorrichtung zum Zuführen von Zusatzluft zum Brennstoffgemisch bei einer Brennkraftmaschine mittels eines getrennten luftzuführventils vorzusehen. Diese Art von Ventil spricht üblicherweise durch die Vakuumbedingungen im Ansaugstutzen an und steuert veränderbar die Zuführung von Zusatzluft in das Verbindungsrohr zwischen dem Vergaser und dem Ansaugverteiler. Diese Art von Ventilen sperrt die gesonderte Luftzuführung ab, wenn die Maschine angelassen wird, während sie die Zuführung zusätzlicher Luft in Abhängigkeit von dem in dem Ansaugverteiler durch die Maschine erzeugten Vakuum ermöglicht.

Die Erfindung schafft ein System oder eine Anordnung, bei welcher ein Luftzuführventil für die Zuführung von Zusatzluft in der Leitung vorgesehen ist, welche zwischen dem

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Kurbelgehäuse und dem Ansaugverteiler liegt und die außerdem ein Verunreinigungssteuersystem aufweist. Dieses Luftzuführventil ist ebenfalls eine automatische Vorrichtung, welche die Zuführung von zusätzlicher Luft absperrt, wenn die Maschine angelassen wird oder leerläuft, jedoch die Zuführung von gesonderter Zusatzluft in Abhängigkeit von dem durch die Maschine erzeugten Vakuum gestattet.

Es ist die wesentliche der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine verbesserte Anordnung für die Zuführung dieser Zusatzluft zu schaffen und insbesondere, daß sie in der Leitung vom Kurbelgehäuse zum Ansaugverteiler zugeführt wird, welche ein Verunreinigungssteuerventil hat.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, durch die Hilfsluftmischvorrichtung einen wirkungsvolleren Maschinenbetrieb zu schaffen.

Die, Erfindung soll gleichzeitig automatisch die Hilf s luftzuführung zu den aus dem Maschinenkurbelgehäuse austretenden und durch das Verunreinigungssteuerventil gleitenden Ab- . gasen ermöglichen. Auf diese Weise bewirkt das System eine verbesserte Verbrennung dieser Abgase und ergibt eine Verminderung der Menge der luftverunreinigenden Abgase, die durch das Auspuffrohr des Motors ausgestossen werden«

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an i'i Ausführungübeispiel .näher erläutert.

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In den Zeichnungen zeigen»

Fig. 1 eine Schrägansieht einer typischen Kraf tfahrzeug-Brennkraftmaschine mit einem Luf tzufiihrventil gemäß der Erfindung in der das Verunreinigungsateuerventil einschließenden Leitung.

Fig. 2 eine Schrägansicht auf eine vorzugsweise Form des Luftzuführvnetils gemäß der Erfindung und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2.

In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine typische Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine mit zwei Reihen von Zylindern in V-Anordnung. Die Maschine ist als Ganzes mit 10 und eine der Zylinderreihen mit 12 bezeichnet. Die Maschine ist selbstverständlich mit einem Vergaser und einem Lufteinlaßfilter in einem Gehäuse 14 versehen. Die Maschine hat einen Lüfter 16 und die üblichen Riemenangetriebenen Hilfsaggregate, einschließlich Lichtmaschine, Brennstoff- und ölpumpe usw.

Fig. 1 zeigt eine typische Anordnung, mit einer Leitung zwischen dem l.Iaschinenkurbelgehäuse und dem Ansaugverteiler zur Rückführung der Kurbelgehäusegase in die Maschine. Diese Leitung für Kurbelgehäusegase ist mit 20 bezeichnet und bei der typischen Art dieser Anordnung kann sie mit dem Kipphebeldeckel 22 verbunden sein. Das andere Ende dieser Leitung ist mit dem

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Ansaugverteiler der Maschine verbunden. In der Leitung 20 ist ein Veruiireiiiigungssteuerventil 26, einer in der Fachwelt be- !rannten Bauart enthalten. Die Funktion eines derartigen Ventils ist ebenfalls bekannt und vorgehend beschriebenο In der Leitung 20 ist ferner ein Luftzuführventil 30 vorgesehen.

Fig. 2 und 3 zeigen eine vorzugsweise Form des Luftzuf iihrventils 3Oo Das Luftventil besteht aus einem Gehäuse 32 aus einem entsprechenden Material, welches eine hohle zylindrische Form mit äußeren axial, voneinander in Abstand liegenden Radialrippen 34, wie dargestellt, hat. Der untere Teil des Gehäuses 32 hat eine zylindrische Durchgangsquerbohrung 38 und in derser Bohrung ist mit Preßsitz ein Rohrteil 40 eingesetzt, welches Endteile 42 und 44 mit geringerem Durchmesser aufweist, die wie dargestellt, Nippel bilden. Das Bohrteil 40 hat eine Bohrung 46« Die nippelartigen Endteile 42 und 44 bilden ringförmige Wulste 50 und 52, wie dargestellt» Die Rohrabschnitte 20 und 20' können flexibel sein. Diese Rohre sind, wie dargestellt, mit ihren Enden über die Wulste 50 und 52 aufgesetzt. Dann können die Enden durch flexible Klemmbänder 54 und 54' festgeklemmt sein.

Das Gehäuse 32 hat eine Bohrung 60, eine keglige oder konische Gegenbohrung 62, welche einen Ventilsitz bildet und eine größere ober Gegenbohrung 64. Am Ende der Gegenbohrung, 64 ist eine weitere Gegenbohrung 66 vorgesehen, welche die Umfangkante eines Siebes 70 aufnimmtο Das Bezugszeichen 72 bezeichnet eine Ventilkugel, welche in der Gegenbohrung 64 liegt und an dem durch die konische Gegenbohrung 72 gebildeten Ventilsitz aufsitzen kann.

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Das Sieb 70 erlaubt den freien Eintritt von Luft in das Gehäuse 32, verhindert jedoch den Eintritt von Fremdkörpern einer Größe, die die Punktion der Vorrichtung beeinträchtigen können. Vorzugsweise ist das Sieb 70 fest eingesetzt und dient außerdem zum Festlegen der Kugel 72 im Gehäuse 32, wenn die Feder 61 ausgedehnt ist. Die Bohrung 60 kann mit der Bohrung 46 im Rohrteil 40 über eine Schlitzöffnung 74 im Gehäuse 32 und eine Schlitzöffnung 76 in der Seite des Rohrteiles 40 verbunden sein₀ Aus dem Vorstehenden ist die Arbeitsweise des beschriebenen Systems des Luftzuführventils für den Fachmann leicht verständlich»

Beim Betrieb, wenn das durch die Maschine und/oder die Reibungsluftkräfte erzeugte Vakuum ausreichend hoch ist, schließt die Kugel 72 die Öffnung oder Bohrung 60 und bei Zwischenbedingungen nimmt die Kugel 72 eine Zwischenventilsteilung ein, um zu ermöglichen, daß eine gesteuerte Menge von Zusatzluft der Maschine durch zuführen in die Leitung 20 aufgegeben wird» Die Zuführung von Zusatzluft in die Brennkammern hängt von der Größe des Vakuums ab, das durch die Maschine und durch die Reibungskräfte der, die die Kugel 72 umströmenden Luft erzeugt werden und ergibt eine bessere Arbeitsweise der Maschine. Da die durch die Leitung 20 gehende Luft relativ warm ist und die Temperatur der durch das Motorgebläse inganggesetsten Außenluft etwas kühler ist, ergibt die Temperaturdifferenz eine gerinne Menge von Kondensat, welches seinerseits einen wirkungsvolleren und glatteren Lauf der Maschine bei allen Geschwindigkeiten bewirkt-»

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Im Folgenden ist eine Tabelle mit typischen beispielhaften Ventil- und Federcharakteristiken für verschiedene Fahrzeuge mit verschiedenen HP-Leistungen aufgeführt» Die Feder kann eine unbelastete Länge von 7»6 mm (0,3 inch) und eine Arbeitslänge von 5>08 mm (0,205 inch) haben.

TABELLE

Vakuum Federbelastung HP

0,28 - 0,42 kg/cm² (4 -6 psi) 84 g (0,185 lbs) bis

0£6 - 0,70 kg/cm² (8 -1Ö psi) 145 g (0,319 lbs) 150 bis

0,84 - 0,98 kg/cm² (12-14 psi) 218 g (0,479 lbs) 250

Wie zu ersehen, wird bei größerer. PS-Leistung ein höh/eres Vakuum erzeugte Üblicherweise schließt^bei Beschleunigung das 'Ventil und öffnet dann und über den Leistungs- und Geschwindigkeitsbereich mißt das Ventil die zugeführte Luft entsprechend zu, wodurch die Gaswirtschaftlichkeit und die Verbrennung verbessert und die Verunreinigung durch die Abgase vermindert wird» Die Konstruktion des Ventils ist so, daß es nicht hängen bleibt unddie zugeführte Luft zumessen kann.

Da die inneren Abgase der Maschine durch das Verunreinigungssteuerventil gehen und damit durch die Rohrleitung 40, welche ein Teil des Ventils 30 ist und dann in den Verteiler, bewirkt der Zuijat:-: von ii.lfslui't eine verbesserte Verbrennung dieser

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Abgase und dadurch eine Verminderung der Menge der Verunreinigungen und ergibt damit eine Verminderung der Menge der Verunreinigungen, die durch das Auspuffsystem ausgestossen werden.

Aue dem Vorgehenden ist dem Fachmann die Art und die Konstruktion der Erfindung und die Art, in welche sie die Gegenstände und Vorteile, die vorstehend beachrieben sind, erreicht und durchführt, leicht verständlich.

Die vorgehende Beschreibung zeigt nur eine bevorzugte Form der Erfindung. Bie ist als nur erläcternd anzusehen und nicht in einem eingrenzenden Sinne.

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Claims

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PATEITAISPEÜCHE

j 1 ο) Vorrichtung zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, einem Ansaugverteiler, und einem Vergaser zum Zuführen der Luft in den Verteiler und einer Rohrverbindung von dem Kurbelgehäuse zum Zuführen von Gasen aus dem Kurbelgehäuse zurück in den Einlaß der Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrverbindung (20) ein Verunreinigungssteuerventil (26) angeordnet ist, daß die Vorrichtung ein Luftzuführventil (30) einschließt, welches zur Zuführung von Außenluft in die Rohrverbindung (20) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftzuführventil (30) ein in Öffnungsrichtung vorgespanntes Bauteil (12) und eine Konstruktion derart aufweist, daß der Grad· der Öffnung und die Menge der zugeführten Luft von dem in der Rohrverbindung (20) erzeugten Vakuum abhängt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das LufteinlaßTOitil (30) ein Gehäuse (32) einschließt, welches eine wärmeableitende Einrichtung (34) aufweist derart, daß ein Kühleffekt auf die durch das Entil strömende Zusatzluft bewirkt wird.
4« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftzuführventil (30) an der unterstromigen Seite des Verunreinigungssteuerventil (26) liegte
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch.gekennzeichnet, daß das Lufteinlaßventil (30) einen Kugelventilkörper (12), einen konischen Ventilsitz (62) und eine Bohrung (60) mit einer Schraubenfeder (61) einschließt, welche in der Bohrung (60) liegt und auf das Kugelventilteil(12) einwirkt. \ . \. '

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