DE2241935C3 - Anlage zur Abgasentgiftung - Google Patents

Anlage zur Abgasentgiftung

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Description

Die Erfindung Seirifft eine Einrichtung zur Steuerung der Menge von rückgeführtem Abgas mit einer im Saugrohr ein«· Brennkraftmaschine angeordneten Drosselklappe, in deren Schwenkbereich in der Wand des Saugrohres eine Druckentnahriiestelle vorgesehen ist, die über eine Steuerleitung mit dem Druckraum eines pneumatischen Stellmotors verbunden ist, der im Wirkverbindung mit einem Ventil in der Abgasrückführleitung steht.
Zweck derartiger Anlagen ist, den Ausstoß von giftigen Stickoxiden von Brennkraftmaschinen, insbesondere in dichtbesiedelten Gebieten, auf ein Minimum zu verringern. Eine zu starke Rückführung von Abgas hat zur Folge, daß die Kohlenwasserstoffemission zu hoch wird, eine zu geringe Rückführung ergibt eine nicht ausreichende Stickoxidemission. Weiterhin soll, um auch bei Leerlauf einen guten Rundlauf des Motors zu erzielen, die Abgasrückführung in Leerlauf unterbunden werden. Das gleiche gilt auch bei Vollast, für die die Drosselklappe voll geöffnet ist und eine hohe Leistung erzielt werden muß.
Aus der »Motortechnischen Zeitschrift«, 1968, Seite 365 ist es zur Steuerung von Abgasrückführmengen bekannt, ein von der Drosselklappe betätigtes Abgasrückführventil in einer Abgas zur Saugseite der Brennkraftmaschine rückführenden Leitung vorzusehen, wobei mit zunehmender Öffnung der Drosselklappe auch das Abgasrückführventil zunehmend geöffnet wird. Durch diese starre Koppelung des Abgasrückführventil» wird jedoch die momentane Drehzahl der Brennkraftmaschine nur unvollständig berücksichtigt, so daß es nicht möglich ist, in bestimmten Betriebspunk ten der Brennkraftmaschine exakt dosierte Abgasrückführmengen zuzumessen. Durch die ("R-I1S 21 09 340 ist es weiterhin bekannt, ills Ventil in der Abgasrückführleilung eine auf einer verlängerten Drosselkiappenwelle sit/cndc Scheibe vorzuselun. die ills Schließgiied eines Abgasrückführventils Di ι ic blasse unterschiedlicher Form aufweist und mit einer in der Abgasrückführleitung vorgesehenen schlitzförmigen Durchschnittsöffnung zusammenarbeitet. Auch hier handelt es sich um eine Steuerung, die nicht geeignet ist, genau den jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen und die entsprechende dort zulässige Abgasrückführmenge zuzumessen. In weiterer Ausgestaltung ist dort statt der starren Kupplung der Scheibe mit der Drosselklappe eine Betätigungseinrichtung der Scheibe
ίο vorgesehen, die aus einem Unterdruckstellmotor besteht, dessen Stelldruck der Druck im Saugrohr ist. Aber auch dieser stromabwärts der Drosselklappe herrschende Druck allein ermöglicht keine genaue Betriebszustandserfassung und damit auch keine genaue Nbgasrückführmengendosierung.
Durch die Zeitschrift »Kraftfahrzeugtechnik«, 1955, Seiten 178 bis 185 ist es ferner bekannt, der Brennkraftmaschine zur besseren Gemischaufbereitung bzw. -erwärmung Abgas zuzuführen, wobei ausgehend vom Vollastbetrieb zum Teillastbetrieb mehr und mehr Abgas rückgeführt wird, so daß die Zylinderladung im Teillastgebiet mehr und mehr durch Abgasmengen ersetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, durch die es möglich ist, ausschließlich im Teillastbereich, dagegen nicht im Leerlaufbetrieb und :m Vollastbetrieb, der Brennkraftmaschine genau dosierte Mengen von Abgas in Anpassung an den jeweiligen Lastbereich der Saugseite der Brennkraftmaschine zuzuführen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei unabhängig voneinander jeweils Abgasrückführmengen steuernde Ventile vorgesehen sind, mit je einem pneumatischen Stellmotor, dessen Druckraum über eine Steuerleitung mit dem Saugrohr verbunden ist, wobei die beiden mit den Steuerleitungen verbundenen Druckentnahmestellen im Schwenkbereich der Drosselklappe stromaufwärts deren Schließstellung hintereinander in der Saugrohrwand angeordnet sind.
Diese Anordnung hat gegenüber den bekannten Ausführungen den wesentlichen Vorteil, daß mit fortschreitender Last die Abgasrückführventile nacheinander und unabhängig voneinander aufgesteuert werden. Dadurch können exakt dosierte Abgasmengen in bestimmten Lastbereichen rückgeführt werden, wogegen die Ventile im Leerlaufbetrieb und bei Vollastbetrieb ganz geschlossen sind. Durch die beiden getrennten Steuerleitungen wird ein Schwellwertverhalten bei den Ventilen erzielt.
w Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
In einem nur teilweise dargestellten Saugrohr 11 ist eine Drosselklappe 12 durch eine im Saugrohr gelagerte
r)i Achse verdrehbar angeordnet. Die Achse mit Drosselklappe 12 wird durch einen Hebel, der mit dem Gaspedal gekoppelt ist, verdreht.
Stromab der Drosselklappe 12 mündet in das Saugrohr 11 eine Abgasrückführleitung 16. Der
M) Durchgang durch die Abgasrückführleitung 16 wird durch Ventile 20 gesteuert, die mit einer Membran 21 d;is bewegliche Ventilteil 22 betätigen. Die Membran 21 ist (.lurch cine l-'eder 23 belastet, wodurch das bewegliche Veniilleil 22 in Ruhestellung auf seinen Sit/
h-. geprellt wird. Die Leitung 16 teilt sich an der Stelle 24. wie dargestellt, zu den beiden Ventilen 20 führend auf und wird danach wieder an der Stelle 25 zusammenlaufen. Der die leder 21 aufnehmende Raum der Ventile 20
ist durch eine Steuerleitung 26 und 27 mit dem Saugrohr 11 verbunden. Die Steuerleitung 26 mündet in das Saugrohr an einer Stelle, die bei geschlossener Drosselklappe 12 in Strömungsrichtung vor dieser liegt. Je mehr die Drosselklappe 12 geöffnet wird, desto mehr ί wirkt auch der nach der Drosselklappe 3 vorhandene Luftdruck auf diese Mündung. Hierbei ist jedoch berücksichtigt, daß bei Leerlaufstellung 12' der Drosselklappe dieser Einfluß vernachlässigbar klein ist. Nimmt die Drosselklappe die Vollaststellung 12" ein, so wird in der Luftraum vor und nach der Drosselklappe nicht mehr getrennt, so daß gleiches Druckniveau herrscht und damit der Einfluß der Drosselklappe an der Mündung der Steuerleitung 26 ausgeschaltet ist. Die zweite Steuerleitung 27 mündet an einer weiter ιϊ stromaufwärts liegenden Stelle in das Saugrohr, als die Steuerleitung 26. Hierdurch ist der Einfluß der Drosselklappe 12 an dieser Mündung entsprechend verringert, d. h. dieses Ventil steuert erst bei größerer Drosselklappenöffnung auf.
Je nachdem welche Stellung die Drosselklappe 12 einnimmt, ist also der an den Mündungen der Steuerleitungen 26 und 27 wirkende Steuerdruck unterschiedlich. Bei geschlossener Drosselklappe und Leerlauf entspricht der Druck an diesen Mündungen dem Außendruck, so daß die Ventile 20 geschlossen bleiben. Bei allmählich weiterem öffnen der Drosselklappe 12 wird zuerst der stromab der Drosselklappe wirkende Unterdruck sich zuerst in der Leitung 26 und nach weiterem Verstellen der Drosselklappe erst in der Leitung 27 auswirken, so daß die entsprechenden Ventile 20 nacheinander und unterschiedlich stark geöffnet werden. Im größeren Lastbereich bis Vollast wird dann mehr und mehr ein Ausgleich des Außendruckes mit dem Druck nach der Drosselklappe erfolgen, so daß die Ventile 20 allmählich wieder schließen werden, um dann bei Vollast die Abgasrückführung ganz zu unterbrechen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Einrichtung zur Steuerung der Menge von rückgeführtem Abgas mit einer im Saugrohr einer Brennkraftmaschine angeordneten Drosselklappe, in deren Schwenkbereich in der Wand des Saugrohres eine Druckentnahmestelle vorgesehen ist, die über eine Steuerleitung mit dem Druckraum eines pneumatischen Stellmotors verbunden ist, der in Wirkverbindung mit einem Ventil in der Abgasrückführleitung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unabhängig voneinander jeweils Abgasrückführmengen steuernde Ventile (20) vorgesehen sind, mit je einem pneumatischen Stellmotor, dessen Druckraum über eine Steuerleitung (26,27) mit dem Saugrohr verbunden ist, wobei die beiden mit den Steuerleitungen verbundenen Druckentnahmestellen im Schwenkbereich der Drosselklappe stromaufwärts deren Schließstellung hintereinander in der Saugrohrwand angeordnet sind.
Z Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil mit einer Membran (21) arbeitet, die das bewegliche Ventiltei! (22) betätigt und die vorzugsweise räumlich von den Abgasen getrennt ist.
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