DE2302467A1

DE2302467A1 - Brennkraftmaschine mit einer abgasleitung

Info

Publication number: DE2302467A1
Application number: DE19732302467
Authority: DE
Inventors: Juergen Hass; Siegfried Dipl Ing Roeser
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1973-01-19
Filing date: 1973-01-19
Publication date: 1974-07-25

Description

Brennkraftmaschine mit einer Ab gasleitung Die Erfindung bezieht sich auf eine flrennkraftmaschine mit einer Abgasleitung.
Bei Versuchen mit verschiedenen Brennkraftmaschinen wurde festgestellt, daß das Kühlwasser nach dem Start einiger Elaschinen viel langsamer warm wird als bei anderen Maschinen. Diese Verzögerung brachte während des Warnilaufes auch eine Verschlechterung der Abgaswerte und andererseits auch eine verminderte lleizleistung mit sich.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Abgaswerte bei derartigen Naschinen zu verbessern und ihre Notorwarmlaufzeit zu verkürzen.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß der Abgasgegendruck in der Abgasleitung zeitweilig, vorzugsweise während der Warmlaufzeit des tiotors, veranderbar ist.
Eine Verbesserung der sehr unbefriedigenden Ergebnisse im hinblick auf die Warmlaufzeit und die schlechten Abgase läßt sich auch dadurch erzielen, daß die Ausströmverhältnisse an den Auslaßventilen geändert werden.
Die Veränderung der Verhaltnisse des Abgasgegendruckes gegebenenfalls auch hervorgerufen durch eine Veränderung der Ausströmverhältnisse an den Auslaßventilen sollen die Zeit, in der der Motor warmläuft, verkürzen und die Abgaswerte verbessern. hierzu kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in der Abgasleitung eine Drosselklappe oder ein Abgasschieber angeordnet sein, dessen Stellung in Abhängigkeit von der Temperatur im Zylinder oder im Kurbelgehäuse steuerbar ist. Die hierzu benötigte Temperaturmeßstelle wird zweckmäßigerweise an einer Stelle vorgesehen, die in Strömungsrichtung der Abgase unmittelbar hinter dem Flansch liegt, mit dem die Abgasleitung mit dem motorblock verbunden ist.
Die in der Abgasleitung vorgesehene Drosselklappe oder der Abgasschieber kann aber auch durch einen Zeitschalter eingestellt werden. hierzu wird die Drosselklappe oder der Abgasschieber derart gesteuert, daß sie beim Einschalten der Zündung geschlossen und nach einem vorbestimmten Zeitablauf, der der Anwärmzeit des Rotors entspricht, wieder geöffnet werden.
Die genannten Zeit- oder Temperaturschalter, die nach einem vorbestimmten Zeitablauf bzw. Erreichen einer vorbestimmten Temperatur schalten, können auf einen Elektromagneten wirken und ihn abschalten, der bei seiner Erregung durch Einschalten des Zündstromes die Drosselklappe oder den Abgasschieber wenigstens annähernd geschlossen hatte.
Die Zeit- oder Temperaturschalter können aber auch auf eine Unterdruckdose einwirken. Sie betätigen nach einem vorbestimmten Zeitablauf bzw. nach Erreichen einer vorbestimmten Temperatur im Kühlwasserkreislauf ein Belüftung ventil,das eine Verbindun£Sleitung vom Saugrohr des Notors zu einer Unterdruckdose unterbricht, durch die die Drosselklappe bzw. der Abgasschieber beim Einschalten des Zündstromes wenigstens annähernd geschlossen worden war.
Die Bewegung des Ankers des Elektromagneten oder der Unterdruckdose kann dabei durch ein liebelgestange auf die Drosselklappe bzw. den Abgasschieber übertragen werden, das ein ein federndes Zwischenglied aufweisendes Zugglied aufweist, auf das eine ItückzugBfeder einwirkt, deren Federkraft geringer ist als die des Zwischengliedes.
Die Regelung und die Betätigung der in der Abgasleitung befindlichen Drosselklappe oder des Abgasschiebers kann aber auch durch eine Bimetallfeder bewirkt werden. Dann wird im Abgasstrom eine Bimetallfeder angeordnet, die die Drosselklappe oder den Abgasschieber bei Temperaturveränderungen verstellt.
Andererseits kann aber auch zur Umgehung der Drosselklappe eine Bypassleitung vorgesehen sein, deren Durchgang gedrosselt oder mit einer Abgasentgiftungsane versehen ist. Ist die Drosselklappe geöffnet, dann wird bei einer solchen Anordnung die gedrosselte, gegebenenfalls mit einer Abgasentgiftungsanlage gedrosselte Bypassleitung nicht durchströmt.
Schließlich kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Zeitschalter vorgesehen oder im Kühlkreislauf ein Temperaturschalter angeordnet sein, welche auf einen Elektromagneten oder über ein Entlüftungsventil auf eine Druckdose einwirken, durch den bzw. die ein I-lebel verstellt wird, der den Auslaßventilhub verstellt.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausfiihrungsbeispiclen in der folgenden Beschreibung naher erlautert, der auch weitere Einzelheiten der Erfindung entnommen werden können. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Teil eines Abgasrohres mit einer Drosselklappe, die von einem Elektromagneten über ein Hebelgestänge verstellt ird, wobei der Elektromagnet von einem Temperaturschalter oder einem Zeitrelais geschaltet werden kann, Fig. 2 wiederum einen Teil eines Abgasrohrs mit einer Drosselklappe, die über ein liebelgestänge von einer Unterdruckdose verstellt wird, die an ein Saugrohr über ein Belüftungsventil angeschloasen ist, das von einem Temperaturschalter oder einem Zeitrelais geöffnet oder geschlossen wird, Fig. 3 einen Teil eines Abgasrohres mit einer Drosselklappe und einer an dieser angreifenden Dimetallfeder, welche in Abhängigkeit von ihrer Erwärmung die Drosselklappe mehr oder weniger sdtießt, Fig. 4 einen Teil eines Abgasrohres mit einer Drosselklappe, die von einem Dypass umgangen wurden kann, Fig. 5 in schematischer Darstcllung ein auslaßventil, das über ein licbelgcstänge betätigt werden kann, dessen Übersetzungsverhältnis durch einen Blektromagneten oder eine Unterdruckdose verstellt werden kann, Fig. 6 in schematischer Darstellung einen in der Abgasleitung angeordneten Abgasschieber.
Bei einer Brennkraftmaschille mit einer Abgasleitung 1 soll der Abgasgegendruck gemäß der Erfindung zeitweilig, vorzugsweise während der Warmlaufzeit des Motors verändert werden.
hierzu ist in der Abgasleitung 1 vorzugsweise eine Drosselklappe 2 oder ein Abgasschieber 3 angeordnet. Diese Absperreinrichtungen 2 oder 3 sind zweckmäßigerweise unmittelbar im Anschluß an einen ersten Abgastopf angeordnet, der unmittelbar nach Vereinigung sämtlicher Abgasleitungen im Abgasleitungssystem vorgesehen ist.
In dem in Fig. 1 dargestellten teilstück einer Abgasleitung 1 ist eine Drosselklappe 2 verschwenkbar angeordnet. Sie wird betätigt von einem liebelgestänge 4, auf das einerseits eine Rückzugsfeder 5 und andererseits über ein federndes Zwischenglied 6 ein Elektromagnet 7 einwirkt. Dieser Elektromagnet wird beim Einschalten des Zündstromes 8 eingeschaltet und schließt dadurch die Drosselklappe 2. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit schaltet ein Zeitrelais 9 den Elektromagneten 7 wieder ab. Bei dieser Konstruktion ist beachtlich, daß die Kraft des Elektromagneten 7 größer sein muß als die der Rückzugfeder 5 und demgemäß deren Federkraft geringer als die des Zwischengliedes 6 sein muß.
Anstelle des Zeitrelais 9 kanal auch ein Temperaturschalter angeordnet werden, der nach Erreichen einer Temperatur von etwa 70°C im Kühlwasser den Elektromagneten wieder abschaltet.
Wie Fig. 2 zeigt, kann anstcllc des Elektromagneten auch eine Unterdruckdose 11 vorgesehen sein, die durch ein -Belüftungsventil 12 über die Saugleitungen 13 mit dem Saugrohr 14 der Breiiiikraftmaschine verbunden ist. Beim Einschalten des Zündstromes U wird das Belüftungsventil 12 geöffnet und die Unterdruckdose 11 schließt dann die Drosselklappe 2.
Das Belüftungsventil 12 wird nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit oder nach Erreichen von 70 OC im Kühlwasser durch das Zeitrelais oder den Temperaturschalter 9 wieder geschlossen, so daß die Unterdruckdose 11 ihren Widerstand gegenüber der Rückzugfeder 5 aufgibt und diese dann die Drosselklappe 2 wieder öffnet.
In Fig. 3 ist die Drosselklappe 2 mit einer Bimetallfeder 15 verbunden, die sich im Abgasstrom befindet. Bei Anderung der Temperatur im Abgasstrom wird auch die Spannung der Birnetallfeder verändert, die dadurch bei niederer Temperatur die Drosselklappe 2 geschlossen hält und diese bei langsam ansteigender Temperatur immer mehr öffnet.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist parallel zu dem Abschnitt der Abgasleitung 1, in dem sich die Drosselklappe 2 befindet, ein Bypass 16 angeordnet. In diesem befindet sich eine Abgasentgiftungsanlage 17, die einen gewissen Widerstand in diesem Bypass darstellt. Dieser Widerstand ist jedoch geringer als der Widerstand, der sich bei geschlossener Drosselklappe 2 in der Abgasleitung 1 ergibt.
Dadurch durchströmt bei geschlossener Drosselklappe 2 das Abgas den Bypass und damit die in diesem angeordnete Abgas entgiftungsanlage 17. Anstelle der Abgasentgiftungsanlage kann auch eine andere Art der Drosselung vorgesehen werden, die denselben Widerstand aufweist wie diese Abgasentgiftungsanlage. Die Drosselklappe 2 selbst kann i>ei diesem Ausführungsbeispiel in ähnlicher Weise wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben durch einen Magnet, eine Unterdruckdose oder eine Bimetallfeder verstellt werden, von denen wiederum der Magnet oder die Unterdruckdose durch einen Temperaturschalter oder ein Zeitrelais gesteuert werden können.
In Fig. 5 ist in schematischer Darstellung eine Hubverstellungseinrichtung für ein Auslaßventil 18 gezeigt, dessen Hub zur Erhöhung des Abgasgegendruckes bis um Warmlaufen des Rotors ebenfalls verstellt werden kann. Diese Verstellung wird durch einen hebel 19 bewirkt, an dessen freiem Ende 21 ein von einem Temperatur. oder Zeitschalter gesteuerter Elektromagnet oder eine Unterdruclidote angreifen kann. Durch Verschwenkon des liebers 19 um den Schwenkbolzen 20 wird das Übersetzungsverhältnis des Schwingarmes 22 geändert, an dem einerseits der vom Nocken 23 auf- und abbewegte Nockenstößel 24 angreift und der andererseits gegen das Auslaßventil i8 drückt.
In Fig. 6 ist ein Abgasschieber 3 dargestellt, der anstelle der Drosselklappe 2 in die Abgasleitung i eingesetzt werden kann. Der Abgasschieber 3 wird durch einen in einem Zylinder 25 gleitenden Kolben 26 betätigt. Der Innenraum des Zylinders 25 l;önnte über ein Delüftungsventil 12 mit dem Saugrohr i4 verbunden werden, wobei das Delüftungsventil 12 in ähnlicher Weise wie in Fig. 2 dargestellt von einem Temperaturschalter oder einem Zeitrelais 9 gesteuert werden könnte, das allerdings umgekehrt geschaltet sein müßte, da der Abgasschieber 3 nach dem Warmlaufen des Motors angehoben werden müßte.

Claims

A n s p r ü c h e

1. Brennkraftmaschine mit einer Abgasleitung, d a d u r c h g e k e n n z c i c h n e t , daß der Abgasgegendruck in der Abgasleitung (i) zeitweilig, vorzugsweise während der liarmlaufzeit des rotors, veranderbar ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in der Abgasleitung (i) eine Drosselklappe (2) oder ein Abgasschieber (3) angeordnet ist, dessen Stellung in Abhangigkeit von der Tempera tur im Zylinder- oder Rurbelgehäuse steuerbar ist.

3. Brennkaraftmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Stellung der Drosselklappe (2) bzw. des Abgasschiebers (3) zeitlich derart steuerbar ist, daß sic beim Einschalten der Zündung geschlossen und nach einem vorbestimmten Zeitablauf, der der Anwärmzeit des Rotors entspricht, wieder geöffnet wird.

4. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Zeitschalter (9) vorgesehen oder im Kühlwasserkreislauf ein Temperaturschalter (9) angeordnet ist, der nach einem vorbestimmten Zeitablauf bzw. Erreichen einer vorbestimmten Temperatur einen Elcktromagneten (7) abschaltet, der bei seiner Erregung die Drosselklappe (2) oder den Abgasschieber (3) wenigstens annähernd geschlossen hatte (Fig. 1).

5. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Zeitschalter (9) vorgesehen oder inl Iühlwasserkreislauf ein Temperaturschalter (9) angeordnet ist, der nach einen vorbestimmten Zeitablauf bzw. Erreichen einer vorbestimmten Temperatur im Kühlwasserkreislauf durch Betatiguno; eines Belüftungsventils (19) eine Saugleitung (13) vom Saugrohr des Motors zu einer Unterdruckdose (11) unterbricht, durch die die Drosselklappe (2) bzw. der Abgasscllieber (,) wenigstens annähernd geschlossen worden war (s t

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h e c k e n n z e i c ii n e t , daß ein Hebelgestänge (4) die Bewegung des Ankers des Elektromagneten (7) oder der Unterdruckdose (11) auf die Drosselklappe (2) bzw. den Abgasschieber (3) überträgt, das mit einem ein federndes Zwischenglied (6) aufweisenden Zugglied versehen ist, auf das eine Rückzugfeder (5) einwirkt, deren Federkraft geringer ist als die des Zwischengliedes (6).

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in der Abgasleitung (1) eine Drosselklappe (e) oder ein Abgasschieber (3) angeordnet ist, deren bzw. dessen Stellung von einer im Abgasstrom angeordneten, die Drosselklappe (2) bei Temperaturveränderungen verstellenden Dimetallfeder (15) steuerbar ist.

8. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 7, d n -d u r c h g c k c n n = e i c h n e t , daß zur Umgehung der Drosselklappe (2) eine Bypassleitung (i6) vorgesehen ist, deren Durchgang gedrosselt oder mit einer Abgnsentgiftungsaulge (17) versehen ist.

9. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen r bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Zeitschalter (9) vorgesehen oder im Kühlkreislauf ein Temperaturschalter (9) angeordnet ist, der auf einen Elektromagneten (7) oder über ein Belüftungsventil (12) auf eine Unterdruckdose (11) einwirkt, durch den bYw. die ein Ilebei verschwenkt wird, der den Hub des Auslaßventils (18) verstellt.

L e e r s e i t e