DE2322993A1

DE2322993A1 - DEVICE FOR REMOVING HARMFUL EXHAUST COMPONENTS

Info

Publication number: DE2322993A1
Application number: DE19732322993
Authority: DE
Inventors: Guenter Buchmueller; Christian Kerner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1973-05-08
Filing date: 1973-05-08
Publication date: 1974-11-28

Description

Vorrichtung zur iBeseitigung schädlicher Abgasbestandteile Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beseitigung schädlicher Bestandteile in den Abgasen einer mit einem Ölkreislauf ausgerüsteten Brennkraftmaschine mit einem Konverter, Mitteln zum Führen der Abgase durch den Konverter sowie einer von zumindest einem im Konverter angeordneten Temperaturfühler derart angesteuert, dem Kon verter eingangsseitig zugeordnetan Klappe, daß diese bei auf einen vorgegebenen Wert ansteigender Temperatur im Konverter zumindest einen Teil der Abgase vor diesem ableitet. Diese Ableitung kann, wie beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 1 230 66, 46 c6-6/02, bekannt, unmittelbar ins Freie erfolgen; es ist jedoch auch möglich, in der aus der Offenlegungsschrift 2 055 565, 14 k, 3/08, bekannten Weise durch eine derartige Klappe das Abgas wahlweise in bei verschiedenen Temperaturen wirksame und demgemäß unterschiedliche Temperaturwerte vertragen de Vorrichtungen zu leiten.Device for the elimination of harmful exhaust gas components The invention relates to a device for removing harmful components in the exhaust gases an internal combustion engine equipped with an oil circuit with a converter, Means for passing the exhaust gases through the converter and one of at least one The temperature sensor arranged in the converter is controlled in this way, the converter on the input side assigned to the flap that this is when the temperature rises to a predetermined value in the converter at least some of the exhaust gases are diverted upstream of this. This derivation can, as known, for example, from German patent specification 1 230 66, 46 c6-6 / 02, take place directly in the open; however, it is also possible in that from the laid-open specification 2 055 565, 14 k, 3/08, in a known manner, the exhaust gas can be selected by means of such a flap in temperature values effective at different temperatures and accordingly different to manage tolerant devices.

An eine Betätigungsvorrichtung für eine derartige Klappe wird schon im Hinblick auf die Tatsache, daß Vorrichtungen zur Beseitigung schädlicher Abgasbestandteile in Fahrzeugen, beispielsweise Kraftfahrzeugen, Einsatz finden, die Forderung gestellt, daß sie einerseits sehr einfach aufgebaut sein müssen, damit sie nur wenig Platz erfordern und sicher arbeiten, und daß sie andererseits schnell arbeiten müssen, da in Konvertern verwendete Katalysatoren Übertemperaturen nur sehr kurz aushalten.An actuator for such a flap is already in view of the fact that devices for removing harmful exhaust gas components in vehicles, such as motor vehicles, are used, the requirement is made, that on the one hand they have to be very simple so that they take up little space require and work safely, and that on the other hand they must work quickly, because the catalysts used in converters can only withstand excess temperatures for a very short time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die diese Forderungen erfüllt. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler ein Ventil in einem Verbindungskanal zwischen dem Ölkreislauf und einer Druckkammer in einem Gehäuse ansteuert, das ein mit der Klappe bewegungsübertragend verbundenes druckbewegliches Glied enthält.The invention is based on the object of providing a device of the initially described to create named type that meets these requirements. The solution according to the invention this task is characterized in that the temperature sensor has a valve in a connection channel between the oil circuit and a pressure chamber in a housing controls that a movement-transmitting connected to the flap pressure-movable Contains limb.

Bei der Erfindung wird zur Gewinnung der Antriebsenergie für die Bewegung der Klappe also der Druck im ohnehin vorhandenen Ölkreislauf der Brennkraftmaschine ausgenutzt.In the invention, to obtain the drive energy for the movement the flap is the pressure in the engine's oil circuit, which is already present exploited.

Der Temperaturfühler - es können auch mehrere Temperaturfühler zur Gewinnung von Steuersignalen vorhanden sein -braucht also lediglich die zum Ansteuern des Ventils, das beispielsweise ein elektromagnetisches Ventil sein kann, wenn der Temperaturfühler elektrische Signale erzeugend ausgelegt ist, erforderliche Energie zu liefern, während die Energie für die Betätigung der Klappe aus dem Ölkreislauf des Motors abgeleitet wird.The temperature sensor - several temperature sensors can also be used Obtaining control signals to be available - therefore only needs to be used for control of the valve, which can be, for example, an electromagnetic valve if the Temperature sensor is designed to generate electrical signals, required energy while supplying the energy for the actuation of the flap from the oil circuit of the engine is derived.

Man kommt mit einer einzigen Druckkammer aus, wenn an dem druckbeweglichen Glied eine dem Druck in der Druckkammer entgegenwirkende Feder angreift. In der Regel wird das druckbewegliche Glied ein Kolben und das Gehäuse ein Zylinder sein; dies schließt jedoch nicht aus, daß im Rahmen der Erfindung auch ein Druckmotor mit Drehbewegung seines druckbeweglichen Glieds Einsatz finden kann.You can get by with a single pressure chamber if at that pressure-movable Member engages a spring counteracting the pressure in the pressure chamber. In the As a rule, the pressure-movable member will be a piston and the housing will be a cylinder; However, this does not exclude that within the scope of the invention, a pressure motor can be used with rotating movement of its pressure-movable member.

Bei Ausbildung des druckbeweglichen Gliedes als Kolben wird man diesem eine abdichtende Rollmanschette zuordnen, so daß über den Kolben kein Lecköl aus dem Ölkreislauf austreten kann. Diese Maßnahme behindert die schnelle Umschaltung der Klappe aus ihrer alle Abgase über den Konverter leitenden Stellung in ihre andere Stellung nicht, wie überhaupt die Ausnutzung des Ölkreislaufs zur Gewinnung der Betätigungsenergie für die Klappe in vorteilhafter Weise eine schnelle Betätigung der Klappe bei einer erwünschten Dämpfungswirkung zeitigt.When the pressure-movable member is designed as a piston, it becomes this Assign a sealing roll collar so that no oil leaks from the piston can escape from the oil circuit. This measure hinders the rapid switchover the flap from its all exhaust gases via the converter conducting position in its other Position does not, as in general the utilization of the oil cycle for the extraction of the Operating energy for the flap in an advantageous manner rapid actuation the flap with a desired damping effect.

Das druckbewegliche Element kann direkt oder indirekt mit der Klappe in Verbindung stehen. Bei Verwendung eines Kolbens wird man diesen über eine gelenkige Stange mit einer Schwenkachse der Klappe verbinden.The pressure-movable element can be connected directly or indirectly to the flap stay in contact. If you are using a piston, you will have an articulated one Connect the rod to a pivot axis of the flap.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Ventil zugleich in einem weiteren Verbindungskanal zwischen der Druckkammer und einem Ölrücklauf liegt und derart ausgebildet ist, daß es diesen Verbindungskanal bei unter dem vorgegebenen Wert liegender Temperatur im Konverter öffnet. Zweckmäßigerweise ist das Ventil zugleich den weiteren Verbindungskanal bei auf den vorgegebenen Wert ansteigender Temperatur im Konverter schließend ausgebildet. Bei dieser Konstruktion erfolgt die Betätigung der Klappe also dadurch, daß die Druckkammer je nach der vorliegenden temperatur mit dem Druck im Ölkreislauf der Brennkraftmaschine beaufschlagt oder durch Herstellen einer Verbindung beispielsweise zur Ölwanne der Brennkraftmaschine druckentlastet wird.The preferred embodiment of the invention is characterized by this from that the valve at the same time in a further connecting channel between the pressure chamber and an oil return and is designed such that it is this connecting channel opens when the temperature in the converter is below the specified value. Appropriately the valve is also the other connecting channel at the specified value increasing temperature in the converter formed closing. With this construction he follows the actuation of the flap so by the fact that the pressure chamber depending on the temperature present with the pressure in the oil circuit of the internal combustion engine applied or by establishing a connection, for example to the oil pan Internal combustion engine is relieved of pressure.

Konstruktiv kann diese Konstruktion so getroffen sein, daß das Ventil einen Verschlußkörper besitzt, der in einem beide Verbindungskanäle quer durchsetzenden Kanal mittels einer einen kleineren Querschnitt als er besitzenden Ventilstange in dem Verbindungskanal oder in dem weiteren Verbindungskanal gehalten ist.Constructively, this construction can be made so that the valve has a closure body which penetrates transversely in one of the two connecting channels Channel by means of a valve rod that has a smaller cross section than it is held in the connecting channel or in the further connecting channel.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand der Figuren erläutert, die in zwei zueinander senkrechten Ansichten - teilweise im Schnitt - die in diesem Zusammenhang interessierenden Teile einer Vorrichtung zur Beseitigung schädlicher Abgasbestandteile für ein Kraftfahrzeug zeigen.An exemplary embodiment is explained below with reference to the figures, those in two mutually perpendicular views - partly in section - those in this one Related parts of a device of interest for the elimination of harmful Show exhaust gas components for a motor vehicle.

Dem Abgaskonverter 1 ist der Bypass 2 zugeordnet; zwischen beiden liegt im Bereich der Abgas zuführung, also am Eingang des Konverters 1, die um die Achse 4 schwenkbare Klappe 5. In ihrer ausgezogenen Stellung schließt die Klappe 5 den Bypass 2, so daß die gesamte Abgasmenge zum Konverter 1 gelangt. Steigt dagegen die Temperatur im Konverter über einen vorgegebenen Wert an, beispielsweise infolge von Zündaussetzern in den Zylindern der Brennkraftmaschine, so besteht die Gefahr der thermischen Zerstörung des Katalysators im Konverter. Aus diesem Grunde wird dann über in den Figuren nicht dargestellte, da an sich bekannte, hier beispielsweise durch elektrische Widerstandsthermometer gebildete Temperaturfühler ein Betätigungssignal erzeugt, durch das die Klappe 5 aus ihrer ausgezogenen Stellung in ihre strichpunktiert dargestellte Lage 5' geschwenkt wird.The bypass 2 is assigned to the exhaust gas converter 1; between the two is in the area of the exhaust gas supply, so at the entrance of the converter 1, which is around the Axis 4 swiveling flap 5. In its extended position, the flap closes 5 the bypass 2, so that the entire amount of exhaust gas reaches the converter 1. On the other hand, it rises the temperature in the converter above a predetermined value, for example as a result of misfires in the cylinders of the internal combustion engine, there is a risk the thermal destruction of the catalytic converter in the converter. Because of this, then over not shown in the figures because known per se, here for example by electrical resistance thermometer formed temperature sensors an actuation signal generated by which the flap 5 from its extended position is pivoted into its position 5 'shown in phantom.

Jetzt wird also das Abgas unter Umgehung des Konverters in den Bypass geleitet, der ins Freie oder zu einem bei dieser höheren Temperatur nicht gefährdeten Konverter führen kann.So now the exhaust gas is bypassed bypassing the converter directed into the open air or to one that is not endangered at this higher temperature Converter can lead.

Zu diesem Zweck ist der Fortsatz 6 der Klappe 5 über die Stange 7, die bei 8 schwenkbar gelagert ist, mit dem hier als Kolben 9 ausgebildeten druckbeweglichen Glied in dem Zylinder 10 verbunden. Dieses druckbewegliche Glied steht auf der einen Seite unter der Wirkung der Feder 11, während es auf seiner anderen Seite - unter Zwischenfügung der Dichtzwecken dienenden Rollmanschette 12 - an die Druckkammer 13 in dem Zylinder 10 angrenzt. Dieser Druckkammer ist der Verbindungskanal 14 und der weitere Verbindungskanal 15 zugeordnet; der Verbindungskanal 14 führt zu dem allgemein mit 16 bezeichneten Ölkreislauf der Brennkraftmaschine, während der weitere Verbindungskanal 15 zum Rücklauf 16', z.B. zur Ölwanne, führt.For this purpose, the extension 6 of the flap 5 is on the rod 7, which is pivotally mounted at 8, with the piston 9 designed here as a pressure-movable Link connected in the cylinder 10. This pressure-movable member stands on one side Side under the action of the spring 11, while on its other side - under Interposition of the sealing roll collar 12 - to the pressure chamber 13 in the cylinder 10 is adjacent. This pressure chamber is the connecting channel 14 and the further connection channel 15 is assigned; the connecting channel 14 leads to the generally designated 16 with the oil circuit of the internal combustion engine, while the other Connection channel 15 to return 16 ', e.g. to the oil pan.

Das mit den erwähnten Temperaturfühlern elektrisch verbundene elektromagnetische Ventil 17 besitzt den Verschlußkörper 18, der in dem die beiden Verbindungskanäle 14 und 15 quer durchsetzenden Kanal 19 mittels der Ventilstange 20 gehalten ist. In dem dargestellten normalen Betriebsfall, in dem also der Konverter 1 von den Abgasen beaufschlagt wird, liegt der Verschlußkörper in dem Verbindungskanal 14, so daß er diesen unterbricht, während er den weiteren Verbindungskanal 15 nicht unterbricht, so daß die Druckkammer 13 druckentlastet ist. Sobald aber der Temperaturfühler im Konverter ein gefährliches Ansteigen der Temperatur im Ronverter signalisiert, erfolgt eine dahingehende Betätigung des Magnetventils 17, daß sein Verschlußkörper 18 aus dem Bereich des Verbindungskanals 14, diesen freigebend, in den Bereich des weiteren Verbindungskanals 15 verschoben wird, so daß nunmehr der Kolben 9 unter der Wirkung des Drucks in der Druckkammer 13 in den Figuren nach rechts bewegt wird. Diese Bewegung wird über die Stange 7 übertragen und umgesetzt in eine Drehbewegung der Klappe 5 aus ihrer ausgezogen ion' ihre strichpunktiert dargestellte Lage, in der die Verbindung mit dem Bypass 2 hergestellt wird.The electromagnetic one that is electrically connected to the temperature sensors mentioned Valve 17 has the closure body 18 in which the two connecting channels 14 and 15 transversely penetrating channel 19 is held by means of the valve rod 20. In the normal operating case shown, so in which the converter 1 of the Exhaust gases is acted upon, the closure body is in the connecting channel 14, so that he interrupts this, while he does not use the further connecting channel 15 interrupts, so that the pressure chamber 13 is relieved of pressure. But as soon as the temperature sensor in the Converter a dangerous rise in temperature in the Ronverter signals, there is a corresponding actuation of the solenoid valve 17 that his Closure body 18 from the area of the connecting channel 14, releasing it, is moved into the area of the further connecting channel 15, so that now the piston 9 under the action of the pressure in the pressure chamber 13 in the figures is moved to the right. This movement is transmitted and implemented via the rod 7 in a rotary movement of the flap 5 from its drawn out ion 'its dash-dotted line The position shown in which the connection with the bypass 2 is established.

Claims

EXPECTATIONS

W Device for the elimination of harmful components in the exhaust gases an internal combustion engine equipped with an oil circuit with a converter, Means for passing the exhaust gases through the converter and one of at least one Temperature sensor arranged in the converter in such a way controlled, the converter - Aisle-side associated flap that this increases when to a predetermined value Temperature in the converter at least a part of the exhaust before this dissipates, thereby characterized in that the temperature sensor is a valve (17) in a connecting channel (14) between the oil circuit (16) and a pressure chamber (13) in a housing (10) controls that one with the flap (5) connected to transmit movement pressure movable Contains link (9).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that on the pressure-movable member (9) is a pressure in the pressure chamber (13) counteracting Spring (11) is adjacent.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure movable member is a piston (9) and the housing is a cylinder (10).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the piston (9) is assigned a sealing roller mane (12).

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that that the piston (9) via an articulated rod (7) with a pivot axis (4) of the flap (5) is connected.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the valve (17) at the same time in a further connecting channel (15) between the Pressure chamber (13) and an oil return (16 ') and is designed such that it this connecting channel (15) at a temperature below the predetermined value opens in the converter (1).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the valve (17) the further connection channel (15) with increasing to the predetermined value Temperature in the converter (1) is formed closing.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the valve (17) has a closure body (18) which, in one of the two connecting channels (14, 15) transversely penetrating channel (19) by means of a smaller cross-section than he owning valve rod (20) in the connecting channel (14) or in the further Connection channel (15) is held.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the valve (17) is an electromagnetic valve and the temperature sensor is electrical Is designed to generate signals.

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