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Sekundärluftzufuhrsystem für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf ein Sekundärluftzufuhrsystem für das Reinigen von Abgasen bei Brennkraftmaschinen,
und insbesondere auf eine Verbesserung eines Sekundärluftzufuhrsystems, welches
eine Einrichtung besitzt, mit der der Rückstrom von Abgas in Richtung auf die Sekundärluftzufuhrquelle
verhindert wird.
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Bei einer bekannten Brernikraftmaschine, zum Beispiel einem Otto-Motor
ist es bekannt, Sekundärluft im Abgassystem der Brennkraftmaschine stromab der Abgasventile
zuzuführen, um die Maschinenabgase zu reinigen, indem
unverbrannte
gasförmige Bestandteile oxidiert werden, zum Beispiel Kohlenwasserstoff und Kohlenmonoxyd,
was im Abgas enthalten ist. Eine Luftzufuhrquelle für diesen Zweck besitzt eine
Luftpumpe, die durch die Maschine oder einen Elektromotor angetrieben ist. Wo die
Luftpumpe so ausgelegt ist, daß sie während des Einsatzes der IIaschine kontinuierlich
arbeitet, ist in dem Sekundärluftzufuhrsystem ein Rückschlagventil vorgesehen, das
die Luftpumpe vor einem zufälligen Rückstrom von Abgas schützt, der bei einer Unterbrechung
des Pumpenbetriebs infolge Bruchs eines Fumpenantriebgurts oder infolge von ;ichazierigkeiten
am Elektromotor für die Pumpe auftreten kann. In einem solchen Fall dient das Rückschlagventil
lediglich dazu, den Rückstrom an Abgas für eine kurze Zeitspanne, das heißt bis
zur Reparierung des Pumpenantriebs zu blockieren. Das Rückschlagventil ist Abgasenrohrtemperatur
nicht ausgesetzt, wenn die Pumpe betrieben wird, da durch das Ventil Sekundärluft
strönt und das Ventil vor dem Abgas schützt. Es bestand daher für diesen Stand der
Technik keine Notwendigkeit, Elemente und Bestandteile des Rückschlagventils aus
Haterialien herzustellen, die außerordentlich hohen Temperaturen Widerstand leisten
können.
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Bei einem bekannten Sekundärluftzufuhrsystem
mit
einer Luftpumpe, die mit Hilfe eines Elektromotors oder einer Motorkurbelwellenscheibe
über eine Magnetkupplung und einen Antriebsgurt intermittibrend betätigt wird und
bei dem die Luftpumpe nicht betätigt wird, wenn keine Sekundärluft erforderlich
ist, das heißt wenn die Maschine mit einer oberhalb einer vorbestimmten Drehzahl
liegenden Geschwindigkeit umläuft, tritt jedoch häufig der Fall auf, daß die Pumpe
während des Einsatzes der Naschine nicht in Betrieb ist. Wenn in einem solchen Fall
ein Leckdurchgang am Rückschlagventil auftritt, der Rückstrom von Abgas durch das
Rückschlagventil zur Pumpe gestattet, leidet letztere unter Korrosion infolge gefährlicher
gasförmiger Bestandteile und verdampften, im Abgas enthaltenen Wassers mit dem nachteil,
daß die Pumpe in ei-Ler kurzen Zeit beschädigt wird. Bei einem solchen Sekundärluftzufuhrsystem
kann von einem Rückschlagventilkein befriedigendes ergebnis erwartet werden, das
zur Benutzung in einem Sekundärluftzufuhrsystem derjenigen Bauart bestimmt ist,
bei dm die Luftpumpe kontinuierlich betätigt wird und das Rückschlagventil dazu
dient, den Rückstrom von Abgas lediglich dann zu sperren, solange der Antrieb für
die Luftpunpe repariert wird.
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@in Rückschlagventil zur Verwendung bei einem Sekundärluftzufuhrsystem,
in dem die Luftpumpe intermittierend
betrieben wird, muß nicht
nur mit einem gerinatmöglichen Widerstand gegen den oekundärluftstrom von der luftpumpe
zur Verminderung der Pumpenbelastung betätigbar sein sondern muß auch höchsten Anforderungen
nach Sperren und Abdichten mit Bezug auf einen Abgasrückstrom genügen. Ferner muß
das RückschlaOventil in dieser Art hohen Wärmewiderstand und hohen Korrosionswiderstand
besitzen, da es korrosiven Abgasen bei hohen Temperaturen ausgesetzt ist, wenn die
Luftpumpe nicht arbeitet. Bei einem Sekundärluftzufuhrsystem der Bauart mit "Lufteinspritzung",
bei dem die Sekundärluft den Motorabgasöffnungen stromab der Abgasventile zugeführt
wird, muß das Rückschlagventil einen besonders hohen Temperaturwiderstand besitzen,
da bei dieser Art von Sekundärluftzufuhrsystem das Rückschlagventil Abgasen mit
äußerst hohen Temperaturen ausgesetzt ist.
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5 ist bereits ein Rückschlagventil entwickelt worden, um vorgenannten
Erfordernissen zu genügen; dieses Rückschlagventil besitzt Ventilteile, die aus
einem hitzebeständigen und korrosionsbeständigen Naterial wie fluorierter Kautschuk
oder Fluor enthaltener Kautschuk besteht. Ein solches Ventil ist zwar befriedigend
mit Bezug auf geringstmöglichen Widerstand der Ventilteile gegen den Sekundärluftstrom
durch das Ventil und der Dicht-und
Sperrwirkung gegen das Abgas,
jedoch genügt das Rückschlagventil nicht hinsichtlich der Hitzewiderstandseigenschaften,
so daß es durch die Wärme in relativ kurzer Zeit beschädigt wird. Eine andere Rückschlagventilbauart
besizt einen Ventilkörper aus rostfreiem Stahlblech und einen Ventilsitz aus einem
Asbestmaterial.
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Dieses andere Rückschlagventil genügt hinsichtlich der Hitzewiderstandseigenschaften,
arbeitet jedoch nicht befriedigend in Hinsicht auf das Sperren des Rückstroms des
Abgases. @Bei dem Rückschlagventil in dieser Bauart führt die Verwendung eines höheren
Drucks zum Schließen des Ventils und damit zum Verbessern der Dicht- und Sperrwirkung
zu einer Rergrößer=ng des Widerstands des Ventilkörpers gegen den Sekundärluftstrom
durch das Rückschlagventil. hinsichtlich der Hitzewiderstandseigenschaften ist Metall
ein geeignetes Material für Ventilteile des Rückschlagventils. Die Verwendung von
Ventilteilen aus Metall führt jedoch dazu, daß in den Abgasen enthaltene feste Bestandteile
wie beispielsweise Ruß sich auf die miteinander zusammenwirkenden Flächen oder Arbeitsflächen
von Ventilkörper und Ventilsitz absetzen, so daß sich Leckdurchgänge ergeben und
innere Bestandteile der Luftpumpe durch Eintritt von korrosiven gasförmigen Bestandteilen
und verdampftem Wasser des durch das Rückschlagventil zur Pumpe rückstromenden Abgases
korrodiert werden.
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Es gibt daher bisher kein befriedigendes Rückschlagventil für ein
Sekundärlufzufuhrsystem derjenigen Bauart, bei dem eine Luftpumpe intermittierend
zur Zufuhr von Sekundärluft betätigt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die vor beschriebenen Flachteile zu
beseitigen und die erörterten Probleme zu lösen. Dabei ist es Ziel der Erfindung,
ein verbessertes Sekundärluftzufuhrsystem für eine Brennkraftmaschine zu schaffen,
bei dem von einer Pumpe zugeführte Sekundärluft mit minimalem Widerstand innerhalb
des Systems strönt und bei dem die Luftpumpe in wirkungsvoller Weise vor Beruhrung
mit Abgasen der maschine geschützt ist.
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Erfindungsgemäß wird ein Sekundärluftzufuhrsystem für Brennkraftmaschinen
geschaffen, die ein Abgassystem aufweisen, welche,eine Einrichtung für das Reinigen
von Abgasen der IIaschine besitzt, wobei das Luftzufuhrsystem eine Luftpumpe besitzt,
die intermittierend betätige werden kann sowie eine Luftleitung, die die Abgasreinigungseinrichtung
mit der Luftpumpe verbindet, wobei ein erstes und ein zweites Ruckschlagventil in
Reihe im Strömungsweg zwischen der Luftpumpe unO er Abgasreinigungseinrichtung vorgesehen
sind, um Ru@@@@@@@@ de. Abgases lurch die Luftleitung in Richtung zur Laft@umpe
zu Verh@nlern; das erste Rüickschlagventil ist durch seine hohe Sperrwirrung und
Lage
neben der Luftpumpe charakterisiert, während das zweite Rückschlagventil durch seinen
hohen Wärmewiderstaniwert gekennzeichnet ist.
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Das erste Rückschlagventil besitzt vorzugsweise einen ersten Ventilkörper
aus einem elastischen Material, einen ersten Ventilsitz und eine erste Vorspanneinrichtung,
die normalerweise den Ventilkörper in Dichtberührung mit dem ersten Ventilsitz drückt.
Die Anordnung ist vorteilhaft so getroffen, daß der erste Ventilkörper gegen die
Vorspanneinrichtung mit hilfe der durch die Luftpumpe gelieferten Luft ohne Schwierigkeiten
geöffnet werden kann, enn die Luftpumpe betätigt wird, so daß die Luft durch das
erste Rückschlagventil strömen kann.
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Das zweite Rückschlagventil besitzt vorzugsweise einen zweiten Ventilkörper
aus einem hitzebeständigen und korrosionsbeständigen Metall, einen zweiten Ventilsitz
aus einem hitzebeständigen und korrosionsfesten lateral sowie eine zweite Vorspanneinrichtung,
die normalerweise den zweiten Ventilkörper in Dichtberührung mit dem zweiten Ventilsitz
drückt. Vorteilhaft hat der zweite Ventilkörper einen sphärischen konvexen Ventilabschnitt,
während der zweite Ventilsitz vorteilhaft aus einem hitzebeständigen und korrosionsbeständig.en
atallblech besteht, das federnd nachgiebig in enge Dichtberührung mit dem sphärischen
Ventilabschilitt
des zweiten Ventilkörpers verformbar ist, wenn letzterer in Arbeitsberührung mit
dem zweiten Ventilsitz gedrückt wird. Alternativ kann der zweite Ventilsitz aus
einem hitzebeständigen und korrosionsfesten Material bestehen, dessen Hauptbestandteil
Asbest-oder Graphitfasern sind.
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Die Erfindung wird im folgenden an IIand schematischer Zeichnungen
an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt in schematischer Draufsicht eine Ilubkolbenbrennkraftmaschine
mit einem Sekundärluftzufuhrsystem nach der Erflndung; Fig. 2 iJt eine Axialschnittansicht
durch ein erstes oder dichtendes Rückschlagventil zur Verwendung in Sekundärluftzufuhrsysten
nach Fig. 1; Fig. 3 ist eine Axialschnittansicht eines zweiten oder hitzebeständigen
Rückschlagventils zur Verwendung bei dem Sekundärluftzufuhrsystem nach Fig. 1;
Fig.
4 zeigt in vergrößerter Teildarstellung bei der Maschine nach Fig. 1 eine Luft dïse
des Systems, die sich in die Abgasöffnung eines Zylinders der Maschine erstreckt;
Fig. 5 ist eine schematische Endansicht einer Drehkolbenmaschine, die mit dem Sekundärluftzufuhrsystem
nach der Erfindung versehen ist; Fig. 6 ist eine Axialschnittansicht einer abgewandelten
Aus£ührungsform des hitzebeständigen Rückschlagventils; Fig. 7 zeigt in vergrößerter
Teilschnittdarstellung des Ventils nach Fig. 6 den Ventilkorper und den Ventilsitz
dieses Ventils; Fig. 8 ist eine Axialschnittansicht einer weiteren abgewandelten
Ausführungsform des hitzebeständigen Rückschlagventils, wobei einige Teile weggeschnitten
sind.
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In den Figuren 1 bis 3 isteine Hubkolbenbrennkraftmaschine gezeigt,
die allgemein mit dem Bezugszeichen
10 versehen ist und die ein
Abgassystem besitzt, welches einen Abgassammler 23 und ein Abgasrohr besitzt.
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Eine Luftpumpe 12 sitzt fest auf einer Seite der Maschine und kann
intermittierend mit einer IIagnetkupplung 12 und einer Riemenscheibe 13 betrieben
werden, die ihrerseits über eine auf der Kurbelwelle sitzende Riemenseheibe (nicht
gezeigt) der tiaschine 10 unter Mithilfe einer die Drehbewegung übertragenden .inrichtung,
beispielsweise eines Keilrienens gedreht wird. Die Pumpe 11 besitzt ein Luftförderrohr
14, das an ein Ende einer Sekundärluftzufuhrleitung 15 angeschlossen ist, die die
in Reihe geschalteten Leitungsabschnitte 15a und 15b besitzt.
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Zwischen den Leitungsabschnitten 15a und 15b ist ein erstes Rückschlagvertil
16 angeordnet. Die Leitung 15 ist am anderen Ende ar. ein zweites Rückschlagventil
17 angeschlossen, das seinerseits mit einem Luftverteiler 18 verbunden ist. Der
Luftverteiler 18 hat eine I.ehrzahl von Luftdüsen 19, die sich Jeweils in eine Abgasöffnung
20 eines Zylinders 22 der Maschine 10 erstrecken, um Luft in diese Öffnung 20 stromab
eines Abgasventils 21 für die Zylinder einzublaeen oder einzuspritzen. Die Abgasöffnung
20 steht mit den Abgassammler 23 in Verbindung.
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Gemäß Figur 2 besitzt das erste Rückschlagventil 16 ein Gehause aus
zwei im wesentlichen kappenförmigen
Teilen 31 und 32, die an ihrem
Ende größeren Durchmessers miteinander verbunden sind. Das Gehäuseteil 31 hat einen
äußeren im Durclimcsser verminderten Endabschnitt 31', an den der Abschnitt 15a
der Leitung 15 anteschlossen ist. In gleicher ;eise hat das andere Gehäuseteil 32
einen äußeren oder im Durchmesser verminderten Endabschnitt 32', der an den Abschnitt
15b der Leitung 15 angeschlossen ist. Zwischen den Randflächen der Innenenden der
Gehäuseteile 31 und 32 ist ein im wesentlichen ebener scheibenförmiger Ventilsitz
33 eingefaßt. Der Ventilsitz 33 ist mit mehreren Ventilöffnungen 34 versehen, die
in einer Kreisreihe ant,eordnet sind. Gegen den Ventilsitz 33 wird ein in wesentlichen
ebener scheibenförmiger Ventilkörper 35 aus einem korrosionsbeständigen clastischen
Material wie fluoriertem Kautschuk oder ein Fluor enthaltenaer Kautschuk mit Hilfe
einer Schraubenfeder 36 gedrückt, deren Windungen in wesentlichen in einer flachen
Ebene verlaufen. Die Schraubenfeder oder Wickelfeder 36 hängt vom Ventilsitz 33
mit Hilfe einer Stütze 37 herab, die einen sphärischen konvexen Abschnitt hat sowie
einen Stempel, der an denVentilsitz angeschlossen ist. Die Anordnung ist so gewählt,
daß bei Zufuhr von Luft durch die Pumpe 11 in Richtung des Pfeils A in Figur 2 der
Ventilkörper 35 ohne Schwierig-eit vom Ventilsitz 33 unter der nach abwärts gerichteten
Verformung des Ventilkörpers 35 gegen
die Schraubenfeder 36 infolge
des Luftstroms A abgehoben wird. Der Ventilkörper 35 und die Schraubenfeder 36 sind
so ausgelegt, daß sie eine sehr geringe Widerstandskraft gegen den Durchgang der
Luft durch das Ventil 16 ausüben.
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Das zweite Rückschlagventil 17 gemaß Figur 3 besitzt ein Gehause
aus zwei Gehäuseteilen 41 und 42, die an ihrem Ende größeren Durchmessers miteinander
verbunden sind. Das Gehäuseteil 41 ist allgemein kappen- oder tassenförmig und hat
ein Ende verminderten Durchmessers 41', an daß das andere bunde des Leitungsabschnitts
15b angeschlossen ist. Das andere Gehäuseteil 32 hat allgemein tro,melförmi,,e Ges@lt
mit einem äußeren Ende, das an eine Kupplung 43 angeschlossen ist, über die das
Ventil 17 an den Luftverteiler 18 angeschlossen ist.
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Bine scheibenförmige Stützplatte 44 und ein Ventilsitz 46 sind schichtförmig
zusammengelegt und an ihren Endabschnitten zwischen den Innenenden der Gehäuseteile
41 und 42 eingefa'3t. Die Stützplatte 44 besteht vorteilhaft aus einem Flachmaterial
oder Blech aus rostfreiem Stahl, nährend der Ventilsitz 46 aus einem hitzebeständigen
und korrosionsfesten Flachmaterial besteht, dessen IIauptbestandteil ,Qsbest-oder
Graphitfaser ist. Das Stützblech 44 und der Ventilsitz 46 haben axial fluchtende
Zentrallöcher
45 lmd 47. Ein normalerweise scheibenförmilder Ventilkörper 48 wird mit Hilfe einer
zwischen dem Ventilkörper 48 und dem Außenende des Gehäuseteils 42 verlaufenden
Schraubenfeder 51 gegen den Ventilsitz 46 gedrückt. I)er Ventilkörper 48 besteht
vorteilhaft aus einen Flachmaterial aus hitzebeständigem und korrosionsfestem Metall
wie rostfreier Stahl und ist mit einem zentralen sphärischen Konvexabschnitt 49
und mehreren öffnungen oder Löchern 50 versehen, die im Ventilkörper ausgebildet
sind und in einer Kreisreihe um den Konvexabschnitt 49 angeordnet sind. Die Schraubenfeder
51 bestehet vorteilhaft aus rostfreiem Stahl. Die Feder 51 spannt den Ventilkörper
48 nach oben vor, so daß die obere Oberfläche des Konvexabschnitts 49 in Dichtberührung
mit dem Umfangsrand der Öffnung 47 im Ventilsitz gedrückt wird. Die Federkraft der
Schraubenfeder 51 ist so festgelegt, daß der Strom der von der Pumpe 11 gemäß Pfeil
B geförderten Luft den Ventilkörper 48 gegen die Feder 51 abhebt, so daß die Luft
17 durch das Ventil strömt.
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\enn im Einsatz die Nagnetkupplung oder magnetische Kupplung 12 erregt
wird, um eine Antriebsverbindung zwischen der Luftpumpe 11 und der Riemenscheibe
oder Antriebscheibe 13 herzustellen, fördert die Pumpe Sekundärluft durch den Leitungsabschnitt
15a in das erste Rückschlagventil
16, in dem die Luft in Richtung
des Pfeils A (Figur 2) in die Öffnungen 34 gedrückt wird, wodurch der Randbereich
des Ventilkörpers 35 gegen die Zchraubenfeder 36 von dem Ventilsitz 33 abgehoben
wird, so daß die Luft durch da, erste Rückschlagventil 16 hindurch in den Leitungsabschnitt
15b tritt. Die Luft drd dann in das zweite Rücksclilagventil 17 in Richtung des
Pfeils B in Figur 3 gefördert. Im Ventil 17 wird die Luft durch die Öffnungen 45
und 47 gedrückt, um den Ventilkörper 48 gegen die Wirkung der Feder 51 von demVentilsitz
46 abzuheben, so daß die Luft durch das Ventil 17 hindurch in den Luftverteiler
18 strömt, durch den sie zu den Luft düsen 19 verteilt wird, von denen lediglich
eine in Figur 4 gezeigt ist. Die Luft tritt durch die Düse 19 in die Abgasöffnung
20, in der die Luft mit den auf hoher Temperatur befindlichen abgasen vermischt
wird, um einen Anteil von unverbrannten gasförmigen Bestandteilen des Abgases zu
oxydieren und dadurch letztere in ein im wesentlichen harmloses Gas umz-lwandeln.
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Enthält das von der Maschine ausgestoßene Gas einen relativ kleinen
steil an unverbrannten gasförmigen Bestandteilen und ist eine große Naschinenleistung
erwünscht, zum Beispiel für den Fall, daß die Maschine mit einer gegenüber einer
vorbestimmten hohen Geschwindigkeit
höheren Geschwindigkeit betätigt
wird, wird die Magnetkupplung 12 entregt, um den Einsatz zur Luftpumpe 11 zu stoppen.
In diesem Fall strömt das eine hohe Temperatur besitzende Abgas von der Abgasöffnung
20 durch die Luftdüse 19 und den Luftverteiler 18 in das zweite Rückschlagventil
17. Da keine Sekundärluft in das zweite Rückschlagventil 17 in Richtung des Pfeils
B gefördert wird, wird der Ventilkörper 48 durch- die Schraubenfeder 51 gegen den
Ventilsitz 46 gedrückt, um das Ventil 17 zu schließen. T)as im Rückschlagventil
17 befindliche Abgas @irkt auf den Ventilkörper 48 in Gegenrichtung zum Pfeil und
übt eine zusätzliche Schlicßkraft auf den Ventilltbrper 48 aus, so daß dieser fest
gegen den Ventilsitz 46 gépreßt wird.
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Sollte aus irgendeinem Grund oder zufällig Abgas an dem Rückschlagventil
17 vorbei durch den Leitungsabsciiiiitt 15b zum ersten Rückschlagventil 16 strömen,
übt das Abgas zusätzlich zu der Schraubenfeder 36 einen )ruck @ auf den verformbaren
Ventilkörper 35 aus, so daß letzterer mit größerer Wirkung in Dichtberührung mit
dem Ventilsitz 33 gedrückt wird, um die Ventilöffnung 34 zu Schließen und damit
in wesentlichen vollständig den Rückstrom von Abgas zu sperren. Auf diese Weise
erreicht kein Abgas die Luftpumpe 11. Das in das zweite
Rückschlagventil
17 eintretende Abgas besitzt eine sehr hohe Temperatur. kieses Abgas wird beim Strom
durch den Leitungsabschnitt 15b abgekühlt, wobei es bei Ankunft am ersten Rückschlagventil
15 soweit abgekühlt ist, daß das erste Rückschiagventil 15 keine hitzebeständigen
Bigenschaften haben muß. Es kann daher das erste Rückschlagventil eine Variation
in seiner Ausgestalt erfahren, das heißt im Aufbau und in den Materialien, aus denen
die Ventilteile bestehen. Es kann daher das erste Rückschlagventil se ausgelegt
werden, daß es eine hohe Dicht- und Sperrwirkung besitzt.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform ist das erste Rückschlagventil
in der Luftleitung 15 angeordnet.
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Es kann jedoch dQ: erste Rückschlagventil alternativ in die Luft förderleitung
14 der Luftpumpe 11 eingegliedert werden. Außerdem kann das erste Rückschlagventil
16 alternativ in Kombination mit einem weiteren unterschiedlichen Ventil, zum Beispiel
einem Bypassventil oder einem Entlastungsventil benutzt werden.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform wird Sekundarluft in Äbgasöffnungen
20 der jeweiligen Zylinder eingeblasen. Es kann jedoch das Sekundärluftzufuhrsystem
nach der erfindung auch bei einer I.aschine Anwendung finden,
die
mit einer anderen Abgasreinigungseinrichtung ausgerüstet ist, um Beispiel einem
katalytischem Wandler oder Nachverbrenner, dem die Sekundärluft über eine Zufuhröffnung
entweder im Abgassammler der Maschine oder im Abgasrohr zugeführt wird. Bei einer
derartigen Anwendung befindet sich das erste Rückschlagventil neben der Luftpumpe
und das zweite Rückschlagventil in Reihe mit 3ezug auf das erste Rückschlagventil
neben der Zufuhröffnung.
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Sofern es infolge einer speziellen Ilaschinenauslegung erforderlich
ist, daß die Luftleitung 15 eine sehr kleine Länge hat, kann der erste Leitungsabschnitt
15b zwischen dem ersten und zweiten Rückschlagventil 16 und 17 vorteilhaft von einem
Metallrohr mit hoher WSrmeleitfähigkeit gebildet werden, so daß das in den Leitungsabschnitt
15b b eintretende Abgas sehr schnell abgekühlt wird, bevor dieses Gas das erste
Rückschlagventil erreicht.
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Die Einheit aus Luftpumpe 11, Magnetkupplung 12 und Antriebscheibe
13 kann durch eine elektrisch angetriebene Luftpumpe ersetzt werden, die so ausgelegt
ist, daß sie intermittierend in Abhängigkeit von den Anforderungen an Sekundärluft
betätigt wird.
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Das Sekundärluftzufuhrsystem nach der Erfindung ist auch bei einer
Drehkolbenmaschine 1Oa gemäß Figur 5 anwendbar, in der gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen worden sind. Die Drehkolbenmaschine 10a hat einen Sekundärluftzufuhrraum
20a, der zu einer Luft düse oder zu Luftdüsen führt, die nicht gezeigt sind.
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Die Anordnung des Sekundärluftzufuhrsystems nach Figur 5 ist im wesentlichen
identisch mit derjenigen der AusfUhrungsform nach den Figuren 1 bis 4 mit der Ausnahme,
daß das zweite Rückschlagventil 17 unmittelbar mit dem Sekundärluftzufuhrraum 20a
der Rotationskolbenmaschine 10 verbunden ist.
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Figur 6 zeigt eine Abwandlung des zweiten Rückschlagventils. Dieses
modifizierte zweite Rückschlagventil ist mit 17a bezeichnet und besitzt ein Gehäuse
aus zwei Teilen 41a-und 42a. Diejenigen Abschnitte des Ventils 17a, die gleich den
entsprechenden Abschnitten des Rückschlagventils 17 der zuvor beschriebenen Ausführungsform
sind, haben dieselben Bezugszeichen mit dem Index "a". Das Ventil 1 la ist im wesentlichen
gleich dem Ventil 17 mit der Ausnahme, daß das Gehäuseteil 41a einen ringförmi-gen
Flachabschnitt 44a hat, der als Stützplatte für einen Ventilsitz 46a wirkt und daß
letzterer aus einem Flachmaterial aus hitzebeständigem und korrosionsfestem
Metall
gebildet iot. Der Ventilsitz 46a hat eine zentrale Ventilöffnung mit einem Umfangsrandabschnitt
47a, der in innige Dichtberührung mit einem sphärisch konvexen Abschnitt 49a des
Ventilkörpers 48a verformbar ist, wenn letzterer gegen den Ventilsitz 46a gedrückt
wird. Der Vontilkörper 48a kann selbstverständlich gegen den Druck einer Schraubenfeder
51a von dem Ventilsitz 46a abgehoben werden, wenn von der Luftpumpe 11 in Richtung
des pfeils 31 in Figur 6 Sekundärluft zugefördert wird.
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Dieses modifizierte Rückschlagventil 17a hat insofern Vorteile gegenüber
dem Rückschlagventil 17, als der Ventilsitz 46a das Rückschlagventil 17a aus einem
hitzebeständigen und korrosionsfesten Metall besteht, das bei hohen Temperaturen
in hohen Maße federnd nachgiebig verformbar ist und dadurch in enge Dichtberührung
mit den Ventilkör@er 48a gehalten wird, selbst wenn der Ventilsitz 46a durch das
Abgas aus den Abgasöffnungen 20 der Maschine einer hohen Temperatur ausgesetzt wird.
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Das Rückschlagventil 17a liefert einen weiteren Vorteil; da der Ventilkörper
48a in Plächenberührung mit dem Ventilsitzrandabschnitt 47a kleiner Fläche gebracht
wird und da der Randabschnitt 47a jedesmal federnd naciIgic-big verformt wird, wenn
der Ventilkörper 48a in Berührung mit dem Ventilsitz 46a verschoben wird, bleibt
das Rückschlagventil 17a frei von Ablagerungen auf den
Kontaktflächen
von Ventilsitz 46a und Ventilkörper 48a, und zwar frei von Ablagerungen fester Bestandteile,
die in den Abgasen enthalten sind. Es hat daher das Rückschlagventil 17a eine längere
Lebensdauer, da der Ventilkörper 48a in enge Dichtberülirung mit dem Ventilsitz
46a kommen kann, ohne daß feste Bestandteile dazwischen gelangen können.
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Als Beispiel sei angegeben, daß die Gehäuseteile 41a und 42a des
Rückschlagventils 17a eine Wanddicke von 1 mm haben. Der Vflntilkörper 48a hat eine
Dicke von 0,6 mm.
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Der Ventilsitz 46a hat eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 0,2 mm.
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Für den Fall, daß der Ventilsitz 46a aus einem extrem dünnen I.etlllblech
besteht, könnte der Ventilsitz an seinen Zentralabschnitt in extremer Weise gegenüber
der Stützplatte 44a unter dem Luftdruck versetzt werden, so daß dieser versetzte
oder verbogene Zentralabschnitt nahe den geöffneten Ventilkörper 48a liegt, wodurch
ein erhöhter Widerstand für den Durchfluß von Sekundärluft durch das Rückschlagventil
17a geboten wird. Die Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines zweiten Rückschlagventils
17a', das so ausgelegt ist, daß dieser IJachteil des Rückschlagventils nach den
Figuren 6 und 7 ausgeschaltet ist.
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Das Rückschlagventil nach Figur 8 ist im wesentlichen gleich dem
Rückschlagventil 17a mit der Ausnahme, daß eine zusätzliche Stützplatte 55 für den
Ventilsitz 46a' vorgesehen int, so daß letzterer gegen eine unmäßige Versetzung
durch die Sekundärluft der Luftpumpe geschützt ist. Die zusätzliche Stützplatte
55 hat eine Zentralöffnung mit einer Abmessung, daß der Umfangsrand dieser Öffnung
nicht durch den konvexen sphärischen Ventilabschnitt 49a' des Ventilkörpers 48a'
berührt wird, wenn letzterer gegen den Ventilsitz 46a' gedrückt wird. Diejenigen
Teile des Rückschlagventils 17a', die gleich den entsprechenden Teilen des Rückschlagventils
17a sind, haben dieselben Bentgszeichen. Bei dem Aufbau gemaß Figur 8 sind die Stützplatten
44a' und 55sowie der Ventilsitz 46a' in einer solchen Weise miteinander verbunden,
daß der Umfangsrandabschnitt der Stützplatte 44a' um den nach außen weisenden Ringflansch
an der Oberseite des Gehäuseteils 42a' umgewördelt ist, wobei der Ventilsitz 46a'
und die zusätzliche Stützplatte 55 an ihren äußeren Randabschnitten zwischen der
Stützplatte 44a' und dem Ringflansch eingefaßt sind. Die zusätzliche Stützplatte
55 kann alternativ an dem Ventilsitz 46a' und der Stützplatte 44a' zum Beispiel
durch schweißen oder durch Niete befestigt werden.
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Die Prfincung liefert somit ein Sekundarluftzufuhrsystem zur verwendung
bei einer Brennkraftmaschine und besitzt eine Luftpumpe, die internittierend betägit
werden kann , sowie eine Luftförderleitung, die von der Luftpumpe zu einem Luftverteiler
führt, der mit den Abgas öffnungen der jeweiligen Maschinenzylin der verbunden ist.
Es ist ein erstes und ein zweites Rückschlagventil in Reihe in der Luftleitung vorgesehen,
um Rückstrom von Abgasen in Richtung auf die Luft pumpe zu verhindern. Das erste
Rückschlagventil befindet sich neben de: Luftpumpe und ist durch hohe Sperrwirkung
gekennzeichnet, während des zweite Rückschlagventil durch hohe: Wärmewiderstandswert
und hohe Korrosionsbeständigkeit ausgezeichnet ist.