DE2353908C3

DE2353908C3 - Mehrzylindrische Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE2353908C3
Application number: DE2353908A
Authority: DE
Inventors: Aladar O. Dearborn Heights Mich. Simko
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1972-11-03
Filing date: 1973-10-27
Publication date: 1981-06-25
Also published as: DE2353908A1; AU5860173A; GB1401103A; US3776207A; CA984247A; DE2353908B2; JPS4977031A; IT991976B; AU445977B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrische Verbrennungskraftmaschine mit Fremdzündung mit einer so Leitung zur Rückführung eines Teils der Abgase in die zu den Verbrennungsräumen der Verbrennungskraft' maschine strömende Verbrennungsluft

Durch die DE-OS 19 40469 ist eine Verbrennungskraftmaschine der vorstehend genannten Art bekannt, bei der über eine Ventilanordnung ein Teil der Abgase der gesamten Abgasleitungen dem Ansaugsystem zugeführt werden kann, Um diese Anlage so zu steuern, daß der gewünschte Effekt bei allen Betriebszuständen eintritt, ist die Anordnung eines aufwendigen und mj kompliziert zu steuernden Ventiles erforderlich.

In ähnlicher Weise ist auch die Anlage gemäß der DE-PS 9 43 439 ausgebildet; hier können die gesamten Abgase über ein System von Ventilen dem Ansaugkanal zugeleitet werden. Dieses Verfahren soll jedoch nur das M Anlassen eines Dieselmotors verbessern. Eine Übertragung dieser Anordnung auf den Dauerbetrieb der Verbrennungskraftmaschine ist nicht möglich.

Entsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Rückführung der Abgase einer Verbrennungskraftmaschine vorzuschlagen, die es erlaubt, ohne Anwendung von kompliziert zu steuernden Ventilen für alle Betriebszustände der Verbrennungskraftmaschine, gegebenenfalls mit Ausnahme des Betriebes bei Vollast, eine vorgegebene Menge der Gesamtabgase unter allen Umständen dem Verbrennungsprozeß wieder zuzuführen, wobei für den Vollastbetrieb gegebenenfalls die Rückführung der Abgase durch die Anwendung einfacher Mittel vollständig abschaltbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abgasrückführleitung mit einer Abgaszweigleitung verbindbar ist, die nur an einem Teil der Zylinder angeschlossen ist und durch die das gesamte Abgas dieser Zylinder strömt Durch diese Anordnung wird erreicht daß bei Anschluß eines Anteils der Gesamtzylinderzahl an die Rückführleitung auch immer der gleiche Anteil an den Gesamtabgasen dem Ansaugsystem zugeführt wird, ohne daß eine komplizierte Ventilsteuerung installiert werden müßte.

In Ausgestaltung der Erfindung kann, wie an sich durch die DE-AS 14 51881 bekannt in der zum Auspuffrohr führenden Abgasleitung eine katalytische Einheit angeordnet sein.

Gemäß der Erfindung kann auch zwischen der Abgasleitung und der Abgasrückführleitung sowie einer Abgasauspuffleitung, die mit der zum Auspuffrohr führenden Abgasleitung verbunden ist ein Leitventil zur Steuerung der Abgasrückführmenge vorgesehen sein, das bei voll geöffneter Drosselklappe des Lufteinlaßsystems die Abgaszweigleitung ganz mit der Abgasauspuffleitung und bei anderen Stellungen der Drosselklappe ganz mit der Abgasrückführleitung verbindet Dadurch kann mit einfachen Mitteln — das verwendete Leitventil besitzt nur eine Offen- und eine Zu-Stellung — bei Vollastbetrieb, also bei voll geöffneter Drosselklappe, eine Rückführung der Auspuffgase in die Luftzuleitung unterbunden werden, da bei diesen Betriebszuständen von der Verbrennungskraftmaschine ein maximales Drehmoment gefordert werden könnte, was in diesen Fällen nur dadurch erreichbar ist, daß dem Ansaugsystem eine maximale Luftmenge zugeführt wird. Die Zufuhr einer maximalen Luftmenge ist jedoch nicht möglich, wenn der zugeführten Luft ein Abgasanteil zugesetzt werden würde.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die zum Leitventil führende Abgaszweigleitung mit einem Schalldämpfer versehen sein und weiterhin das gesamte Leitungssystem für die Abgasrückführung im Hinblick auf eine Dämpfung der Auspuffschwingungen ausgelegt sein.

Auch kann bei einer Achtzylinderverbrennungskraftmaschine die Abgaszweigleitung an zwei Zylindern angeschlossen sein und die gesamte Abgasmenge dieser Zylinder zur Verbrennungsluft zurückgeleitet werden.

Weiterhin kann erfindungsgemäß die Abgasrückführleitung mit Kühlrippen versehen sein.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel erläutert; in der einzigen Figur ist sehematisch eine erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine dargestellt

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Motorblock insgesamt mit 10 bezeichnet.

Er besitzt zwei Zylinderreihen 12 und 14. Der Ansaugstutzen für die beiden Zylinderreihen ist mit 16 bzw. 18 bezeichnet. Eine Verbindungsleitung verbindet die beiden Ansaugstutzen; die Verbindungsleitung trägt

die Bezeichnung 20, An der Verbindungsleitung befindet sich eine LufteinlaQöffnung 22, in der eine Drosselklappe 24 angeordnet ist Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispie! erfolgt die Zufuhr von Kraftstoff nicht über den Vergaser; vielmehr findet eine direkte Einspritzung des Kraftstoffes statt

Die Lufteinlaßöffnung 22 ist durch eine Leitung 26 mit einem etwas entfernter liegenden Luftfilter 28 verbunden. Der LuftfiKer kann von üblicher Konstruktion sein; das Ansaugen der Verbrennungsluft erfolgt durch einen Ansaugrüssel 30 und die Filterung erfolgt durch einen üblichen Papierfilter in Ringform, der nicht näher gezeigt ist

Die linke Zylinderreihe 12 ist mit den Auspufföffnungen an eine Auspuffleitung 32 angeschlossen, wobei alle vier Auspufföffnungen in die Auspuffleitung 32 münden. Die Auspuffgase laufen sodann über eine katalytische Einheit 34, ein Auspuffrohr 36 und einen Schalldämpfer 38.

Die Verbrennungsgase der rechten Zylinderreihe 14 münden zum Teil in eine Kurzauspuffleitung 40. die durch eine Leitung 42 mit dem Ausputrrohr 36 verbunden ist Die restlichen zwei, vorne liegenden Zylinder sind an eine zusätzliche Auspuffleitung 44 angeschlossen, die über eine Abgaszweigleitung 46 und einen Schalldämpfer 48 zu einer Abgasrückführleitung 50 führt letztgenannte Leitung mündet in eine Leitung, durch die, unterhalb des Luftfilters 28, Frischluft der Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird. Dabei ist die Anordnung vorzugsweise so vorgenommen, daß die Zufuhr der Abgase auf die Reinseite des Luftfilters erfolgt

Die Abgasrückführleitung 50 besitzt Kühlrippen 51, die die Aufgabe haben, die rückgeführten Gase nach Möglichkeit abzukühlen. Der Zweck dieser Maßnahme ist bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden. Weiterhin ist die Länge der Abgasrückführleitung 50 so gewählt, daß störende Schwingungen innerhalb des Systems vermieden werden.
Eine Abgasauspuffleitung 52 der Leitung 42 führt

ί weiterhin von der Abgasrückführleitung 50 zum Auspuffsystem. Im Anschlußbereich dieser Leitung befindet sich ein Leitventi! 54, das so ausgelegt ist daß die Abgaszweigleitung 46 wahlweise mit der Abgasrückführleitung 50 oder aber mit der Abgasauspufflei-

K) tung 52 verbunden werden kann. Das Leitventil 54 befindet sich normalerweise in der in der Figur gezeigten Position. Durch ein entsprechendes Gestänge, das im einzelnen nicht gezeigt ist kann jedoch das Leitventil auch in die gestrichelt gezeichnete Position 56 bewegt werden. Das erfolgt durch eine Drehung des Leitventils 54 um etwa 90°. Die gestrichelt gezeichnete Position ist für die Betriebszustände gedacht in denen die Drosselklappe voll geöffnet ist Bei diesen Betriebszur.tänden ist eine Rückführung der Abgase nicht erwünscht

Bei anderen Betriebszuständen wi^rd jedoch der gesamte Abgasantefl der angeschlossenen zwei Zylinder dem Luftansaugsystem wieder zugeführt
Es ist selbstverständlich, daß der Anteil der rückfüh/baren Gase je nach Verbrennungskraftmaschine gewählt werden kann. So beträgt er beispielsweise bei einer Sechszylinder-Maschine bei der Rückführung der Abgase nur eines Zylinders 16,7%. Ein solcher Anteil wäre zwar für die Erreichung minimaler ΝΟχ-Werte nicht ausreichend, es würde jedoch immerhin eine bedeutende Reduzierung des NO_x-Gehaltes erreicht werden können. Wichtig ist jedoch für die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung, daß eine absolut sichere Rückführung eines bestimmten Anteiles der Abgase ohne einen großen technischen Aufwand möglich ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Mehrzylindrige Verbrennungskraftmaschine mit Fremdzündung mit einer Leitung zur Rückführung eines Teiles der Abgase in die zu den ί Verbrennungsräumen der Verbrennungskraftmaschine strömende Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführleitung (SO) mit einer Abgaszweigleitung (46) verbindbar ist, die nur an einem Teil der Zylinder angeschlossen ist und durch die das gesamte Abgas dieser Zylinder strömt.

2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zum Auspuffrohr (36) führenden Abgasleitung eine katalytische Einheit (34) angeordnet ist

3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Abgaszweigleitung (46) und der Abgasrückführleitung (50) sowie einer Abgasauspuffleitung (52), die mit der zum Auspuffrohr (36) führenden Abgasleitung verbunden ist, ein Leitventil (54) zur Steuerung der Abgasrückführmenge vorgesehen ist, das bei voll geöffneter Drosselklappe (24) des Lufteinlaßsystems die Abgaszweigleitung (46) ganz mit der Abgasauspuffleitung (52) und bei anderen Stellungen der Drosselklappe (24) ganz mit der Abgasrückführleitung (50) verbindet

4. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Leitventil (54) führende Abgoszweigleitung (46) mit einem Schalldämpfer (48) versehen ist urH daß das gesamte Leitungssystem für die Abgasrückführung im Hinblick auf eine Dämpfung der Auspuffschwingungen ausgelegt ist.

5. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Achtzylinderverbrennungskraftmaschine die Abgaszweigleitung (46) an zwei Zylindern angeschlossen ist.

6. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführleitung mit Kühlrippen (51) versehen