DE2549959B2 - Einrichtung zur zweistufigen Rückführung von Auspuffgasen einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur zweistufigen Rückführung von Auspuffgasen einer Brennkraftmaschine im Teillaslbelrieb It. Oberbegriff des Patentanspruchs.

Die DE-OS 20 34 9 30 zeigt eine Einrichtung dieser Art, bei welcher das Auspiiffsyslem und das Einlaßsystem der Maschine über eine von einem Regelventil beherrschte Leitung miteinander verbunden sind. Das Regelventil weist dabei eine federbelastete Membran auf, welche ein Gehäuse in zwei Kammern unterteilt, wobei die eine Kammer mit der Ansaugleitung knapp stromauf der geschlossenen Drosselklappe und damit knapp stromab der teilweise geöffneten Drosselklappe verbunden ist, während die andere Kammer mit der Atmosphäre in ständiger Verbindung steht.

Die DE-OS 23 65 341 hat eine Einrichtung zur zweistufigen Rückführung von Auspuffgasen einer Brennkraftmaschine im Teillastbetrieb zum Gegenstand, bei welcher das Auspuffsystem und das Einlaßsystem der Maschine über eine von einem Regelventil beherrschte Leitung miteinander verbunden sind, wobei das Regelventil eine federbelastete erste und eine zweite Membran besitzt, die unterschiedlich große Wirkflächen aufweisen und ein Gehäuse in drei Kammern unterteilen, und die erste, von der ersten Membran begrenzte Kammer mit der Ansaugleitung knapp stromauf der geschlossenen Drosselklappe und damit knapp stromab der teilweise geöffneten Drosselklappe verbunden ist, die zweite, von den beiden Membranen begrenzte Kammer an die Ansaugleitung stromab des ersten Anschlusses angeschlossen ist, während die von der /weiten Membran begrenzte dritte Kammer mit der Atmosphäre in ständiger Verbindung steht und die beiden Membranen über eine Stange mit dem Ventilverschlußglied des Regelvenliles verbunden

Aufgabe der Erfindung ist es, diese bekannte Einrichtung so zu verbessern, daß ein dem idealen Verlauf der rückgeführten Auspuffgasmenge in Abhängigkeit von der Stellung der geöffneten Drosselklappe weitgehend angepaßter, also nahezu übereinstimmender tatsächlicher Verlauf dieser Abgasmenge sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wirkfläche der ersten Membran kleiner ist als diejenige der zweiten Membran, und daß der Anschluß der zweiten Kammer an die Ansaugleitung ebenfalls knapp stromauf der geschlossenen und knapp stromab der teilweise geöffneten Drosselklappe liegt.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt in der besonderen Feinfühligkeit und in der Verwirklichung der idealen Betriebsvefhältnisse der Rückführung der Auspuffgase in Abhängigkeit von dem Öffnungsgrad der Drosselklappe.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas ausführlicher erläutert. In dieser zeigt in rein schematischer Weise

Fig. 1 eine Ansicht, teilweise im Schnitt der Einrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt in vergrößertem Maßstab durch das Regelventil der Einrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 3a eine graphische Darstellung des Verlaufes des Vakuums des Regelventiles in Abhängigkeit von dem Öffnungsgrad der Drosselklappe,

F i g. 3b eine graphische Darstellung des idealen bzw. tatsächlichen Verlaufes der rückgeführten Auspuffgasmenge in Abhängigkeit von dem Öffnungsgrad der Drosselklappe.

Die Fig. I der Zeichnung zeigt die Brennkraftmaschine 1, einen Luftfilter 2, den Venturi-Teil 3 und die Drosselklappe 4 des Vergasers. Die eine Seile der Brennkraftmaschine steht über eine Ansaugleitung 5 mit dem Luftfilter 2 in Verbindung, während die Auspuffleitung 6 an der anderen Seite der Brennkraftmaschine I angeordnet ist. Ein Teil der in die Auspuffleitung 6 ausgestoLScncn Auspuffgase wird über die Leitung 7 in das Regelventil 8 eingesteuert. Eine andere Leitung 9 führt einen Teil der Auspuffgase von dem Regelventil 8 in die Ansaugleitung 5 oberhalb der Drosselklappe 4. An den beiden Anschlüssen 10 bzw. U wird das Vakuum angezapft und damit die Magnetventile 12 und 13 über entsprechende Gummischläuche 14 und 15 beaufschlagt. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt der Anschluß 11 knapp stromauf der geschlossenen und knapp stromab der geöffneten Drosselklappe 4, während der Anschluß 10 stromauf des zweiten Anschlusses 11 liegt. Das Magnetventil 12 unterbricht ein Vakuumsignal des Anschlusses 10, während das Magnetventil 13 das Vakuumsignal des Anschlusses Il unterbricht. Der Gummischlauch 16 verbindet das Magnetventil 12 mit einer Druckkontrollkammer 18, während der Gummischlauch 17 das Magnetventil 13 an die Druckkontrollkammer 19 anschließt. Die Druckkontrollkammer 18 liegt dabei oberhalb der Druckkontrollkammer 19. Mit der Bezugsziffer 20 ist eine zur Atmosphäre hin führende Leitung bezeichnet, welche mittels des Magnetventiles 12 an die Druckkontrollkammer 18 angeschlossen bzw. von dieser getrennt wird, während mit der Bezugsziffer 21 eine zur Atmosphäre hin führende Leitung angedeutet ist, welche durch den Betrieb des anderen Magnetventiles 13 an die

Druckkontrollkammer 19 angeschlossen bzw. von dieser getrennt wird.

Die Fig. 2 der Zeichnung zeigt das Gehäuse 22 des Regelventiles 8 mit einer Einlaßöffnung 23 für die rückgeführten Auspuffgase. Ferner ist die Auslaßleitung 24 für die rückgeführten Auspuffgase vorgesehen. Das Regelventil 8 weist eine erste Kammer 25, eine zweite Kammer 30 und eine dritte Kammer 34 auf, welch letztere mit der Atmosphäre in Verbindung iteht. Diese Kammern 25, 30 und 34 werden von den beiden Membranen 29 und 31 voneinander getrennt, wobei die Wirkfläche der ersten Membran 29 kleiner ist als diejenige der zweiten Membran 31. Die in der ersten Kammer 25 angeordnete Feder 26 drückt ein Ventilverschlußglied 37 nach unten, welches sich gegen den Ventilsitz 38 in dem Gehäuse 22 anlegt. Wenn das Ventilverschlußglied 37 sich gegen den Ventilsitz 38 anlegt, wird die Strömung der Auspuffgase in die Leitung 9 unterbrochen. Die beiden Membranen 29 und 31 sind über eine Stange 33 und eine Schraubenmutter 27 miteinander verbunden. Die Kammer 25 ist mit einem VakuumsignalansehluU 28 und einem Stopfen 39 ausgestattet, welch letzterer als Hubbegrenzer der Stange 36 dient. Die zweite Kammer 30 ist mit einem Vakuumsignalanschluü 32 versehen. Die Schubstange 33 verbindet die beiden Membranen 29 und 31 mit der Stange 36. In der dritten Kammer 34 ist ein UaIg 35 vorgesehen, wobei das eine Ende mit dem Gch.iuse 22 und das andere Ende mil der Stange 36 verbunden ist. Hierdurch wird verhindert, daß die Auspuffgase zur Atmosphäre hin entlüftet werden.

Die Fig. 3a zeigt eine graphische Darstellung des Verlaufes des Vakuums des Regelventiles in Abhängigkeil von dem öffnungsgrad der Drosselklappe 4 (Abszisse). Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird — da die Drosselklappe 4 offen ist — das Vakuum an dem nahe der Achse derselben liegenden Anschluß zuerst gebildet, während das Vakuum an dem von der Achse der Drosselklappe 4 entfernt liegenden Anschluß erst nachfolgend gebildet wird. In diesem lalle ist das Vakuum an dem entferni liegenden Anschluß kleiner oder gleich dem Vakuum an dem Anschluß in unmittelbarer Nähe.

In Fig. Jb der Zeichnung ist der Verlauf der rückgeführten Auspuffgasmenge in Abhängigkeit von dem Öffnungsgrad des Drosselvcntiles (Abszisse) aufgetragen. Dabei bedeutet der durchgehende Linienziig den idealer. Verlauf, während der gestrichelte l.inienzug den mit der erfindungsgemäßen Einrichtung verwirklichten, tatsächlichen Verlauf andeutet.

Die Wirkungsweise der Einrichtung nach den Fig. 1 und 2 in einem jeden Betriebsbereich der Brennkraftmaschine ist die folgende:

(I) Anlassen, Leerlauf, Verzögerung und Vollast (Zustand, in welchem die Magnetventile 12 und 13 nicht wirksam werden).

Die beiden Anschlüsse 10 und 11 stehen nicht unter Vakuumdruck. Beim Anlassen, Leerlauf und bei der Verzögerung, in welchen Fällen die Drosselklappe 4 des Vergasers nahezu vollständig geschlossen ist, stehen die erste Kammer 25 und die zweite Kammer 30 im wesentlichen unter Atmosphärendruck, so daß das Ventilverschlußglied 37 lediglich demjenigen Druck ausgesetzt ist, der durch die ursprünglich eingestellte Kraft der Feder 26 erzeugt wird. Eine Rückführung der Auspuffgase erfolgt nicht. Bei Vollast, bei welcher die Drosselklappe 4 vollständig offen ist oder aber bei welcher das Vakuum in den Anschlüssen 10.11 klein ist, obgleich das eine Ende der Drosselklappe 4 in unmittelbarer Nähe derselben liegt, ist das in die erste Kammer 25 und in die zweite Kammer eintretende Vakuum verhältnismäßig niedrig. Die auf die beiden Membranen 29 und 31 zur Einwirkung gelangenden Kräfte sind deshalb kleiner als die ursprünglich eingestellte Kraft der Feder 26, so daß das Ventilverschlußglied 37 in die Schließstellung überführt und kein Auspuffgas rückgeführt wird.

(2) Mittlere Beschleunigung und kontinuierlicher Betrieb, wobei die Drosselklappe 4 des Vergasers in unmittelbare Nähe der Vakuumanschlüsse 10, 11 gelangt und lediglich die zweite Kammer 30 dem Vakuum unterworfen ist, ein Zustand, bei welchem die Magnetventile 12 und 13 nicht wirksam werden:

Das Vakuum im Anschluß 11 wirkt auch in der zweiten Kammer 30. Eine Differenz der Wirklichen der zweiten Membran 31 und der ersten Membran 29 entsprechende Kraft hebt das Ventilverschlußglied 37 an, welches dann zum Stillstand gelangt, wenn diese mit der Kraft der Feder 26 ausgeglichen ist. Dieser Betrieb der ersten Stufe des Ventilverschlußgliedes 37 führt /u einer geringfügigen Rückführung der Auspuffgase.

(3) Große Beschleunigung und Dauerbetrieb im hohen Drehzahlbereich, in welchem die Drosselklappe 4 des Vergasers in unmittelbare Nähe der Anschlüsse 10 und 11 gelangt, und das Vakuum, welches größer ist als dasjenige im Vollastbereich, auf die erste und zweite Kammer 25 und 30 zur Einwirkung gelangt, wobei die Magnetventile 12und 13 nicht wirksam sind:

Entsprechend dem oben unter (2) beschriebenen Zustand wirkt das weitere Vakuum auf die erste Kammer 25 über den Anschluß IO ein. Nachdem die Kraft der Feder 26 überwunden wurde, bewegen sich die Stange 36 und das Ventilverschluüglied 37 nach oben und schlagen gegen den Stopfen 39 an. Das Ventilvcrschlußglied 37 befindet sich dann in der vollen Offenstellung. Dieser Betrieb entspricht der zweiten Stufe des Ventilverschlußgliedes 37 und führt zu einer ziemlich großen Menge rückgeführter Auspuffgase.

(4) Bereich, in welchem die Magnetventile 12 und 13 wirksam sind:

Wenn in die Magnetventile 12 und 13 mit Hilfe von Schaltern oder Sonden zur Festlegung der Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Stellung des Schalthebels des Schaltgetriebes u.dgl., elektrische Signale eingesteuert werden, so werden die erste Kammer 25 und die zweite Kammer 30 mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht und die Gummischläuche 14 und 15 abgeschlossen. Dieser Zustand ist der gleiche Zustand, wie er unter (1) angedeutet ist. In diesem Falle erfolgt eine Unterbrechung der Rückführung der Auspuffgase über das Ventilverschlußglied 37. Der Betrieb ist selbst dann nicht verschlechtert, wenn es sich um Schalter zur Messung der Temperatur, der Fahrzeuggeschwindigkeit u. dgl. handelt und die Kontrollkreise unmittelbar geändert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zur zweistufigen Rückführung von Auspuffgasen einer Brennkraftmaschine im Teillastbetrieb, bei weicher das Auspuffsystem und das Einlaßsystem der Maschine über eine von einem Regelventil beherrschte Leitung miteinander verbunden sind, wobei das Regelventil eine federbelastete erste und eine zweite Membran besitzt, die unterschiedlich große Wirkflächen aufweisen und ein Gehäuse in drei Kammern unterteilen, und die erste, von der ersten Membran begrenzte Kammer mit der Ansaugleitung knapp stromauf der geschlossenen Drosselklappe und damit knapp stromab der teilweise geöffneten Drosselklappe verbunden ist, die zweite, von den beiden Membranen begrenzte Kammer an die Ansaugleitung stromab des ersten Anschlusses angeschlossen ist, während die von der zweiten Membran begrenzte dritte Kammer mit der Atmosphäre in ständiger Verbindung steht und die beiden Membranen über eine Stange mit dem Ventilverschlußglied des Regelventiles verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkfläche der ersten Membran (29) kleiner ist als diejenige der zweiten Membran (31), und daß der Anschluß (U) der zweiten Kammer (30) an die Ansaugleitung (5) ebenfalls knapp stromauf der geschlossenen und knapp stromab der teilweise geöffneten Drosselklappe (4) liegt.