DE2627359C3 - Zufuhrsystem zum Einleiten von Sekundärluft in eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Zufuhrsystem zum Einleiten von Sekundärluft in eine Abgasanlage einer BrennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE2627359C3 DE2627359C3 DE2627359A DE2627359A DE2627359C3 DE 2627359 C3 DE2627359 C3 DE 2627359C3 DE 2627359 A DE2627359 A DE 2627359A DE 2627359 A DE2627359 A DE 2627359A DE 2627359 C3 DE2627359 C3 DE 2627359C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- valve
- secondary air
- internal combustion
- combustion engine
- air flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
- F01N3/227—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using pneumatically operated valves, e.g. membrane valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
- F16K15/025—Check valves with guided rigid valve members the valve being loaded by a spring
- F16K15/026—Check valves with guided rigid valve members the valve being loaded by a spring the valve member being a movable body around which the medium flows when the valve is open
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/14—Check valves with flexible valve members
- F16K15/148—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed in their centre
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/18—Check valves with actuating mechanism; Combined check valves and actuated valves
- F16K15/182—Check valves with actuating mechanism; Combined check valves and actuated valves with actuating mechanism
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
- Y10T137/7838—Plural
- Y10T137/7843—Integral resilient member forms plural valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
- Y10T137/7876—With external means for opposing bias
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
- Y10T137/7879—Resilient material valve
- Y10T137/7888—With valve member flexing about securement
- Y10T137/789—Central mount
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
- Y10T137/7904—Reciprocating valves
- Y10T137/7905—Plural biasing means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Zufuhrsystem zum Einleiten von Sekundärluft in eine Abgasanlage einer
Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Ein solches Zufuhrsystem ist durch die DE-OS 22 722 bekannt. Das Zufuhrsystem hat dabei die
Aufgabe, Sekundärluft in bestimmtem Verhältnis zur
angesaugten Luftmenge in die Abgasanlage einzuleiten. Zu diesem Zweck ist die Steuereinrichtung des
bekannten Zufuhrsystems als Membrnnstellantrieb ausgebildet, der mit einem vom Ansaugluftdurchfluß
abhängigen Druck gespeist wird und durch Verstellen des Ventilelements relativ zur Ventilöffnung den freien
Strömungsquerschnitt der Ventileinrichtung festlegt. Solange sich der Betriebszustand der Brennkraftmaschine
nicht ändert, behält das Ventilelement seine Stellung bei, d. h. die Ventileinrichtung arbeitet statisch. Da die
gesamte Stellkraft für das Ventilelement vom Membranstellantrieb aufgebracht werden muß, muß dieser
verhältnismäßig groß ausgebildet sein oder es muß, wie dies bei dem bekannten Zufuhrsystem der Fall ist, ein
Druckverstärker vorgesehen sein. Dadurch ist das herkömmliche Zufuhrsystem verhältnismäßig groß oder
konstruktiv aufwendig.
Ein weiteres Zufuhrsystem zum Einleiten von Sekundärluft ist durch die DE-OS 20 12 118 bekannt, das
zur Steuerung des Sekundärluftdurchflusses ein Magnetventil aufweist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zufuhrsystem der gattungsgemäßen Art, das für zum
Ansaugluftdurchfluß proportionale Sekundärlufteinleitung sorgt, möglichst einfach und kompakt auszubilden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ventileinrichtung ein Rückschlugventil ist, das
nur in Richtung zur Abgasanlage durchläßt und erst oberhalb eines bestimmten Wertes der Druckdifferenz
am Ventilelement öffnet, und daß die Steuereinrichtung den bestimmten Wert so einstellt, daß er bei
zunehmendem Ansaugluftdurchfluß kleiner wird.
Bei einem erfindungsgemäßen Zufuhrsystem öffnet das Rückschlagventil selbsttätig und zyklisch immer
dann, wenn der Druck in der Abgasanlage ausreichend niedrig ist, d. h. wenn die Druckdifferenz am Ventilelement
des Rückschlagventils oberhalb des bestimmten Wertes liegt. Da der Verlauf des Druckes in der
Abgasanlage ungefähr sinusförmig ist, hängt die Öffnungsdauer des Rückschlagventils vom bestimmten
Wert der Druckdifferenz ab. Da der Sekundärluftdurchfluß durch das Rückschlagventil wiederum von dessen
Öffnungsdauer abhängt, kann über den bestimmten Wert der Druckdifferenz, bei dem das Rückschlagventil
öffnet, d.h. den Ansprechwert, der Sekundärluftdurchfiuß
gesteuert werden. Erfindungsgemäß wird durch die Steuereinrichtung nur der Ansprechwert des Rückschlagventils
eingestellt, nicht jedoch die am Ventilelement angreifende Stellkraft aufgebracht. Diese wird
beim erfindungsgemäßen Zufuhrsystem von den Drükken stromauf und stromab des Ventilelements geliefert.
Das erfindungsgemäße Zufuhrsystem ermöglicht somit sowohl eine kompakte als auch eine einfache Ausbildung
der Ventileinrichtung und der Steuereinrichtung.
Beim erfindungsgemäßen Zufuhrsystem kann der Ansaugunterdruck als Signal dienen, das den Ansaugluftdurchfluß
der Brennkraftmaschine darstellt, wobei dieses Signal der Steuereinrichtung zugeführt wird und
diese so betätigt, daß sie den Wert der Druckdifferenz, bei dem das Rückschlagventil öffnet, steuert. Es können
jedoch auch der Unterdruck im Venturisystem des Vergasers, der mittlere Druck im Auslaßrohr usw. als
Signal verwendet werden, das ein Maß für die Größe des Ansaugluftdurchflusses ist.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im lolgcnden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch eine Brennkraftmaschine, die mit
einem erfindungsgemäßen Sekundärluft-Zufuhrsystem ausgestattet ist, das unter Verwendung einer Luftpumpe
ausgeführt ist.
F i g. 2 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels des Rückschlagventils, das das in F i g. 1 dargestellten
Zufuhrsystem geeignet ist
Fig.3 eine Kurve, die die wechselnde Größe des
Abgasdrucks im Abgasrohr während eines Zyklus des Maschinenbetriebs darstellt
F i g. 4 eine Kurve, die die Druckdifferenz zwischen dem Luftpumpenförderdruck und dem Abgasdruck bei
einem Zyklus des Maschinenbetriebs darstellt
F i g. 5 eine Kurve, die die Änderung der zügeführten : Sekundärluftmenge gemäß der Änderung im Öffnungsverhalten
des Rückschlagventils darstellt.
Fig.6 eine schematische Querschnittsansicht eines Teils einer Brennkraftmaschine, in der das erfindungsgemäße
Sekundärluft-Zufuhrsystem als ein System eingebaut ist das aus der Umgebung absaugt.
F i g. 7 eine Ansicht eines Rückschlagventils, das zur Verwendung in dem in F i g. 6 dargestellten Zuführsystem
geeignet ist
Fig.8 einen Schnitt längs der Linie VIlI-VIII in
F i g. 7.
Fig.9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 7
und
F i g. 10 einen Querschnitt eines weiteren Rückschlagventils,
das zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen s>
> Zufuhrsystem geeignet ist.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 allgemein den Körper einer Brennkraftmaschine,
die durch ein aus Luftfilter 2, Vergaser 3 und Einlaßleitung 4 bestehendes Einlaßsystem ein
Brennstoffluftgemisch aufnimmt, während sie die Abgase durch eine Abgasanlage entläßt, die eine
Abgasleitung 5, ein Auslaßrohr 6 und einen in der Mitte des Auslaßrohrs 6 vorgesehenen katalytischen Konverter
7 einschließt. Die Maschine gibt Abgabeleistung an -»o
eine Kurbelwelle 9, die ein Steuerrad 10 antreibt, das wiederum mittels einer Steuerkette 15 Steuerräder 12
und 14 antreibt, die auf einer Nockenwelle 11 bzw. einer
Pumpenwelle 13 befestigt sind, wobei die Pumpenwelle eine ölpumpe und eine Brennstoffpumpe antreibt, die in
der Figur nicht dargestellt sind.
In der Nähe eines Seitenteils der Maschine befindet sich eine Luftpumpe 16, die als Quelle für unter Druck
stehende Sekundärluft dient. Die Luftpumpe 16 kann vom Rotationstyp sein, wie beispielsweise eins Flügelradpumpe,
die eine Pumpenwelle 17 aufweist, die von der Kurbelwelle 9 mittels eines auf der Pumpenwelle
befestigten Steuerrads 18 und einer Steuerkette 20 angetrieben wird, die um ein Steuerrad 19 führt, das
parallel zum Steuerrad 10 auf der Kurbelwelle 9 befestigt ist. Die Lufteinlaßöffnung der Luftpumpe 16 iut
mittels eines Lufteinlaßrohrs 21 mit dem Luftfilter 2 verbunden, so daß die durch den Luftfilter gereinigte
Luft der Luftpumpe zugeführt wird.
Die Luftauslaßöffnung der Luftpumpe 16 ist über ein &o
erstes Sekundärluft-Zufuhrrohr 22, eine Entlastungsventileinrichtung
23, ein zweites Sekundärluft-Ztifuhrrohr 24, ein Luftumschaltventil 25, eine Sekundärluftleitung
26, ein Rückschlagventil 27 und ein weiteres Sekundärluft-Zufuhrrohr 28 mit einer Sekundärluft-Einspritzdüse f>r>
verbunden, so daß die von der Luftpumpe 16 gelieferte komprimierl° Luft aus der Sekundärluft-Einspritzdüse
29 in die Abgasleitung 5 eingebracht wird.
Die Entlastungsventileinrichtung 23 kann ein Entlastungsventil üblicher Bauart sein, das geeignet ist,
überschüssige Sekundärluft auszustoßen, die von der Luftpumpe 16 beispielsweise in dem Fall geliefert wird,
wenn das Rückschlagventil 27 geschlossen ist Das als »ASV« bezeichnete Luftumschaltventil 25 arbeitet in
der Weise, daß es das Sekundärluft-Zufuhrrohr 24 statt mit der Sekundärluftleitung 26 mit einem Sekundärluft-Rückführrohr
30 verbindet, wenn die Temperatur des Katalysators im katalytischen Konverter in hohen
Belastungs- und Geschwindigkeitsbetriebszuständen angestiegen ist, so daß die von der Luftpumpe 16 zum
Luftfilter 2 gelieferte Luft zurückgeführt wird, wodurch die Zufuhr von Sekundärluft zur Abgasanlage abgeschnitten
wird.
Das Rückschlagventil 27 ist in Fig.2 in der Form
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt Das Rückschlagventil weist ein oberes Gehäuseteil 31,
ein mittleres Gehäuseteil 32 und ein unteres Gehäuseteil 33 auf, die zusammengebaut ein Ventilgehäuse bilden.
Das mittlere Gehäuseteil 32 besitzt <.-. rien Sekundärlufteinlaß
34, der mit einem Ende der Seku.-idärluftleitung
26 verbunden werden kann. Das untere Gehäuseteil 33 weist einen Sekundärluftauslaß 35 auf, der mit einem
Ende des Sekundärluft-Zufuhrrohrs 28 verbunden werden kann. Die zwischen dem Sekundärlufteinlaß und
dem Sekundärluftauslaß begrenzte Kammer ist durch eine Trennplatte 36 unterteilt, die im Verbindungsbereich
des mittleren und des unteren Gehäuseteils befestigt ist Die Trennplatte 36 ist mit einer
Ventilöffnung 37 vorgesehen, um die ein ringförmiger Ventilsitz 38 gebildet ist. Ein Ventilelement 39 befindet
sich innerhalb des unteren Gehäuseteils 33, es wird durch eine erste Druckschraubenfeder 40 nach oben
gegen den Ventilsitz 38 gedrückt, so daß die Ventilöffnung 37 in Zusammenarbeit mit dem Ventilsitz
geöffnet oder geschlossen wird.
Eine Membran 41 ist vorgesehen, die sich zwischen dem oberen Gehäuseteil 31 und dein minieren
Gehäuseteil 32 erstreckt, wodurch eine Membrankammer 42 oberhalb der Membran und im wesentlichen
innerhalb des oberen Gehäuseteils 31 begrenzt wird. Zwischen der Membran 41 und dem Ventilelement 39
befindet sich eine zweite Druckschraubenfeder 44, die das Ventilelement 39 in Richtung der Ventilöffnungsstellung
vorspannt. Die Membran 41 wird durch eine in der Membrankammer 42 befestigte dritte Druckschraubenfeder
43 nach unten gedrückt Die Membrankammer 42 ist mit dem Ansaugunterdruck verbunden, der in der
Einlaßleitung 4 stromabwärts des Vergasers 3 herrscht, wobei der AnsauguPterdruck mit der Membrankammer
über eine Zufuhreinrichtung 45 in Verbindung steht. Die Elemente 41,42,43 und 45 bilden eine Steuereinrichtung
ii'T ad Rückschlagventil 27.
Wenn die Membrankammer 42 nicht mit einem wesentlichen Ansaugunterdruck beaufschlagt ist (vgl.
den in Fig.2 dargestellten Zustand), steht die zweite
Druckschraubenfeder 44 un'.or einer Vorspannung, die um einen vorbestimmten W ert geringer als die ist, unter
der die erste Druckschraubenfeder 40 steht, während die dritte Oruckschraubenfeder oder Membranrückstell-Druckschraubenfeder
43 eine größere Federkonstante aufweist als die zweite Druckschraubenfeder 44, aber im wesentlichen frei von jeglicher Vorspannung ist.
Folglich wirkt am Ventilelement 39 in Richtung der Ventilschließstellung eine Kraft, die gleich der Differenz
zwischen den Federkräften der ersten und der zweiten Druckschraubenfeder 40 bzw. 44 ist. Diese Krafl legt
den kritischen Wert der Druckdifferenz am Ventilclcment
fest, bei dem das Rückschlagventil öffnet. Dieser Wert wird als AnpreOwert bezeichnet.
In einem Rückschlagventil des vorgenannten Aufbaus wird die Membran 41 gegen die Wirkung der dritten
Druckschraubenfeder 43 nach oben gespannt, wenn der in die Membrankammer 42 eingeleitete Ansatigunterdruck
größer wird, wodurch die Stützlänge der zweiten Druckschraubenfeder 44 vergrößert wird, so daß eine
Schwächung der Kraft auftritt, mit der die Druckschrau- in
benfeder 44 das Ventilelement 39 beaufschlagt. In diesem Fall wird deshalb der Ansprechwert höher. Mit
anderen Worten: Da der Ansaugunterdruck mit zunehmendem Ansaugluftdurchfluß abnimmt, wird der
Ansprechwert für das Ventilelement 39 mit zunehmen- ι · dem Ansaugluftdurchfluß geringer. Folglich nimmt die
Ventilöffnungsdauer mit dem Anwachsen des Ansaugluftdurchflusses der Maschine zu, wodurch eine
entsprechende Zunahme des durch die Sekundärluftleitung 26 und durch das Sekundärluft-Zufuhrrohr 28 -'"
fließenden Sekundärluftstroms erfolgt. Wenn beispielsweise die Federkonstanten und die Vorspannungen der
ersten und der zweiten Druckschraubenfeder und der Durchflußfläche der Ventilöffnung 37 festgelegt sind,
wird somit die Sekundärluft in die Abgasanlage unter -'"> Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten
Verhältnisses des Sekundärluftdurchflusses zum Ansaugluftdurchfluß der Maschine eingeführt.
Die Wirkungsweise wird in den Fig. 3 bis 5 ausführlicher erläutert. Die F i g. 3 zeigt Änderungen im '"
Förderdruck der Luftpumpe 16 und im Abgasdruck im Abgasrohr oder in der Abgasleitung bei einem
Maschinenzyklus. Der Luftpumpenförderdruck wird auf einem konstanten Überdruck gehalten, wie er durch Pa.
dargestellt ist. während der Druck im Abgasrohr sich in *'
einer Weise ähnlich einer Sinuskurve verändert, wie es durch Pn dargestellt ist. Folglich ändert sich die
Druckdifferenz zwischen dem Luftpumpenförderdruck P\ und dem Abgasdruck PB im Abgasrohr, die zum
Zuführen vor Sekundärluft in die Abgasanlage wirksam 4"
ist. in einer Weise die einer Sinuswelle ähnlich ist. wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Wenn ein relativ geringer
Änsauguriieriiruck an die iviemDranKammer 42 angelegt
ist und der Ansprechwert des Ventilelements 39 auf einen relativ niedrigen Wert verschoben ist. in F i g. 4 4''
durch P< bezeichnet, ist die Öffnungsdauer des
Ventilelements 39 relativ lang, hierbei durch T
bezeichnet. Im Gegensatz dazu wird die öffnungsdauer
des Ventilelements 39 reduziert (siehe Ti und Ti) wenn
der an die Membrankammer 42 angelegte Ansaugunter- "■
druck größer wird und entsprechend höhere Ansnrechwerte
des Ventiielementes 39 hervorruft (Pi und P3).
Dies bewirkt eine allmähliche Verringerung der Menge
der Sekundärluft, die von der Einspritzdüse 29 ;n die Abgasleitung 5 eingespritzt wird, in F i g. 5 durch Q-. Q2 *■"
und Q> bezeichnet.
Die F i g. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiei der
Erfindung, in dem d e Sekundärluft in die Abgas:! π lage
der Maschine unter Ausnützen des pulsierenden Verhaltens der Abgase im Abgasrohr eingeführt wird, "
durch das periodischer Unterdruck im Abgasrohr erzeugt wird. In dem in F i g. 6 dargestellten Aufbau
weist ein Körper 50 einer Brennkraftmaschine einen Kolben 51 auf. der sich in einem im Gehäuse
ausgebildeten Zylinder hin und her bewesen kann. v
sowie eine oberhalb des Kobens gebildete"Verbrennungskammer
52. Die eier Verirr"-nungskarn mer
gegenüberstehende obere Wand ist ~i: ■: ner Einlaßöffnung
54 ausgebildet, die durch ein Einlaßtcllcrventil 52 geöffnet oder geschlossen werden kann, sowie mit einer
Auslaßöffnung 56, die durch ein Auslaßtellerventil 55 geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Einlaßöffnung
54 ist mit einem Einlaßkanal 57 verbunden, der einen Vergaser 63 aufweist, der im Weg des
Einlaßkanals 57 angeordnet ist. Der Vergaser kann vom herkömmlichen Typ sein und ein Schwirnmergehäuse
58. einen Venturibereich 59, eine Hauptdüse 61 und eine Drosselklappe 62 aufweisen und ein Brennstoffluftgemisch
erzeugen, das durch die Einlaßöffnung 54 in die Verbrennungskammer 52 eingeführt wird. Die Auslaßöffnung
56 ist mit einem Abgaskanal oder einer Abgasleitung 64 verbunden, die eine Sekundärluft-Zufuhroffnung
65 aufweist, die in den durch die Abgasleitung gebildeten Abgaskanal öffnet.
Die öffnung 65 ist durch eine Sekundärluftleitung 66.
in der ein Rückschlagventil 67 und ein Luftfilter 68 angeordnet sind, mit der Atmosphäre verbunden.
Das Rückschlagventil 67 ist ein Blattventil, wie es in den Fig. 7 und 9 besser dargestellt ist. Das Ventil
umfaßt ein Gehäuseteil 70, das einen Teil der Sekundärluftleitung begrenzt und eine scheibenförmige
Wand 69 aufweist, die den stromabwärts liegenden Bereich, der mit der öffnung 65 verbunden ist, von dem
stromaufwärts liegenden Bereich abteilt, der mit dem Luftfilter verbunden ist. Die Wand 69 ist mit
Ventilöffnungen bildenden Durchgangsöffnungen 71 versehen, die im dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel so angeordnet sind, daß sich vier öffnungen
symmetrisch zum Mittelpunkt der Wand befinden, wobei jeweils zwei von ihnen ein Paar formen. Fin
doppelseitiges Blattelement 72, das aus zwei symmetrischen Sektorbereichen 72a und 726 zusammengesetzt
ist. bildet das Ventilelement und ist durch eine im mittleren Bereich der Trennwand 69 angeordnete Welle
73 unterstützt und so ausgebildet, daß es durch die Welle gedreht werden kann. Die Sektorbereiche 72a und 726
können die Durchgangsöffnungen 71 wahlweise öffnen oder verschließen, wenn sie gemäß der an die
entgegengesetzten Seiten angelegten Druckdifferenz elastisch deformiert werden. Die Dicke der Sektorbereiehe
variien gemaö der uarsieiiung in t-1 g. y wi
Umfangsrichtung. die auf die Achse der Welle 73 bezogen ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
verringert sich die Dicke im Uhrzeigersinn allmählich von f, bis r2. Ein Hebel 74 ist mit einem Ende an der
Welle 73 befestigt, wobei das andere Ende des Hebels mit einer Betätigungsstange 76 verbunden ist, die in
Fig. 7 oder 8 nach rechts oder nach links verschoben
wird, so daß das Blattelement 72 gemäß der Dar"ellung
in Fig. 7 im Uhrzeigersinn um die Achse der Welle 73 gedreht wird, wenn die Betätigungsstange in dieser
Figur nach links verschoben wird. Das linke Ende der Betätigungsstange ist mit einer Membran 78 einer
Membraneinrichtung 75 verbunden, die ein Gehäuse 77 aufweist, das auf der linken Seite der Membran 78 eine
Membrankammer 80 begrenzt. Eine Druckschraubenfeder 79 spannt die Membran 78 vor. Die Membrankammer
80 ist über eine Leitung 82 mit einer Ansaugunterdruckfühlöffnung
81 verbunden, die zu dem Einlaßkanal 57 an einer Stelle stromabwärts der Drosselklappe 62
geöffnet ist. Zusätzlich zu der Vorspannkraft der Schraubendruckfeder 79, die das Blauelement 72 mittels
der Betätigungsstange 76 und des Hebels 74 im Gegenuhrzeigersinn um seiner. Drehpunkt dreht, ist das
Blatteiemem 72 auch durch eine auf der Welle 73 befestigte Verdrehungsfeder 83 im Gegenuhrzeigersinn
vorgespannt, so daß im Ruhezustand der Vorrichtung
tUis Wall- bzw. Vcntilclcmcni in die äuüersie im
Gegenuhrz.cigersinn mögliche Drehrichtung gedreht ist. in der die dünnere Seite des Blattelements den
Durchgangsöffnungen 71 gegenübersteht. Die Elemente ■
73, 74, 75 und 76 bilden eine Steuereinrichtung für das Rückschlagventile?.
Wenn im Betrieb der Ansaugluftdurchfluü relativ hoch ist, so daß der an der Membrankammer 80
herrschende Ansaugunterdruck relativ gering ist. steht i<
die dünnere Seite des Blattelements Ti Jen Durchgangslöchern 71 gegenüber. In diesem Zustand ist der
Ansprechwert relativ niedrig und deshalb ist die Ventilöffnungsdauer, während der das Blattelcment
infolge des vom pulsierenden Strom in der Abgasleitung 64 verursachten Unterdrucks ausgelenkt ist und die
Durchgangsöffnungen freigibt, relativ lang, so daß ein
relativ großer Betrog an .Sekundärluft aus der öffnung
hi in dir Ahviislriliintr i'ingffiihri wird Wrnn im
Gegensatz dazu die Drosselklappe 62 relativ weit ■<
geschlossen ist und den Ansauglufldurehfliil.i für die
Maschine verringert, wodurch ein relativ großer Ansaugunterdruck in der F-!inlaUlcitiing 57 bewirkt wird,
ist die Membran 78 gegen die Druckschraubenfeder 79 infolge des an der Membrankammer 80 ,inliegenden ·
gesteigerten I Interdrueks in der F-" i g. 7 und 1! nach links
gespannt. F'olglich wird das Blattelement 72 mittels der Betätigungsstange 76 und des I lebeis 74 durch die Welle
7 3 im Uhrzeigersinn gedreht, so daß eine dickere Seite
des Blattelemcnts den Durchgangsöffnungen 71 gegen- ;·
•bersteht. In diesem Betriebszustand ist der Ansprechwert
für das Blattelement 72 größer und die Ventilöffnurigsdaiier, die durch die Unicrdriickphasen
im Pulsieren der Abgase bewirkt wird, ist entsprechend
verringert, wodurch eine geringere Menge an Sekiin :
därluft in die Abgasleitung 64 eingeführt wird.
Die vom Pulsieren lies Abgasstroms abhängige
Sekiindärluftztifuhr entspricht beim ersten Aiisführungsbcispiel
dem [-all. daß der I.uftpumpenförderdruck
/', null oder gleich dem atmosphärischen Druck ist. ;■
Obwohl die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele
den Ans-.uigunlerdmck als das Signal verwenden,
das iler Ansaugiutuiurchiuiu der Mascnme darstellt,
kann das vorliegende System mit anderen Drucksignalen. 'Ate beispielsweise dem Venturi-Unterdruck, dem s
Fortlerdruck der SekundärluftVersorgiingspumpe usw..
die mit dem Maschinenbetrieb in Beziehung stehen, als
Steuersignalen zur Änderung tier Zufuhr von Sekundärluft gemäß dem Ansaugluft- oder Abgasdurchfluß
arbeiten.
Da der Vcnturi-Untcrdruck im Gegensat/ zum
Ansatigunterdruck im Vergaser zunimmt, wenn der Ansaugliiftdurchfluß der Maschine zunimmt, muß das
Rückschlagventil gemäß der Darstellung in Fig. 10 aufgebaut sein, wenn der Venturi-Unterdruck als
Steuersignal verwendet wird. Dieses Rückschlagventil weist eine Anordnung aus einem oberen Gehäuseteil 90.
einem mittleren Gehäuseteil 9) und einem unteren Gehäuseteil 92 auf. wobei der obere Gehäuseteil einen
Sekiindäihiftemlaß 91 besitzt, während der mittlere
Gehäuseteil einen Sekundärluftauslaß 94 aufweist. Eine
mit einer als Vcntilöffnung dienenden Durchgangsöffiiiing
95 versehene Trennwand % ist zwischen der oberen und dem mittleren Gehäuseteil vorgesehen. l)ie
Dnrchwangsöffniiny 95 kann durch ein Ventilelemeni 97
wahlweise geöffnet oder geschlossen werden, das innerhalb des mittleren Gehäuseteil 91 vorgesehen ist.
Das Ventilelement 97 ist nach oben oder in Richtung Ventilschließstellung durch eine Druckschraube;ifeder
99 vorgespannt, die zwischen dem Ventilelemen1 und einer Membran 98 befestigt ist. die sich zwischen dem
mittleren Gehäuseteil 91 und dem unteren Gehäuseteil
92 erstreckt. Eine weitere Druckschraubenfeder 100 befindet sich zwischen der Membran 98 und dem
unteren Gehäuseteil 92 und spannt die Membran vor. Die Membrankammer 101. die durch das untere
Gehäuseteil und die Membran begrenz: ist. ist über eine
Leitung 102 mit dem Venturi-Unterdruck beaufschlagt.
Wenn im Betrieb der AnsaugluftdurchfliiB der
Maschine zunimmt, nimmt der Venturi-Unterdruck. der
mit der Membrar.kammer in Verbindung steht, ebenfalls
zu. wodurch die Membran 98 gespannt wird. s> daü eine
größere Befes'.ungslänge für die Druckschraubenfeder
99 gegeben und die Vorspannung der Feder reduziert ist. Folg'ich ist der Ansprechwert für das Vermlciement
97 verringert.
Durch Anwenden eines Rückschlagventil· de. in
Fig. 10 dargestellten Aufbaus kann somit cJic der
ADgasamagc /uget'unrte Menge an .^ekunuariuit so
schalten werden, daß sie in Abhängigkeit vom Venturi-L nterdruck des Vergasers als Steuersignal der
Menge der Ansaugluft proportional ist.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
- Patentansprüche:I. Zufuhrsystem zum Einleiten von Sekundärluft in eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, mit einer in die Abgasanlage mündenden Sekundärluftleitung, einer in der Sekundärluftleitung angeordneten Ventileinrichtung, die eine Ventilöffnung und ein Ventilelement aufweist und den Sekundärluftdurchfluß steuert, und einer auf den Ansaugluftdurchfluß ansprechenden Steuereinrichtung für die Ventileinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein Rückschlagventil (27, 67) ist, das nur in Richtung zur Abgasanlage (5,6,7; 64) durchläßt und erst oberhalb eines bestimmten Wertes der Druckdifferenz am Ventilelement (39, 72, 79) öffnet, und daß die Steuereinrichtung (41,42, 43, 45; 73 bis 76; 98, 100, 101, 102) den bestimmten Wert so einstellt, daß er bei zunehmendem Ansaugluftdurchfluß kleiner wird.
- 2. Zufuhrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Ventilelement ein Blattelement (72) ist, das in VeiUilschiießrichiung durch seine eigene Elastizität vorgespannt ist, wobei die Dicke des Blattelementes in verschiedenen Bereichen unterschiedlich ist, und daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung (73 bis 76) zum Verschieben des Blattelementes gemäß dem An'-augluftdurchfluß der Brennkraftmaschine derart ausgebildet ist, daß sich je nach Verschiebestellung verschiedene Bereiche des Blattelementes in wirksamer Betriebsstellung befinden.
- 3. Zufuhrrsiem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (72) ein drehbares Teil ist, dessen Dicke im Umfangsbereich unterschiedlich ist, wobei das drehbare Teil mit einer scheibenförmigen Wand (69) zusammenwirkt, die mit mindestens einer Durchgangsöffnung (71) versehen ist, die vom Blattelement geöffnet oder geschlossen werden kann, und daß die Einrichtung zum Verschieben des Blattelementes eine Membraneinrichtung (76) aufweist, die das drehbare Blattelement gemäß dem Ansaugluftdurchfluß der Brennkraftmaschine wahlweise dreht.
- 4. Zufuhrsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Blattelement (72) die Form eines Schmetterlings aufweist und aus zwei Sektorbereichen (72a, 72^bCSIeIu, von denen jeder mit mindestens einer zugehörigen Durchgangsöffnung (71) zusammenarbeitet.
- 5. Zufuhrsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membraneinrichtung (75) durch den Ansaugunterdruck der Brennkraftmaschine angetrieben wird und das drehbare Blattelement (72) in eine erste Drehrichtung dreht, wobei die Dicke des drehbaren Blattelementes entlang seinem Umfang in der ersten Drehrichtung allmählich abnimmt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1918676A JPS52102919A (en) | 1976-02-24 | 1976-02-24 | System for supplying secondary air for cleaning exhaust gas in interna l combustion engine |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2627359A1 DE2627359A1 (de) | 1977-09-01 |
DE2627359B2 DE2627359B2 (de) | 1980-11-20 |
DE2627359C3 true DE2627359C3 (de) | 1981-09-17 |
Family
ID=11992295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2627359A Expired DE2627359C3 (de) | 1976-02-24 | 1976-06-18 | Zufuhrsystem zum Einleiten von Sekundärluft in eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4064693A (de) |
JP (1) | JPS52102919A (de) |
DE (1) | DE2627359C3 (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4874010A (en) * | 1988-05-26 | 1989-10-17 | Siemens-Bendix Automotive Electronics Limited | Heater control valve |
US5051909A (en) * | 1989-09-15 | 1991-09-24 | General Motors Corporation | Method and means for determining exhaust backpressure in a crankcase scavenged two-stoke engine |
DE4025266A1 (de) * | 1990-08-09 | 1992-02-13 | Pierburg Gmbh | Rueckschlagventil fuer eine gasleitung |
DE4204415A1 (de) * | 1992-02-14 | 1993-08-19 | Bosch Gmbh Robert | Kombiventil |
US5392601A (en) * | 1993-02-25 | 1995-02-28 | Michael D. Epstein | Exhaust system for an internal combustion engine |
DE4307798A1 (de) * | 1993-03-12 | 1994-09-15 | Bosch Gmbh Robert | Kombiventil |
US5377650A (en) * | 1993-10-26 | 1995-01-03 | Walbro Corporation | Low emission engines |
US7487632B2 (en) * | 2006-11-27 | 2009-02-10 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Method of calculating airflow introduction into an automotive exhaust air injection system |
US8485313B2 (en) | 2010-06-18 | 2013-07-16 | Briggs & Stratton Corporation | Muffler and engine system |
US11566715B1 (en) * | 2021-07-06 | 2023-01-31 | Saudi Arabian Oil Company | Preventing an over pressure condition with a mechanical shutdown valve |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2551836A (en) * | 1945-06-29 | 1951-05-08 | Republic Aviat Corp | Regulator |
US2944564A (en) * | 1959-05-29 | 1960-07-12 | Jr Thomas M Pettey | Pressure relief valve with remote calibration change |
US3626915A (en) * | 1969-03-13 | 1971-12-14 | Nissan Motor | Vehicular air-pollution preventive system |
US3751915A (en) * | 1971-03-01 | 1973-08-14 | Gen Motors Corp | Air induction valve for exhaust emission control system |
JPS505714A (de) * | 1973-05-19 | 1975-01-21 | ||
JPS5060615A (de) * | 1973-09-28 | 1975-05-24 |
-
1976
- 1976-02-24 JP JP1918676A patent/JPS52102919A/ja active Pending
- 1976-06-04 US US05/693,126 patent/US4064693A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-06-18 DE DE2627359A patent/DE2627359C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2627359B2 (de) | 1980-11-20 |
DE2627359A1 (de) | 1977-09-01 |
JPS52102919A (en) | 1977-08-29 |
US4064693A (en) | 1977-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2926373C2 (de) | Abgas-Bypaß-Ventilanordnung für den Abgasturbolader einer Brennkraftmaschine | |
DE2539185C3 (de) | Dosiersteuerung für die Abgas-Rezirkulationsströmung eines Verbrennungsmotors | |
DE2951751C2 (de) | Abgas-Rückführungs-Steuersystem für einen Dieselmotor | |
DE3508763A1 (de) | Brennkraftmaschine mit mehreren einlassventilen | |
DE4229110C1 (de) | Vorrichtung zum vorübergehenden Speichern und dosierten Einspeisen von im Freiraum einer Tankanlage befindlichen flüchtigen Kraftstoffbestandteilen in das Ansaugrohr einer Verbrennungskraftmaschine | |
DE2627359C3 (de) | Zufuhrsystem zum Einleiten von Sekundärluft in eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine | |
DE2610529C2 (de) | Vorrichtung zur Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses eines Verbrennungsmotors | |
DE2211698A1 (de) | Vergaser mit Verzogerungskreis | |
DE1476189B2 (de) | Niederdruck-Brennstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine | |
DE3037489C2 (de) | Aufladeeinrichtung für Brennkraftmaschinen | |
DE3743056A1 (de) | Ansaugstrang fuer eine hubkolben-brennkraftmaschine | |
DE2554725A1 (de) | Kraftstoffeinspritzanlage | |
EP0178420A1 (de) | Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl | |
DE2612713A1 (de) | Lader fuer brennkraftmaschinen | |
DE2727274C2 (de) | Vergaser für Brennkraftmaschinen | |
DE3149491C2 (de) | ||
DE2939805C2 (de) | Steuersystem für die Abgasrückführung bei Dieselmotoren | |
DE3227722A1 (de) | Abgasrueckfuehrsystem bei einer brennkraftmaschine, insbesondere in einem kraftfahrzeug | |
DE2607367A1 (de) | Kraftstoffeinspritzanlage | |
DE2364903C2 (de) | Vergaser für Brennkraftmaschinen | |
DE2929032C2 (de) | Kraftstoffzuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung | |
DE3340060A1 (de) | Vorrichtung zur regelung des leerlaufs einer gemischverdichtenden brennkraftmaschine | |
DE2940061A1 (de) | Einrichtung zur steuerung der zusammensetzung des betriebsgemisches bei brennkraftmaschinen | |
DE2607366A1 (de) | Kraftstoffeinspritzanlage | |
DE2837190C2 (de) | Vorrichtung zur Steuerung des Luft-Kraftstoffverhältnisses in einem Kraftstoff-Fördersystem einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |