DE2652239A1

DE2652239A1 - Unterdruckuebertragungsventil

Info

Publication number: DE2652239A1
Application number: DE19762652239
Authority: DE
Inventors: Takao Nonoyama; Kunihiko Sato
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1976-05-07
Filing date: 1976-11-16
Publication date: 1977-11-24
Also published as: US4241751A

Description

-τ· η I/ /** Patentanwälte:

TlEDTKE - DÜHLING - IVlNNf: - V2RUPE Dipl.-Jng. Tiedtke

Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne Dipl.-Ing. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24

8000 München 2

Tel.:(0 89)539653-56

Te!ex:524845tipat

cable. Germaniapatent München

16. November 1976

B 7759 /case T51-68

TOYOTA JIDOSHA KOGYO KABUSHIKI KAISHA

Toyota-shi, Japan

Unterdruckübertragungsventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein solches Unterdruck-Übertragungsventil für ein Äbgasreinigungssystem in einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, das mit der Einlaßleitung oder dem Vergaser des Kraftfahrzeugs verbunden ist und einen Unterdruck von der Einlaßleitung oder dem Vergaser aufnimmt und ihn zu einem Unterdruckversteller, einem Drosselklappenstellglied, einem Drosselventilöffner oder einer Nachverbrennungs-Lufteinspritzeinrichtung mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung überträgt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung darauf, zu verhindern, daß irgendein beliebiger Bestandteil des Benzindampfes die Unterdruckübertragungsöffnung im Ventil erreicht und verstopft.

Ein herkömmliches Unterdruckübertragungsventil hat zwei durch eine Trennwand in einem Gehäuse getrennte Ventilkammern, von denen eine mit einer Einlaßöffnung zum Anlegen eines 'ünterdrucks versehen ist, während die andere eine Auslaßöffnung

vii/14 709547/0626

Draso'rci Bank (München) Kto. 3939 844 Posischeck (München) Kto. 670-43-804

n-r- ^B 7759

zum Weiterleiten des Unterdrucks aufweist. Die Trennwand hat eine Drosselöffnung mit geringem Durchmesser, eine Luft-Druckausgleichsöffnung, deren Durchmesser größer als der der Drosselöffnung ist, und ein Rückschlagventilelement, das zum öffnen und Schließen der Druckausgleichsöffnung in der Ventilkammer vorgesehen ist. Der Durchmesser der Drosselöffnung muß im allgemeinen sehr klein sein, um eine genügende Verzögerung der Unterdruckübertragung zu erreichen. Es können Benzindämpfe in das Ventil gelangen, da der Unterdruck an eine Einlaßleitung oder einen Vergaser angeschlossen ist. Wenn sich 'leer im Benzin in der Nähe der Drosselöffnung ansetzt, wird die Durchtrittsfläche der Drosselöffnung, durch die der Unterdruck gelangt, kleiner, was eine Schwierigkeit bei der Übertragung des Unterdrucks durch die Drossel-5 öffnung ergibt,die die Wirkung des Ventils beeinträchtigt, wodurch die Drosselöffnung schließlich total verstopft wird.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein verbessertes Unterdruckübertragungsventil der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, bei dem ein Verstopfen der Drosselöffnung durch Bestandteile des Benzins verhindert wird.

Das Unterdruckübertragungsventil soll ferner einfach aufgebaut sein und bei einem Minimum an Wartung über einen langen Zeitraum im wesentlichen störungsfrei arbeiten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines ersten Ausführungs

beispiels des Unterdruckübertragungsventils;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels, und
35

Fig. 3 ist ein Längsschnitt eines dritter. Ausführungsbeispiels .

709047/0626

_ χ _ B 7759

In Fig. 1 besitzt ein Unterdruckübertragungsventil

I ein Gehäuse 2, in dem zwei Ventilkammern 4 und 5 durch eine Trennwand 3 begrenzt sind. Die Trennwand 3 ist mit einer Drosselöffnung 6, die einen kleinen Durchmesser aufweist, und einer Druckausgleichsöffnung 7 versehen, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Drosselöffnung 6 ist. Ein in der Ventilkammer 5 angeordnetes Rückschlagventilelement 8 überdeckt die Druckausgleichsöffnung 7. Das Gehäuse 2 besitzt eine zur Trennwand 3 parallele Endplatte 2a, durch die eine Unterdruck-Einlaßöffnung 9 in die Ventilkammer 4 mündet. Das Gehäuse 2 besitzt eine weitere Endplatte 2b, die ebenso zur Trennwand 3 parallel ist und durch die eine Unterdruck-Auslaßöffnung 10 in die Ventilkammer 5 mündet. Ein Filter 11 ist in der Ventilkammer 4 in der Nähe der Einlaßöffnung 9 vorgesehen, während ein weiterer Filter 12 in der Ventilkammer 5 in der Nähe der Auslaßöffnung 10 angeordnet ist. Der Filter

II ist dicker als der Filter 12. Eine Belüftungsöffnung 13 ist in der Endplatte 2a des Gehäuses 2 zur Verbindung der Ventilkammer 2 mit der Umgebung vorgesehen.

Ein Unterdruckübertragungsventil 21 in Fig. 2 weist mit der Ausnahme, daß eine Belüftungsöffnung 22 in einer Seitenwand 2c des Gehäuses vorgesehen ist, genau den gleichen Aufbau wie das Ventil 1 in Fig. 1 auf.

Sonst werden gleiche Bezugszeichen in den Fig. 1 und 2 für die Bezeichnung gleicher Teile verwendet.

Die Einlaßöffnung 9 des Ünterdruckübertragungsventils 1 oder 21 ist mit einer nicht dargestellten geeigneten Öffnung in einer Maschinenansaugleitung verbunden, während die Auslaßöffnung 10 mit einem nicht dargestellten Drosselventilöffner, Drosselklappenstellglied oder dergleichen verbunden ist. Wenn die Ventilkammer 4 nach dem Anlegen 3*5 eines Unterdrucks an die Einlaßöffnung 9 einen geringeren Druck als die Ventilkammer 5 aufweist, schließt das Rückschlagventilelement 8 die Druckausgleichsöffnung 7 und unter-

709847/0626

- χ - ^{B 7759}

bricht die Verbindung zwischen den Ventilkammern 4 und 5; der Unterdruck wird nach einer gewissen Verzögerung durch die Drosselöffnung 6 einem Drosselklappenstellglied oder dergleichen weitergegeben. Wenn der Druck in der Ventilkammer

4 höher als in der Ventilkammer 5 wird, öffnet das Rückschlagventilelement 8 die Druckausgleichsöffnung 7 und verbindet die Ventilkammer 4 mit der Ventilkammer 5. Ein wesentlicher Teil der aus der Einlaßleitung mitgerissenen Benzindämpfe wird durch den Filter 11 entfernt; es gelangt aber etwas Benzindampf ■" durch den Filter 11 und wird erst entfernt, wenn er durch die Drosselöffnung 6 den anderen Filter 12 erreicht. Wenn solche Dampfreste durch die Drosselöffnung 6 gelangen, können sich Gummi oder andere klebrige Bestandteile des Benzins an der Drosselöffnung 6 festsetzen und sie verstopfen. Dies kann durch das Anbringen der Belüftungsöffnung 13 oder 22 wirksam verhindert werden. Eine geringe Luftmenge wird ständig durch die Belüftungsöffnung 13 oder 22 in die Ventilkammer 4 eingeführt und treibt den Benzindampf aus dem Filter 11; der Benzindampf strömt durch die Einlaßöffnung 9 zurück _r so daß kein Benzin durch die Drosselöffnung 6 in die Ventilkammer 5 gelangt. Folglich setzen sich keine harzigen und klebrigen Bestandteile des Benzins an der Drosselöffnung 6 fest und verstopfen sie . Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse der mit den erfindungsgemäßen Ventilen 1.und 21 durchgeführten Reinigungsversuche im Gegensatz zu einem herkömmlichen Ventil, daß keine Einlaßöffnung dieser Art aufweist.

709847/0626

-Sf-

Tabelle 1

B 7759

Versuchsbedingungen

Ansaugen durch die Einlaßöffnung 9 Unterdruck: 13,3 kPa Dauer: 3 min.

Ansaugen durch die Einlaßöffnung 9 Unterdruck: 8,6 kPa Dauer: 3 min.

Belüftungsöffnung

keine wie in Fig. 1

wie in wie in Fig. 1 Fig. 2

Menge des Benzins	Vor dem	460	455	500	575
in der Ventil-	Peinigen
kammer (in mg)	Nach dem	445	215	320	255
	Reinigen
	Entfernte	15	240	180	320
	Menge

Die Versuchsergebnisse weisen eine überraschende Wirkung bei der Luftreinigung auf; sie zeigen auch, daß die Belüftungsöffnung wirkungsvoller ist, wenn sie gemäß der Darstellung in Fig. 2 statt der in Fig. 1 angeordnet ist.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt: Ein Ventil 31 besitzt ein Gehäuse 32, in dem zwei Ventilkammern 34 und 35 durch eine Trennwand 33 definiert sind. In der Trennwand 33 sind zwei kreisförmige öffnungen 36 und 37 vorgesehen, in die ein hohles zylindrisches Teil 38 bzw. 39 eingesetzt ist. Jedes des zylindrischen Teile 38 und 39 ist an einem Ende offen, während es am anderen Ende durch eine Endplatte 38a bzw. 39a im wesentlichen geschlossen ist. Die Endplatten 38a und 39a v/eisen eine Druckausgleichsöff nuna 40 bzw. eine Drosselöffnung 41 auf.Die öffnung 36, genauer gesagt die Druckausgleichsöffnung 40 wird durch ein an der Trennwand 33 befestigtes Rückschlagventilelement 42 geöffnet oder geschlossen. Wenn die Ventilkammer einen geringeren Druck als die Ventilkammer 35 aufweist, schließt

709847/0626

-Jg- ^{B 7759}

das Rückschlagventilelement 42 die Öffnung 36, so daß eine Strömungsmittelverbindung zwischen den Ventilkammern 34 und 35 über die Druckausgleichsöffnung 40 verhindert wird, während das Rückschlagventilelement 42 öffnet, wenn die Ventilkammer 34 einen höheren Druck als die Ventilkammer 35 aufweist, so daß die Ventilkaitmern 34 und 35 durch die Druckausgleichsöffnung 40 verbunden sind. Das Gehäuse 32 weist zwei Endplatten 32a und 32b auf. Eine Belüftungsöffnung 44 mit kreisförmigem Querschnitt ist in der Endplatte 32b vorgesehen; in der Belüftungsöffnung 44 befindet sich ein hohles zylindrisches Teil 45, das an einem Ende offen und am anderen Ende durch eine Endplatte 45a, die in ihrer Mitte eine Öffnung 46 aufweist, im allgemeinen geschlossen ist. Zwei aufeinanderliegende ebene Filter 4 7 und 47a sind zwischen der Trennwand 33 und der Endplatte 32b vorgesehen. Die Umfangskanten der Filter 47 und 47a berühren die Innenfläche des Gehäuses 32, wobei der der Trennwand 33 abgewandte Filter 47 die Endplatte 32b berührt. Die Filter 47 und 47a erstrecken sich über das in die Ventilkammer 34 mündende Ende der Belüftungsöffnung

44. Ein weiterer Filter 50 ist an der Endplatte 32b auf der den Filtern 47 und 47a entgegengesetzten Seite der Endplatte 32b befestigt; der Filter 50 erstreckt sich über das der Ventilkammer 34 abgewandte Ende der Belüftungsöffnung 44. Die Endplatte 32b besitzt in ihrer Mitte eine Einlaßöffnung 48, durch die ein Unterdruck an die Ventilkammer 34 angelegt wird. Eine kreisförmige Deckplatte 49 ist am Gehäuse 32 angebracht und umgibt die Einlaßöffnung 48 außerhalb des Filters 50. Eine Anzahl zusätzlicher Belüftungsöffnungen 51 sind in der Deckplatte 49 vorgesehen. Die Endplatte 32a ist in ihrer Mitte mit einer Auslaßöffnung 52 ausgebildet. Ein Filter 53 befindet sich in der Ventilkammer 35 parallel zu der Trennwand 33 und der Endplatte 32a. Der Filter 53 ist praktisch genauso dick wie die in der Ventilkammer 34 vorgesehenen Filter 47 und 47a.

709847/0626

-X- B 7759

Wenn sich im Betrieb bei einem Ansaugen durch die Einlaßöffnung 48 ein Unterdruck in der Ventilkammer 34 ausbildet, schließt das Rückschlagventilelement 42 die Öffnung 36, so daß der Unterdruck nach einer gewissen zeitlichen

Verzögerung durch die Drosselöffnung 41 zu der Auslaßöffnung 52 übertragen wird. Benzindämpfe, die aus der Einlaßleitung mitgerissen werden, werden durch die Filter 47 und 47a aufgefangen. Die Benzindämpfe werden auf den Filtern 47 und 47a durch eine gesteuerte Luftmenge ausgetrieben, die durch die zusätzlichen Belüftungsöffnungen 51, den Filter 50, die Belüftungsöffnung 44 und die Öffnung eingeführt werden; die Benzindämpfe strömen durch die Einlaßöffnung 48 zurück. Somit erreichen die Benzindämpfe kaum die Drosselöffnung 41, so daß sich kein Teer oder ein anderer klebriger Bestandteil des Benzins an der Drosselöffnung 41 festsetzt.

Es sei erwähnt, daß der Strom der Reinigungsluft durch das Ventil 31 der Fig. 3 nach einem ähnlichen Muster fließt, wie es mit dem Ventil 21 der Fig. 2 erreicht wird; deshalb kann das Ventil 31 eine ebensolche Reinigungswirkung wie das Ventil 21 aufv/eisen. Es soll noch erwähnt werden, daß das Ventil der Fig. 3 kompakter als das Ventil der Fig. 2 gebaut werden kann, während eine gleiche Reinigungswirkung aufrechterhalten wird.

Die Erfindung schafft somit ein Unterdruckübertragungsventil für ein Abgasreinigungssystem einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine; das Unterdruckübertragungsventil be- · sitzt eine Einlaß- und eine Auslaßkammer, die durch eine Trennwand unterteilt sind, in der sich eine Unterdruckubertragungsoffnung befindet. Die Einlaßkämmer besitzt mindestens eine Öffnung, durch die reinigende Luft in die Einlaßkammer einfließt und jegliche Benzindämpfe austreibt, die sonst die

35,; Unterdruckubertragungsoffnung erreichen und verstopfen könnten.

709&47/0626

AO

Leerseite

Claims

B 7759

Patentansprüche

ίΐ.)Unterdruckübertragungsventil mit einem Gehäuse, das zwei gegenüberliegende Endwände und eine zylindrische Seitenwand .besitzt, einer Trennwand, die eine erste- und eine zweite Kammer in dem Gehäuse definiert und mit einer Drosselöffnung und einer Druckausgleichsöffnung versehen ist, einer Einlaßöffnung, die durch eine der Endwände in die erste Kammer mündet, einer Auslaßöffnung, die durch die andere Endwand in die zweite Kammer mündet, und einem Verschlußelement, das an der Trennwand befestigt und so bewegbar ist, daß es die Druckausgleichsöffnung schließt, wenn der Druck in der ersten Kammer geringer als in der zweiten Kammer ist, und die Druckausgleichsöffnung öffnet-, wenn der Druck in der ersten Kammer größer als in der zweiten Kammer wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Belüftungsöffnung (13; 221 44} vorgesehen ist, die in die erste Kammer (4; 34) mündet.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsöffnung (13) in der einen Endwand (2a) des Gehäuses (2) vorgesehen ist.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsöffnung (22) in der Seitenwand (2c) des Gehäuses (2) vorgesehen ist,
4. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein doppellagiges Filterelement (47, 47a),das in der ersten Kammer (34) vorgesehen und an der einen Endwand (32b) befestigt ist, eine Endplatte (49), die am Gehäuse (32) auf der Seite der einen Endwand (32b) befestigt ist, die der anderen Endwand (32a) entgegengesetzt ist, ein Filterelement (50), das

709-847/06-26

- tf - B 7759

zwischen der einen Endwand (32b) und der Deckplatte (49) angeordnet ist, wobei die Eelüftungsöffnung (44) in der einen Endwand (32b) vorgesehen ist und die Deckplatte (49) mit mindestens einer sie durchdringenden zusätzlichen Belüftungsöffnung (51) versehen ist, die durch das zwischen der einen Endwand (32b) und der Deckplatte (49) angeordnete Filterelement (50) mit der Belüftungsöffnung (44) in Verbindung steht.

709847/0826