DE2716766A1 - Vorrichtung zur verhinderung von nachzuenden eines verbrennungsmotors - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Verhinderung von Nachztinden eines Verbrennungsmotors.

Bei einen Verbrennungsmotor wurde zur Behandlung des Abgases zum Zwecke der Verringerung schädlicher Bestandteile, die durch die Verbrennung in der Brennkammer erzeugt werden, als Gegennassnähme ein Verfahren angewendet, bei dem Sekundärluft an einem Teil in der Nähe des Auslassventiles eingeführt wurde, um die schädlichen Bestandteile durch reichliche Sauerstoffzufuhr zu oxidieren, während sich das Abgas noch auf höherer Temperatur befindet, um sie dadurch

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unschädlich zu machen. Dieses Verfahren ist entweder auf dem Wege der sogenannten "Luftansaugung", bei der die Sekundärluft von dem Luftfilter in den Auspuffkanal mit dem negatiren Druck (Unterdruck) in der Ansaugleitung als Arbeitsmedium durch ein Luftschaltventil (ASV) und ein Vakuumiibertragungsventil (VTV) gefUhrt/ ofaer auf dem Wege der sogenannten "Luftinjektion" durchgeführt worden, bei der die Sekundärluft in die Auspüffleitungen von der komprimierten Luft von einer maschinenbetrlebenen Luftpumpe durch die Steuerung eines Luftschaltventiles, ation unter Verwendung des negativen Druckes in der Ansaugleitung als dem Steuermittel eingeführt wird.

Bisher wurde das Einführen von Sekundärluft im allgemeinen für alle Zylinder des Verbrennungsmotors durchgeführt.

Wenn Jedoch der Motor plötzlich abgebremst wird, kann das unverbrannte Gas in dem Auspuifsystem ein entzündbares Brennstoff-Luft-Verhältnis durch das Einführen der Sekundärluft erreichen, so dass es in einen Zustand gebracht wird, bei des das Nachzünden auftreten kann, wobei ein ungleichmassiger Betrieb des Motors verursacht wird, der zu einem merklich falschen Einfluss auf das Fahrgefühl für das Automobil führt. Aus diesem Grunde wurde Atmosphärenluft in alle Ansaugleitungen der Zylinder durch Ansprechen auf die mit der Sekundärluft versorgten Auspuffleitungen eingeführt , um so das Innere der Auspuffleitungen in einen Zustand mit magerem Brennstoff-Luft-Verhältnis zu bringen.

Jedoch ist bei dem oben angegebenen bekannten Verfahren das Gebiet, in dem das Nachzünden auftritt, gross und vor allem wird im Falle eines Doppelauspuffsammelrohree, obgleioh die Drehleistung hier verbessert werden kann, die Neigung zum Auftreten von Nachzünden in den Auspuffleitungen gross, insbesondere für Luftansaugtypen.

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Andererseits wird im Falle des Einfahrens von Atmosphärenluft in die Ansaugleitungen von allen Zylindern unter der !Steuerung des Mischsteuerventi les (MCV) unter Verwendung des negativen Druckes im Ansaugrohr als Steuermittel der Effekt abgeschwächt und zwar durch die Verteilung der erforderlichen Menge Luft an alle Zylinder, die durch die konstruktive Begrenzung dieses Ventiles erforderlich ist, oder es kann die Erfahrung gemacht werden, dass Schwierigkeiten bei dem Betrieb der Maschine wie Druckanstieg beim

-schäften Verringern der Geschwindigkeit, Fehlzündung u.a.Gaswechseleigen-/ usw. durch Einführen von Sekundärluft in den Zylinder auftreten können, dessen Verbrennungszustand keine Luftzufuhr erfordert, was schliesslich auch zu einem falschen Einfluss auf das Fahrgefithl beim Fahren des Automobiles führt.

Daher ist es Gegenstand der vorliegenden Erfindung, zum Zwecke der Beseitigung der oben beschriebenen Schwierigkeiten für einen mehrzylindrigen Verbrennungsmotor mit einem System zum Einführen von Sekundärluft eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die Sekundärluft in die Auspuffwege eines Teiles der Zylinder eingeführt wird, deren Auspuffleitungen dem Zwecke der Einführung von Sekundärluft dienen, und weiterhin Atmosphärenluft in die Ansaugleitungen aller oder eines Teiles der Zylinder eingeführt wird, die denjenigen Auspuffleitungen entsprechen, die mit Sekundärluft versorgt werden, wobei dies durch Ansprechen auf eine plötzliche Änderung des negativen Druckes in dem Ansaugrohr in Richtung auf niedrigere Belastung bei einer plötzlichen Abbremsung des Motors geschieht.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung wie oben angegeben zu schaffen, bei der der negative Druck selbst im Ansaugrohr als Mittel zum Ansprechen auf die plötzliche änderung des negativen Drukkes in den Ansaugrohr in Richtung auf niedrigere Belastung des Motors verwendet wird.

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Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung wie oben angegeben zu schaffen, bei der das Miechungssteuerventil (MCV) als Mittel zur Steuerung des Einführens von Atmosphärenluft in die Ansaugleitungen durch das oben angegebene auf den negativen Druck ansprechende Mittel verwendet wird.

Ie ist auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung wie sie oben angegeben ist zu schaffen, bei der die Sekundärluft über Luftansaugung zugeführt wird.

Ss ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, wie sie oben angegeben ist, zu schaffen, bei der die Sekundärluft durch die Luftinjektion zugeführt wird.

Diese und weitere Aufgaben ergeben sich zusammen mit den Vorteilen und Besonderheiten aus der nun folgenden näheren Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den beigefügten Zeichnungen.

Figur 1 und 2 zeigen typische Beispiele der Anordnung der wesentlichen Konstruktionselemente bekannter Vorrichtungen zur Verhinderung von Nachzünden eines Verbrennungsmotors, bei de nen Jeweils entsprechend der Luftansaugtyp und der Lufteinspritz- oder Luftinjektionstyp angewendet ist, und beide erläutern in einem Schema die Arbeitsweise der Vorrichtung.

Die Figuren 3 und 4 zeigen Ausfuhrungsformen der Vorrichtung zur Verhinderung von Nachzünden gemäss der vorliegenden Erfindung, die auf einen Vierzylinder-Verbrennungsmotor angewendet ist, wobei sie auf Auspuffeammelrohre ■ üblicher Art in Figur 3 und auf Auspuf faammelr öhre ——— vom Doppe 1-0* dual Ό typ in Figur 4 angewendet ist.

Figur 1 zeigt ein typisches Beispiel der Anordnung der wesentlichen Konstruktionselemente einer üblichen Vorrichtung

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zur Verhinderung von Nachzünden eines Verbrennungsmotors, der mit einem Luftansaugsystem zum Einführen der Sekundärluft ausgestattet ist, das die Arbeitsweise der Vorrichtung angibt. Figur 2 zeigt auch ähnlich wie Figur 1 die Anordnung und die Arbeitsweise eines Beispieles für die Vorrichtung, bei der ein Lufteinspritzsystem für die Sekundärluf teinf iihrung verwendet wird. Figur 3 zeigt ein Beispiel der Anwendung des Lufteinführungssystemes gemäss der vorliegenden Erfindung auf einen Vierzylinder-Verbrennungsmotor. Figur 4 zeigt eine beispielhafte Ansicht des Sekundärlufteinführungs systems gemäss der vorliegenden Erfindung, angewendet auf einen Motor, der mit einem Auspuifsamme!rohr vom Doppeltyp ausgestattet ist.

Zuerst werden typische Grundzüge der Einführung von Sekundärluft in die Abgasleitungen als auch der Atmosphärenluft in die Ansaugleitungen eines Verbrennungsmotors unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 erklärt. In Figur 1 strömt Atmosphärenluft von dem Luftfilter 1 in die Ansaugleitung 4 des Motors, wobei sie einen Vergaserdrosselbereich 2 durch ein Drosselventil 3 passiert. Wenn ein Luftansaugsystem verwendet wird, wie es in Figur 1 gezeigt ist, ist die Sekundärluftversorgungsleitung, die zu den Auspuffleitungen führt, während des normalen Betriebs mit dem Luftschalterventil (ASV) 16 von dem Luftreiniger oder Luftfilter 1 durch eine Luftleitung 5 verbunden und steht ferner mit der Lufteinspritzöffnung 18 des Auspuffrohres 9 des Motors durch das Blatt- oder Zungenventil 7 vom ASV über eine Luftleitung 8 in Verbindung (englisch: reed valve).

In den Zeichnungen sind die Vakuumleitungen durch, dünne ausgezogene Linien angegeben. Die Vakuumöffnung 10, die sich in einen Abschnitt des Vergaseransaugrohres öffnet, steht einerseits mit der Vakuumkammer vom ASV 6 durch die Vakuumleitung 11, die durch ein Vakuumdurchlassventil (VTV) 12 führt, und ferner über eine andere Vakuumleitung 13 und andererseits mit der Vakuumkammer des Mischungssteuerven-

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tiles (MCY) 15 über eine Vakuumleitung 14 in Verbindung. Die

Vakuumleitung, die vom VTV 12 ausgeht, kann mit anderen Steuersystemen des Motors zusätzlich zu dem ASV 6 in Verbindung stehen, z.B. mit dem Schocköffner 16, wie es in Figur 1 gezeigt ist, usw. Mit 17 ist ein Schockventil bezeichnet. Durch Öffnen des Ventiltellers 32, der mit der Bewegung der

Trennwand 31 im Eingriff steht, die in dem Mischungssteuerventil (MCV) 15 eingebaut ist, wird eine Luftzufuhrleitung freigegeben, die von dem Luftfilter 20 durch eine Luftleitung 19 zu der linspritzöffnung 21 führt.

Figur 2 ist ein erläuterndes Schema, das ein Versorgungssystem für die Zufuhr atmosphärischer Luft in die Ansaugleitung und eine Zufuhrleitung für Sekundärluft mittels der sogenannten Lufteinspritzung oder Luftinjektion zeigt, wobei die Bezugszeichen für die gleichen Einheiten wie in Figur 1 identisch gewählt sind.

Die in Figur 2 gezeigte Vorrichtung ist einerseits mit einem Durchflussystem ausgestattet, in dem die Luft von dem Luftfilter 1 unter Druck durch eine Luftpumpe 22 strömt und in die untere Kammer eines Luftbypassventiles (ABV) 24 eintritt, von wo sie.zu der Lufteinspritzöffnung 18 des Auspuffrohres strömt, und die Vorrichtung ist andererseits mit einem anderen Strömungssystem einer Luftentlastungsleitung versehen, das bei der Bypassöffnung 27 vom ABV 24 beginnt und durch eine Luftleitung 28 und zurück zu dem Luftfilter 1 führt. Hier ist die MCV-Leitung die gleiche wie in Figur 1.

Die Funktion oder die Wirkung der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Leitungen und Systeme sind wie folgt: In der Vorrichtung nach Figur 1 wirkt die Vakuumkammer des ASV 6 während des normalen Betriebes in solch einer Weise, daqs die Trennwand oder Diaphragma 29 durch die Wirkung des negativen Druckes so nach oben gehoben wird, dass der Ventilteller 30 geöffnet wird und dadurch die Luft von dem Luftfilter 1 in die linapritzöffnung 18 des Auspuffrohres 9 durch das

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Blatt- oder Zungenventil 7 angesaugt wird. Andererseits wird die Luftzufuhr in die Ansaugleitung durch MCV 15 in solch einer Weise durchgeführt, dass die Trennwand oder das Diaphragma 31, während die Vakuumöffnung 10 einem normalen negativen Druck unterworfen ist, auf ihrer richtigen Stellung gehalten wird, so dass der Venti iteUfir 32 sich in einer Stellung befindet, dass das Ventil geschlossen ist, um das Einführen von Luft vom Luftfilter 20 abzuschliessen und keine Luftzufuhr stattfindet.

Wenn der Motor eine plötzliche <\bbremsung erfährt, findet die Luftzufuhr in die Ansaugleitung durch MCV 15 in solch einer Weise statt, dass die plötzliche "nderung des negativen Druckes in der Vakuumöffnung 10 in Richtung niedrigerer Belastung auf die Vakuumkammer vom MCV durch die Vakuumleitung 14 wirkt, wodurch die Trennwand 31 vom MCV 15 so nach unten gezogen wird, dass der Ventilteller 32 bewegt wird, um das Ventil zu öffnen, und dadurch wird die Atmosphärenluft in die Einspritzöffnung 21 der Ansaugleitung 4 durch das Luftfilter 20 zugeführt. Die Trennwand 31 ist mit einem Rückschlagventil und einer Öffnung in solch einer Weise versehen, dass durch geeignete Wahl des Durchmessers der Öffnung die Zeit der Luftzufuhr auf den erforderlichen Wert eingestellt werden kann. Andererseits wird in der Luftansaugleitung der starke negative Druck in der Vakuumöffnung IO in das ASV 6 durch VTV 12 geführt, das so wirkt, dass es eine Verzögerung auf die Wirkung auf die Vakuumkammer von ASV 6 ausübt, um zu bewirken, dass sich der Ventilteller 30 zur Öffnung bewegt, wodurch Atmosphärenluft von dem Luftreiniger oder Luftfilter 1 in die Lufteinspritzöffnung 18 in einer Weise angesaugt wird, dass eine Verzögerung durch das Blatt- oder Zungenventil 7 eintritt.

Bei der in Figur 2 gezeigten Vorrichtung befindet sich die Diaphragmakammer in ihrem Gleichgewicht, während der negative Druck in der Vakuumöffnung 10 bei normalem Betrieb in ABV 24 übergeführt wird, so dass der Ventilteller 33 sich

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auf der nach oben angehobenen Stellung befindet, um die Bypassöffnung 27 zu schliessen, wodurch die komprimierte Luft von der Luftpumpe 22 durch Luftleitungen 23 und 8 in die Lufteinspritzöffnung 18 des Auspuffrohres 9 zugeführt wird. Hier wird die Luft zufuhr in die Ansaugleitung durch MCV 15 abgeschlossen, wie es in dem Beispiel der Figur 1 erklärt worden ist.

Wenn in dieser Vorrichtung eine plötzliche Änderung des negativen Druckes in der Ansaugleitung in Richtung auf niedrigere Belastung eintritt, wird der Ventilteller 33 von ABV 24 in der Lufteinspritzleitung durch die Wirkung des Diaphragmas nach unten gezogen, um zu bewirken, dass die Sekundärluftzuführungsleitung geschlossen wird, so dass die komprimierte Luft durch die Bypassöffnung 27 und durch eine Luftleitung 28 zu dem Luftfilter 1 zurückgeführt wird. Es sei bemerkt, dass die Luftzufuhr durch MCV in die Ansaugleitung wie im Falle der Figur 1 durchgeführt wird.

Auf diese Weise wurde bis heute eine Gegenmassnahme zur Verhinderung von Nachbrennen mittels Luftzufuhr in die Ansaugleitung während plötzlicher Abbremsung des Motors zusammen mit einer Luftzufuhr in die Auspuffleitung mittels Luftansaugung oder Lufteinspritzung durchgeführt, jedoch wurde es üblich, wie oben bereits erklärt worden ist, die Einführung von Sekundärluft in die Auspuff- und Ansaugleitungen auf alle Zylinder anzuwenden, so dass es bisher unmöglich war, das Auftreten von Schwierigkeiten beim Betrieb aufgrund der konstruktiven Beschränkung, die mit solchen bekannten Verfahren verbunden sind, zu vermeiden. Daher wird gemäss der vorliegenden Erfindung diese Gegenmassnahme nicht auf alle Zylinder angewendet, sondern die SekundärluCt wird in die Auspufföffnungen oder Auspuffkanäle von nur einem oder einigen Zylindern eingeführt und andererseits wird Luftzufuhr ferner für wenigstens eine und höchstens alle die Ansaugleitungen derjenigen Zylinder durchgeführt, die den mit Luftzufuhr versorgten Auspufföffnungen entsprechen.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird bei den Zylindern, die B.B. in einer Reihe von No. 1 bis No. 4 von vorn (links in

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Figur 3) bis nach hinten angeordnet sind, wie es in Figur gezeigt ist, die mit einer Auspuff leitung i) versehen sind, wobei eine solche für jeden der Zylinder vorgesehen ist, Sekundärluft in die Lufteinspritzöffnungen 18 der Auspuffleitungen für die Zylinder No. 2 und No. 3 vom ASV ß durch eine Luftleitung 8 zugeführt, wahrend andererseits die Luft vom MCV 15 durch eine Luftleitung Ii) zu einem (No.3 in Figur 3) der Zylinder zugeführt wird, zu dem eine der mit Luft ▼ersorgten Auspufföffnungen gehört.

Die in Figur 4 dargestellte Vorrichtung zeigt eine Anordnung ähnlich der in Figur 3, in der doppelte Auspuffsammeirohre für das Auspuffsystem verwendet werden. Hier wird Luft in die Auspuff leitungen für Zylinder No. 2 und No. 3 und in die Ansaugleitung für den Zylinder No. Ί eingeführt.

In den Figuren 3 und 4 ist ein Zustand des Motors angegeben, bei dem der Motor einer plötzlichen Abbremsung unterworfen ist, wobei MCV 15 veranlasst wird, seinen Ventilteller 32 durch Ansprechen auf die plötzliche Änderung des negativen Druckes (d.h. des Unterdruckes, bezogen auf Atmosphärendruck) in der Ansaugleitung in Richtung auf niedrigere Belastung zu öffnen, so dass die Atmosphärenluft von dem Luftfilter 20 in die Ansaugöffnung 21 des ausgewählten Zylinders durch eine Luftleitung 19 eingeführt wird.

Als die betreffenden Zylinder, in deren Auspuff- und Ansaugleitungen Luft eingeführt wird, sind in den Figuren 3 und die Zylinder No. 2 und 3 für die Auspuffleitung und der Zylinder No. 3 für die Ansaugleitung ausgewählt worden. Dies stellt jedoch keinerlei Begrenzung dar sondern wurde nur zum Zwecke der Erklärung so gewählt.

Xs wird ausdrücklich bemerkt, dass es möglich ist, die entsprechenden Zylinder in frei wählbarer Kombination auszuwählen, ohne dass von der eigentlichen Erfindung abgewichen wird, so dass Sekundärluft in die Auspuff leitungen von nur

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einem Teil der Zylinder aber nicht von allen Zylindern ein geführt wird und andererseits das Einführen von Luft in die Ansaugleitungen zur Verhinderung von Nachzünden nur auf einen Teil oder alle dieser speziell ausgewählten Zylinder beschränkt ist.

Aufgrund des Vorliegens der im vorstehenden beschriebenen Erfindung wird es nun möglich, merkliche Einflüsse auf die Verhinderung von Nachzünden des Motors zusammen mit der Ver hinderung von Schwierigkeiten wie Aufwallen beim Abbremsen, beim Qaswechsel und Fehlzündung zu erreichen, indem die in Be tracht kommenden Zylinder auf diejenigen beschränkt werden, die den Auspuff leitungen entsprechen, die mit Sekundärluft versorgt werden sollen, im Vergleich zu den bekannten Ver fahren, bei denen als Gegenmassnahme gegen die Abgasproble me Sekundärluft in die Auspuff leitungen und in die Ansaug leitungen beim Abbremsen der Maschine eingeführt wird und bei denen die oben beschriebenen Nachteile auftreten.

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Leersei re

Claims (3)

1. Patentansprüche

   Vorrichtung zur Verhinderung von Nachzündeη in einem mehrzylindrigen Verbrennungsmotor, der mit Vorrichtungen zur Behandlung des Abgases versehen ist, bei denen Sekundärluft in die Auspuffleitungen eingeführt wird ,dadurch gekennzeichnet , dass sie Mittel zum Einführen von Sekundärluft in die Auspuffleitung eines Teiles der Zylinder des Motors und andererseits zum Einführen von Atmosphärenluft über eine vorherbestimmte Zeitdauer in die Ansaug-

   zylinder leitungen von allen oder von einem Teil dieses Teiles der/ durch Ansprechen auf den Zustand plötzlicher änderung des negativen Druckes in der Ansaugleitung in Richtung auf geringe Belastung umfasst.
2. 2.

   Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass diese Mittel zum Einführen von Sekundärluft eine Saugvorrichtung sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass diese Mittel zum Einführen von Sekundärluft eine Einblas- oder Einspritzvorrichtung sind.

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   ORH3INAL INSPECTED