DE2758167C2 - Vorrichtung zum Wiederumlauf der Abgase an Vergasern von Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

verbunden ist.

Das Hauptsteuerventil 6 wird im Öffnungssinne in an sich bekannter Weise durch den Unterdruck im Venturirohr des Vergasers mit Hilfe einer Leitung 10 gesteuert, die beispielsweise bei Punkt 11 einen Druckverstärker und ein Elektroventil 12 enthalten kann, das von einem Schütz t3 gesteuert wird, dessen Funktion ebenfalls an sich bekannt ist und darin liegt, das Schließen des Hauptsteuerventils 6 durch das Anlegen der Leitung 10 an die freie Atmosphäre zu bewirken und so den Wiederumlauf der Auspuffgase ausgehend von Angaben der Parameter des Betriebes des Motors wie seiner Temperatur oder der Stellung der Drosselklappe des Vergasers usw. zu unterbrechen.'

Das Regelventil 7, das wie das Hauptsteuerventil 6 eine bekannte Bauart mit pneumatischer Kugel und Membran und Feder sein kann, die ein Ventilglied im Sinne des öffnens oder Schließens betätigt, hat seine Membran einerseits dem Einlaßdruck über eine Leitung 14 unterworfen, die vor dem Ventiiglied 15 des Hauptsteucrventils 6 angeschlossen ist, und andererseits dem Druck, der in dem Körper des Regelventils 7 hinter dessen Ventilglied 16 herrscht, das sich der Leitung 8 mit dem Auspuffdruck öffnet.

Aus dieser Anordnung folgt, daß das Steuern des Regelventils 7 im Öffnungssinne unter der Wirkung des Anwachsens des Einlaßdruckes über die Leitung 14 eine Veränderung des Zwischendruckes an der mit 17 bezeichneten Stelle zwischen den Ventilgliedern 15 und 16 bewirkt, die ein Komplement der Differenzen zwischen dem Einlaßdruck und dem Auslaßdruck ist, so daß die Differenz zwischen dem Einlaßdruck und diesem Zwischendruck bzw. dem der Auspuffgase konstant bleibt

Man erhält infolgedessen auf diese Weise eine Veränderung des Durchsatzes an wiederumlaufenden Auspuffgasen in Abhängigkeit von der Belastung und dem Luftdurchsatz des Motors, unter Benutzung sehr einfacher M.ütel.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Wiederumlauf der Abgase an Vergasern von Verbrennungsmotoren zur Entgiftung, insbesondere der Stickoxide, bei der ein Hauptsteuerventil mit einer federbelasteten Membran die Rückführung der Abgase steuert, das von dem am Venturirohr des Vergasers herrschenden Unterdruck oberhalb der Membran und dem Atmosphärendruck unterhalb der Membran beeinflußt ist, wobei der Unterdruck über wenigstens ein Regelventil durch Einlassen des Atmosphärendrucks in die Unterdruckleitung aufhebbar ist, dadurch gekennzeichnet,

— daß in die Wiederumlaufleitung (5, 8) der aus dem Auspuffkrümmer (3) entnommenen Abgase vor dem Hauptsteuerventil (6) wie in bekannter Weise ein zusätzliches Regelventil (7) in Reihe eingefügt ist,

— daß das Regelventil (7) mit seinem über seiner Membran (7') liegenden Raum über eine Leitung (14) mit dem Einlaßdruck (P_E) in der Wiederumlaufleitung (5) in Verbindung steht, wobei der Einlaßdruck (P_E) m dem Regelventil (7) von einer Feder (7") im Sinne des Öffnens des Ventilkörpers (16) unterstützt wird, während der unter dem Ventilkörper (15) des Hauptsteuerventils (6) liegende Raum über eine Zwischenleitung (17) mit dem unter der Membran (7') des iiegelvt .rtils (7) liegenden Raum in Verbindung sisht

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (7) ein Ventil mit differentieller, ausgeglichener pneumatischer Betätigung zwischen dem Druck in der Zwischenleitung (17), dem Ventilkörper (16) des Regelventils (7) und dem Druck in den Leitungen (5, 14) oberhalb des Ventilkörpers (15) des Hauptsteuerventils (6) ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wiederumlauf der Abgase an Vergasern von Verbrennungsmotoren zur Entgiftung, insbesondere der Stickoxide, bei der ein Hauptsteuerventil mit einer federbelasteten Membran die Rückführung der Abgase steuert, das von dem am Venturirohr des Vergasers herrschenden Unterdruck oberhalb der Membran und dem Atmosphärendruck unterhalb der Membran beeinflußt ist, wobei der Unterdruck über wenigstens ein Regelventil durch Einlassen des Atmosphärendrucks in die Unterdruckleitung aufhebbar ist.

Die immer strenger werdenden gesetzlichen Bestimmungen zur Begrenzung von Stickoxiden in den Auspuffgasen haben zu Wiederumlaufsystemen für Auspuffgase geführt, die es gestatten, den Anteil der Umlaufgase in einem ausgedehnten Arbeitsbereich hoch zu halten. Man muß dabei den Anteil dieser Umlaufgase der Assimilierungskapazität des Motors anpassen, um den maximalen Gewinn in bezug auf die Stickoxide ohne störende Verschlechterung des Arbeitsverhaltens des Motors zu erzielen.

Bei den meisten bekannten Systemen gestattet die Vorrichtung, die den Wiederumlauf steuert, nicht, dem Rechnung zu tragen. Insbesondere ist die Wirksamkeit derartiger Systeme durch die Verschlechterung aes Arbeitens des Motors im Bereich geringer Belastung des Motors und durch das Anwachsen der Emission von Kohlenwasserstoffen, welche diese Arbeiten mit sich bringen, begrenzt

Die DE-OS 24 49 431 betrifft eine Abgas-Rückführeinrichtung bei Verbrennungsmotoren, die üb.^r ein Hauptsteuerventil gesteuert wird, das über eine Leitung

ίο unmittelbar mit dem Unterdruck am Venturirohr des Vergasers in Verbindung steht. Bei dieser bekannten Steuerung gibt es jedoch keine Zwischenstellungen. Zusätzlich sind noch zwei weitere Ventile vorgesehen, ein Regulierventil und ein Einschaltventil, die die Aufgabe haben, den in der Leitung herrschenden Unterdruck durch Herstellung einer Verbindung mit der Atmosphäre abzubauen.

Ausgehend von einer solchen Vorrichtung hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Wiederumlaufvorrichtung für Abgase zu schaffen, die mit großer Zuverlässigkeit eine Regelung des Wiederumlaufanteils der Abgase in Abhängigkeit von dem Luftdurchsatz und der Belastung des Motors herstellen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale.

Dadurch ist bei geringen Belastungen des Motors der

Unterdruck, der in dem Einlaßbogen herrscht, hoch, und der Druck, der vor dem Ventilglied des Hauptventils herrscht, ist somit gering. Das Regelventil wird in Richtung auf sein Schließen betätigt, wobei man auf diese Weise eine Verringerung des Druckes vor dem Ventilglied des Hauptventils erzielt, bis die Kraft, die von den Drücken geschaffen wird, die vor und hinter dem Ventilglied des Hauptventils herrschen und auf beiden Seiten der Membran des Regelventils wirken, die Reaktion der Gegenkraftfeder ausgleicht.

Bei hoher Belastung vermindert sich der Unterdruck, der in der Einlaßleitung herrscht. Der Druck, der hinter dem Ventilglied des Regelventils herrscht, wird größer und das Regelventil wird in Richtung auf seine Öffnungen betätigt.

Das Regelventil, das auf diese Weise gesteuert wird, schafft in der Leitung eine veränderliche Druckdifferenz in der Weise, daß das gesteuerte Hauptventil, das in an sich bekannter Weise durch den Luftdurchsatz des Motors gesteuert wird, mit einer Druckdifferenz arbeitet, die zwischen der Oberseite und der Unterseite seines Ventilgliedes praktisch konstant ist.

Der Bereich des Eingreifens des Systems kann den Betriebsbedingungen des Motors durch sorgfältige Kombination folgender Kontrollparameter angepaßt werden:

Aktive Oberflächen der Membranen, charakteristische Daten der Federn und Formen der Ventilglieder.

Das Regelventil ist vorzugsweise ein Ventil mit pneumatischer, differenzieller, ausgeglichener Betätigung zwischen dem Druck hinter seinem Ventilglied und dem Druck hinter dem Ventilglied des Hauptventils.
Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung wird anschließend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben:

In der Zeichnung ist ein Motor 1 mit einer Einlaßleitung 2 und seinem Auspuffkrümmer 3 dargestellt. Hinter dem Vergaser mündet in die Einlaßleitung

M 2 eine Wiederumlaufleitung 5 der Umlaufgase, deren Durchsatz von einem Hauptsteuerventil 6 gesteuert wird, vor dem ein Regelventil 7 in den Umlauf eingefügt ist, das über eine Leitung 8 mit dem Auspuffkrümmer 3