DE2908152A1

DE2908152A1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2908152A1
Application number: DE19792908152
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Nishimura
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1978-03-06
Filing date: 1979-03-02
Publication date: 1979-09-13
Also published as: AU4454979A; CA1114255A; JPS5845593B2; FR2419404B1; GB2015645B; US4235207A; GB2015645A; FR2419404A1; DE2908152C2; JPS54117826A; AU536760B2

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K.Fincke

Dipl.-Ing. RA₁ ^-WeICKMANn, Dipl.-Chem. B. Huber

SBRT

8 MÜNCHEN 86, DEN - 2 [\%7 iQ7Q POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

HOKDA GIICEN KOGYO KÄBUSHIKI KÄISHÄ
27-8, 6-chome,
Jingumae, Shibuya-ku
Tokyo 150, Japan

Brennkraftraas chine

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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugkanal für Kraftstoff-Luftgemisch und einem Abgaskanal zur Abführung von Abgasen. Die Erfindung befaßt sich insbesondre mit einer Unterdrucksteuerung zur Regulierung der Einführung von Zusatzgas in den Ansaugkanal oder den Abgaskanal dieser Br ennkr af t tnas eh ine.

Bei bisher bekannten Systemen dieser Art wird ein auf Unterdruck ansprechendes Steuerelement verwendet, das entweder durch einen einzigen Unterdruckwert oder durch mehrere zusammengesetzte Unterdruckwerte des Ansaugsystems oder durch. Rückführung vom Abgassystem gesteuert wird. Es hat sich gezeigt, daß eine direkte Unterdrucksteuerung es erschwert, die an die Brennkraftmaschine gestellten Leistungsanforderungen zu erfüllen. Wird zur Steuerung eine Rückführung vom Abgassystem verwendet, so treten Schwierigkeiten durch Kohlenstoffablagerungen, Korrosion, mangelnde Wärmebeständigkeit und mangelnden Vibrationswiderstand auf, die zu einer kurzen Lebensdauer der Steuervorrichtung führen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannten Systeme zu verbessern und ein Steuersystem anzugeben, das proportional der Maschinenbelastung arbeitet und die Einführung eines Gases in den Ansaugkanal oder den Abgaskanal der Brennkraftmaschine steuert.

Diese Aufgabe wird für eine Brennkraftmaschine der eingang genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch einen Kanal zur Einführung von Zusatzgas in den Ansaugkanal oder den Abgaskanal, durch ein in diesem Kanal angeordnetes erstes Steuerventil, durch einen den Ansaugkanal mit der Atmosphäre verbindenden Luftkanal, in dem ein zweites Steuerventil angeordnet ist, durch eine Jeweils einem Steuerventil zugeordnete Unterdruckbetätigungsvorrichtung und durch ein mit dem Unterdruck im

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Luftkanal gesteuertes Regelventil zur Steuerung des Unterdrucks für die jeweilige Unterdruckbetätigungsvorrichtung.

Wie noch beschrieben wird, eignet sich die Erfindung besonders für eine Steuerung der Abgasrezirkulation, zur Veränderung des Kraftstoff-Luftverhältnisses entsprechend dem Abfall des atmosphärischen Drucks in großer Höhe und zur Steuerung der Einführung atmosphärischer Luft in den Abgaskanal stromaufwärts eines katalytischen Umsetzers oder Reaktors.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der für die Erfindung wichtigen Teile einer Brennkraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und

Fig. 3 eine ähnliche Darstellung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 ist ein Abgasrezirkulationssystem dargestellt. Eine Brennkraftmaschine 1 hat einen Ansaugkanal 2 für ein Kraftstoff-Luftgemisch. Eine Drosselklappe 3 ist in dem Ansaugkanal 2 stromab eines Vergasers 4 angeordnet.

Die Brennkraftmaschine ist auch mit einem Abgaskanal 5 versehen, durch den hindurch die Abgase abgeführt werden. Ein Kanal 6 verbindet den Abgaskanal 5 mit dem Ansaugkanal 2. Ein erstes Steuerventil 7 steuert die Strömung von Abgasen aus dem Abgaskanal 5 durch den Kanal β in den Ansaugkanal 2., Das erste

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Steuerventil 7 hat eine Unterdruckbetätigungsvorrichtung 8.

Ein Luftkanal 9 verbindet den Ansaugkanal 2 mit der Atmosphäre über eine Öffnung 10. Ein zweites Steuerventil 11 ist in dem Luftkanal 9 angeordnet und steuert die Strömung atmosphärischer Luft in den Ansaugkanal 2. Das zweite Steuerventil 11 ist mit einer Unterdruckbetätigungsvorrichtung 12 versehen.

Ein Regelventil 13 wird durch den Unterdruck im Luftkanal 9 zwischen dem zweiten Steuerventil 11 und der Öffnung 10 und durch den Unterdruck an einer ersten Unterdrucköffnung 24 · eines Yenturiabsehnitts 25 des Vergasers 4 gesteuert. Das Regelventil 13 hat eine Membran 14, die eine erste Kammer von einer zweiten Kammer YJ trennt. Die erste Kammer 16 steht mit dem Luftkanal 9, die zweite Kammer IJ mit der ersten Unterdrucköffnung 24 in Verbindung. Eine Ventilöffnung 18 mündet in die zweite Kammer 17 und wird durch Kontakt mit dem Mittelabschnitt der Membran 14 geschlossen. Die Ventilöffnung 18 wird abhängig von dem Druckunterschied der beiden Unterdruckwerte der ersten Kammer 16 und der zweiten Kammer 17 geschlossen und geöffnet. Es kann auch eine zusätzliche Feder vorgesehen sein, mit der dieser Druckunterschied je nach ¥unsch eingestellt werden kann. Die Ventilöffnung 18 steht mit den Unterdruckbetätigungsvorrichtungen 8 und 12 über Leitungen und 21 in Verbindung. Eine Leitung 22 verbindet die zweite Kammer 17 mit der ersten Unterdrucköffnung 24 im Venturiabschnitt 25 des Vergasers 4. Eine Leitung 26 verbindet die Unterdruckbetätigungsvorrichtungen 8 und 12 mit einer zweiten Unterdrucköffnung 27, die im Ansaugkanal 2 stromauf der Drosselklappe 3 angeordnet ist, wenn diese geschlossen ist.

Beim Betrieb der Maschine wirkt der an der zweiten Unterdrucköffnung 27 im Ansaugkanal 2 erzeugte Unterdruck auf die Unterdruckbetätigungsvorriohtungen 8 und 12 ein, so daß das erste

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und das zweite Steuerventil 7 und 11 geöffnet werden. Abgase werden dann vom Abgaskanal 5 zum Ansaugkanal 2 zurüokgefuhr*:. Der Unterdruck im Luftkanal 9 zwischen dem zweiten Steuerventil 11 und der Öffnung 10 wirkt auf die Unterdruckbetätigungsvorriohtung 13 ein, wodurch der Mittelabschnitt, der Membran 14 von der YentHoffnung 18 abgehoben wird. Auch der Unterdruck an der ersten Unterdrucköffnung 24, der über die Leitung 22 der zweiten Kammer 17 zugeführt wird, wirkt auf das Regelventil 13 ein und schließt die Ventilöffnung 18 mit der Membran 14. Somit wird die Arbeitsweise des Regelventils 13 durch die beiden Unterdruckwerte des Luftkanals 9 zwischen dem zweiten Steuerventil 11 und der öffnung 10 und an der ersten Unterdrucköffnung 24 des Venturiabschnitts 25 gesteuert. Steigt der Unterdruck an der ersten Unterdrucköffnung 24 an, so verschließt die Membran 14 die Ventilöffnung 18, wodurch der Unterdruck in den Unterdruckbetätigungsvorrichtungen 8 und 12 ansteigt und die Strömung der Abgaszirkulation zunimmt.

Bei dem in Pig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Korrektursystem für atmosphärische Werte. Atmosphärische Luft wird dem Ansaugkanal 2a über ein erstes Steuerventil Ja zugeführt, das im Kanal 6a angeordnet ist. Die Konstruktion .und Anordnung dieser Teile stimmt mit derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels nach Pig. I überein, hat jedoch folgende Unterschiede:

a) Die Feder 19a des Regelventils 13a liegt zwischen einer Membran 28 und der Membran 14a,

b) die Membran 28 wird durch ein geschlossenes, ausdehnungsfähiges Balgenelement 29 beaufschlagt, das in einer mit dem Atmosphärendruck verbundenen Korrekturkammer 30 angeordnet ist. Das Balgenelement 29 verändert die Kraft der Feder 19a, wenn ein Abfall des Atmosphärendrucks auftritt.

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Beim Betrieb der in Pig. 2 gezeigten Anordnung bewirkt der Unterdruck an der zweiten Unterdrucköffnung 27a eine Bewegung der Steuerventile 7a und 11a mit den Betätigungsvorrichtungen 8a und 12a zur Öffnungsstellung hin, so daß atmosphärische Luft über den Kanal 6a' dem Ansaugkanal 2a zugeführt wird. Der Unterdruck wird durch das Regelventil 13a geregelt, welches ein Korrektursystem mit dem Balgenelement 29 aufweist. Eine Zunahme des Unterdrucks an der ersten Unterdrucköffnung 24a und eine Abnahme des Atmosphärendrucks bewirken über das Regelventil 13a eine Schließung der Ventilöffnung 18a mit der Membran 14a und einen Abfall des Drucks an den Unterdruckbetätigungsvorrichtungen 8a und 12a. Dadurch nimmt die Strömung der atmosphärischen Luft durch den Kanal 6a zu..

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein katalytisches System zur Reinigung der Abgase der Brennkraftmaschine 1. Atmosphärische Luft wird dem Abgaskanal 5b stromaufwärts eines Katalysators oder Reaktors 31 zugeführt. Die Konstruktion und Anordnung der Teile stimmt mit derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 überein, hat Jedoch die folgenden Unterschiede: Eine Luftpumpe 32 pumpt atmosphärische Luft über den Druckregulator 33 in den Abgaskanal 5b durch den Kanal 6b. Dieser Vorgang wird durch das erste Steuerventil 7b gesteuert.

Beim Betrieb des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels bewegt der Unterdruck an der zweiten Unterdrucköffnung 27b jedes Steuerventil 7b und 11b zur Öffnungsstellung hin, so daß atmosphärische Luft durch den Kanal 6b dem Abgaskanal 5b stromaufwärts des Katalysators oder Reaktors 31 zugeführt wird. Der Unterdruck wird durch das Regelventil 13b geregelt. Dadurch nimmt die Strömung- atmosphärischer Luft in dem Abgaskanal 5b zu, wenn der Unterdruck an der ersten Unterdrucköffnung 24b

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ansteigt« Jeder im Ansaugsystem erzeugte Unterdruck kann als derartiger Betriebsunterdruck genutzt werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele der Erfindung ist zu erkennen, daß der Betriebsunterdruck im Ansaugkanal, der auf ein Steuerventil einwirkt, durch ein Regelventil geregelt wird, welches mit einem den Ansaugkanal mit
der Atmosphäre verbindenden Kanal verbunden ist. Das Regelventil spricht proportional der Maschinenbelastung an, wodurch sich eine direkte Steuerung der Einführung von Zusatzgas "ergibt. Ferner arbeiten das erste und das zweite Steuer*· ventil synchron, so daß durch Bemessung der Strömung durch
die zur Atmosphäre führende Öffnung und davon abhängige Auswahl der Strömungseigenschaften des zweiten Steuerventils
unterschiedlich starke Strömungen von Zusatzgas verwirklicht werden können.

B j //Ub

Claims

Patentansprüche

1.^Brennkraftmaschine mit einem Ansaugkanal für Kraftstoff-Luftgemisch und einem Abgaskanal zur Abführung von Abgasen, gekennzeichnet durch einen Kanal (6) zur Einführung von Zusatzgas in den Ansaugkanal (2) oder den Abgaskanal (5)> durch ein in diesem Kanal (6) angeordnetes erstes Steuerventil (7), durch einen den Ansaugkanal (2) mit der Atmosphäre verbindenden Luftkanal (9), in dem ein zweites Steuerventil (11) angeordnet ist, durch eine jeweils einem Steuerventil (f, 11) zugeordnete ünterdruckbetätigungsvorrichtung (8, 12) und durch ein mit dem Unterdruck im Luftkanal (9) gesteuertes Regelventil ("13) zur Steuerung des Unterdrucks für die jeweilige Unterdruckbetätigungsvorrichtung (8, 12).

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzgas vom Abgaskanal (5) über das erste Steuerventil (7) dem Ansaugkanal (2) zugeführt wird.

3- Brennkraftmaschine nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzgas atmosphärische Luft dem Ansaugkanal (2) oder dem Abgaskanal (5) über das erste Steuerventil (7) zugeführt wird.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzgas atmosphärische Luft dem Ansaugkanal· (2a) über das erste Steuerventil (7a) zugeführt wird.

5· Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzgas atmosphärische Luft dem Abgaskanal (5b) über das erste Steuerventil (7b) zugeführt wird.

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6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (6) zur Einführung von Zusatzgas mit dem Ansaugkanal (2) stromab einer in diesem angeordneten Drosselklappe (3) verbunden ist.

7· Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (6a) mit dem Ansaugkanal (2a) stromab einer in diesem angeordneten Drosselklappe (3a) verbunden ist.

8. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (13) durch den Unterdruck im Luftkanal (9) und durch den Unterdruck in einem Venturiabschnitt (25) eines mit dem Ansaugkanal (2) verbundenen Vergasers gesteuert ist.

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