DE2923940C2 - Abgasrezirkulationseinrichtung für eine Brennkraftmschine - Google Patents

Description

trennt eine erste Kammer 16 von einer zweiten Kammer 17. Die erste Kammer 16 steht mit der Luftleitung 9a und die zweite Kammer 17 mit dem ersten Unterdruckaustritt 24 in Verbindung. Eine Ventilöffnung 18 mündet in die zweite Kammer 17 und wird durch Kontakt mit dem mittleren Abschnitt der Membran 14 verschlossen. Die Ventilöffnung 18 wird entsprechend dem Druckunterschied zwischen dem Unterdruck in der ersten Kammer 16 und dem Unterdruck in c'er zweiten Kammer 17 geschlossen bzw. geöffnet und dabei wahlweise mit der zweiten Kammer 17 verbunden. Eine Zusatzfeder 17 kann vorgesehen sein, um den Betätigungsdruckwerl je nach Erfordernis einzustellen. Die Ventilöflnung 18 steht mit den Betätigungsvorrichtungen 8 und 12 über Leitungen 20 η und 21 in Verbindung.

Eine Leitung 22, die eine Querschnittsverengung 42 enthält, verbindet die zweite Kammer 17 mit dem ersten Unterdruckaustritt 24 in dem Venturiabschnitt 25 des Vergasers 4. Eine Leitung 26, die mit einer Querschnitts-Verengung 44 versehen ist, verbindet die Betätigungsvorrichtungen S und 12 mit einem zweiten Unterdnuckaustriitt 27 im Ansaugkanal 2 nahe und stromaufwärts der Drosselklappe 3, wenn diese geschlossen ist Zur Begrenzung oder Verringerung der Gasströmung ist beispielsweise eine Querschnittsverengung 46 in der Leitung 21 vorgesehen, die die Ventilöffnung 18 mit der Betätigungsvorrichtung 12 des zweiten Steuerventils 11 verbindet

Im Betrieb wirkt der an dem zweiten Unterriruckaus- μ tritt 27 im Ansaugkanal 2 erzeugte Unterdruck auf die Betätigungsvorrichtungen 8 und 12 ein und öffnet das erste und das zweite Steuerventil 7 und 11. Die Abgase werden dann aus dem Abgaskanal 5 zum Ansaugkanal 2 zurückgeführt. Die Intentisät des Unterdrucks in der r, Luftleitung 9 zwischen dem zweiten Steuerventil U und der Querschnittsverengung 10 wirkt auf das Regelventil 13 so ein, daß der mittlere Abschnitt der Membran 14 von der Ventilöffnung 18 abgehoben wird. Ferner wirkt die Intensität des Unterdrucks in dem ersten Unterdruckaustriu 24, die in die zweite Kammer 17 über die Leitung 22 übertragen wird, auf das Regelventil 13 so ein, daß die Membran 14 die Ventilöffnung 18 verschließt. Dadurch wird die Wirkung der Betätigungsvorrichtung 14 durch die Unterdruckintensitäten der Luftleitung 9a zwischen dem zweiten Steuerventil 11 und der Querschnittsverengung 10 und in dem ersten Unterdruckaustritt 24 des Venturiabschnitts reguliert. Wenn der Unterdruck in dem ersten Unterdruckaustriu 24 ansteigt, so schließt sich das Regelventil 13 und >o bewirkt einen Anstieg des Unterdrucks in den Betätigungsvorrichtungen 8 und 12, wodurch die Strömungsrate der Abgaszirkulation gleichfalls zunimmt

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß der Betriebsunterdruck des Ansaugkanals, der auf ein Steuerventil einwirkt, durch ein Regelventil geregelt wird, das in einem den Ansaugkanal mit der Atmosphäre verbindenden Kanal angeordnet ist. Das Regelventil spricht proportional der Maschinenbelastung an, so daß dadurch eine direkte Steuerung der Gaseinführung möglich ist Das erste Steuerventil und das zweite Steuerventil arbeiten synchron, so daß durch Messung der Strömungsrate durch die zur Atmosphäre führende Strömungsverengung und Auswahl der Strömungseigenschaften des zweiten Steuerventils verschiedene Strömungsraten der zusätzlichen Gasströmung hergestellt werden können, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird.

Eine Strömungsverengung 46 Ln der Leitung 21 ermöglicht ein schnelles Schließen des ersten Steuerventils 7. Diese Strömungsverengung, die gerade vor der Unterdruckkammer der zweiter. Betätigungsvorrichtung 12 angeordnet ist, hält den UEterdruck in dieser Kammer während der Verzögerung der Brennkraftmaschine kurzzeitig aufrecht, d. h. sie dient zur Verringerung der Geschwindigkeit, mit der der Unterdrück in der Unterdruckkammer der Betätigungsvorrichtung 12 abfällt. Dadurch ist der Unterdruck in der Luftleitung 9 zwischen der Querschnittsverengung 10 und dem zweiten Steuerventil 11 größer als der Unterdruck an dem ersten Unterdruckaustritt 24 in dem Venturiabschnitt des Vergasers, und bei einer M aschinen verzögerung kommt der Druck an dem ersten Unterdruckaustritt 24 dem Atmosphärendruck nahe. Dies bewirkt ein Abheben der Membran 14 von der Ventilöffnung 18. Dadurch kann die Luft aus der zweiten Kammer 17 des Regelventils 13 über die Ventilöffnung 18 und die Leitung 20 schnell in die Unterdruckkammer der ersten Betätigungsvorrichtung 8 eintreten. Dies ergibt eine schnelle und vollständige Schließung des Steuerventils 7, wodurch die Rezirkulation der Abgase durch den Kanal 6 schnell unterbunden wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Erfindung eine praktisch sofortige Unterbrechung der Abgasrezirkulation bei Verzögerung einer Brennkraftmaschine ermöglicht und dadurch die Abgabe von Kohlenwasserstoffen mit den Abgasen bei diesem Maschinenzustand minimal hält. Die Konstruktion und Arbeitsweise dieses Systems ist einfach, jedoch wirksam, da der Austritt von Luft in die Betätigungsvorrichtung des Steuerventils 7 durch eine Querschnittsverengung 46 kurz vor der Unterdruckkammer des zweiten Steuerventils verstärkt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichr.u-agen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Abgasrezirkulationseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugkanal (2) mit Drosselklappe (3), der zur Zuführung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches dient, mit einem Abgaskanal (5) zur Abführung von Abgasen, mit einem Verbindungskanal (6) zwischen dem Ansaugkanal (2) und dem Abgaskanal (5), mit einem in dem Verbindungskanal (6) angeordneten Steuerventil (7), mit einer durch Unterdruck steuerbaren Betätigungsvorrichtung (8) zur Öffnung des Steuerventils (7) abhängig von einer Öffnung der Drosselklappe (3) und zur Schließung abhängig von der Schließung der Drosselklappe (3), mit einem Regelventil (13), das durch Unterdruck gesteuert wird und den Unterdruck in der Betätigungsvorrichtung (8) beeinflußt, mit einer den Ansaugkanal (2) mit der Atmosphäre verbindenden Luftleitung (9) und mit einer Steuerung des Regelventils (13) durch den Unterdiu Jc in der Luftleitung (9), g e k e η η ζ e i c h η e t d u r c h ein in der Luftleitung (9) angeordnetes zweites Steuerventil (11), durch eine durch Unterdruck steuerbare und durch das Regelventil (13) beeinflußte Betätigungsvorrichtung (12) zur Öffnung des zweiten Steuerventils (11) abhängig von einer Öffnung der Drosselklappe (3) und zur Schließung abhängig von der Schließung der Drosselklappe (3) und durch eine Vorrichtung (46) zur schnellen Verringerung- der Unterdruckintensität in der Betätigungsvorrichtung (8) des ersten Steuerventils (7) durch das Regelventil (13) bei Schließen der Drosselklappe (3), wodurch die Abgasrezirkulation schnell unterbunden wird.

2. Brennkraftmaschine·--nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (46) zur schnellen Verringerung der Unterdruckintensität eine Querschnittsverengung in einer Verbindungsleitung (21) zwischen einer Unterdruckkammer des zweiten Steuerventils (11) und dem Regelventil (13) ist.

3. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (7, 11) mit den Unterdruckkammern ihrer Betätigungsvorrichtungen (8, 12) an eine Leitung (26) angeschlossen sind, die mit einem Unterdruckaustritt (27) verbunden ist, welcher im Ansaugkanal (2) kurz vor der Drosselklappe (3) angeordnet und in deren geschlossenem Zustand wirksam ist.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuerventil (11) in einem Hauptzweig einer mit dem Ansaugkanal (2) stromab der Drosselklappe (3) verbundenen Zweigleitung (9) angeordnet ist, daß die Luftleitung (9) eine erste Abzweigung der Zweigleitung ist und daß eine Unterdruckbetätigungsvorrichtung des Regelventils (13) in einer zweiten Zweitleitung der Luftleitung angeordnet ist.

5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckbetätigungsvorrichtung eine Membran (14) ist, auf deren beiden Seiten eine erste bzw. zweite Kammer (16, 17) ausgebildet ist, daß die erste Kammer (16) mit der zweiten Zweigleitung verbunden ist und daß die zweite Kammer (17) mit dem Venturiabschnitt (25) des Vergasers verbunden ist.

Die Erfindung betrifft eine Abgasrezirkulationseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine nach der US-PS 40 41 914 bekannte Abgasrezirkulationseinrichtung dieser Art weist kein Ventil in der Luftleitung auf und keine Vorrichtung zur schnellen Verriegelung der Unterdruckintensität in der Betätitungsvorrichtung des ersten Steuerventils, das im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist Bei einer derartigen Abgasrezirkulationseinrichtung

to besteht das Problem darin, daß das Rezirkulationsregelventil bei Verzögerung der Brennkraftmaschine die Rezirkulation nicht schnell genug abschalten kann. Dadurch ergibt sich eine instabile Verbrennung in der Brennkraftmaschine. Diese kann zu einem beachtlichen

ι - Anstieg der unverbrannten Kohlenwasserstoffanteile in den Abgasen führen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Brennkraftmaschine mit Abgasrezirkulation anzugeben, die ein schnelles Schließen des Rezirkulatiosisregelventils ermöglicht, wenn die Brennkraftmaschine verzögert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

_>5 Zur schnellen Verringerung des Unterdrucks in der Betätigungsvorrichtung dient vorzugsweise eine Querschnittsverengung in einer Leitung zwischen einer Unterdruckkammer des zweiten Steuerventils und dem Regelventil. Die Querschnittsverengung verlangsamt

so den Abfall des Unterdrucks in der Unterdruckkammer des zweiten Steuerventils, wodurch im Zusammenwirken mit dem Regelventil ein schneller Abfall des Unterdrucks in der Betätigungsvorrichtung des ersten Steuerventils erreicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur beschrieben, die in schematischer Form die wichtigsten Teile einer mit der Erfindung ausgerüsteten Brennkraftmaschine zeigt.

In der Figur ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Ansaugkanal 2 für ein Kraftstoff Luft-Gemisch dargestellt Eine Drosselklappe 3 ist in dem Anaugkanal 2 stromab eines Vergasers angeordnet. Die Brennkraftmaschine hat ferner einen Abgaskanal 5, über den die Abgase nach außen abgeführt werden. Ein Kanal 6 verbindet den Abgaskanal 5 mit dem Ansaugkanal 2. Ein erstes Steuerventil 7 steuert die Strömung der Abgase aus dem Abgaskanal 5 über den Kanal 6 in den Ansaugkanal 2. Dieses erste Steuerventil 7 hat eine erste, durch Unterdruck steuerbare Betätigungsvorrichtung8.

Eine abgezweigte Luftleitung 9 verbindet den Ansaugkanal 2 mit der Atmosphäre über eine Querschnittsverengung 10 in einer ersten Abzweigung 9a dieser Leitung. Ein zweites Steuerventil 11 ist in einem Hauptzweig der Luftleitung 9 angeordnet und steuert die Strömung atmosphärischer Luft in den Ansaugkanal 2. Dieses zweite Steuerventil 11 ist mit einer zweiten, durch Unterdruck steuerbaren Betätigungsvorrichtung 12 versehen.

bo Ein Regelventil 13 in einer zweiten Abzweigung der Luftleitung 9 kann unterdruckabhängig mittels einer Membran 14 betätigt werden. Der erste das Ventil betätigende Unterdruck ist der Unterdruck in dem Zweig 9a der Luftleitung 9 zwischen dem zweiten

t>5 Steuerventil 11 und der Querschnittsverengung 10. Der zweite, das Ventil 13 steuernde Unterdruck ist der Unterdruck in einem ersten Unterdruckaustritt 24 eines Venturiabschnitts 25 des Vergasers 4. Die Membran 14