DE2935345A1

DE2935345A1 - Brennkraftmaschine mit abgasrueckfuehrung

Info

Publication number: DE2935345A1
Application number: DE19792935345
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Ishii; Hiroyuki Nishimura; Toshio Shioya
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1978-09-01
Filing date: 1979-08-31
Publication date: 1980-04-03
Also published as: AU5047579A; GB2030224A; FR2434931A1; JPS5535106A; AU535308B2; DE2935345C2; GB2030224B; US4249490A; CA1119064A; FR2434931B1

Description

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

Dipl.-Ing. f. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

^Dr-^Ing-^h-^Liska 2935345

8000 MÜNCHEN 86, DEN SBbz POSTFACH 860 820

MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA, 27-8, 6-chome, Jingumae, Shibuya-ku, Tokyo, 150 Japan

Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Rückführung von Abgasen in den Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine wird eine rückgeführte Abgasmenge angestrebt, die der angesaugten Luftmenge proportional ist. Zur Verwirklichung guter Fahreigenschaften eines mit-der Brennkraftmaschine getriebenen Fahrzeugs sowie einer optimalen Maschinenleistung ist es jedoch erforderlich, das Verhältnis von rückgeführter Abgasmenge zu angesaugter Luftmenge abhängig von Belastungsänderungen der Brennkraftmaschine zu ändern, was bedeutet, daß für gute Fahrleistungen die rückgeführte Abgasmenge bei geringer Maschinenbelastung zu verringern ist und zur Verringerung der NO-Anteile in .den Abgasen bei schwerer Maschinenbelastung die rückgeführte Abgasmenge zu erhöhen ist. Ferner ist es

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zur optimalen Maschinenleistung und -handhabung erforderlich, die rückgeführte Abgasmenge bei Maschinenbetrieb in großer Höhe zu verringern.

Aufgabe der Erfindung ist es, im Sinne der vorstehenden Forderungen eine Brennkraftmaschine anzugeben, bei der die Abgasrückführung abhängig von Betriebszustandsänderungen der Brennkraftmaschine geändert wird.

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

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

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, und

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, jedoch für ein abgeändertes Ausführungsbeispiel.

In den Figuren ist eine Brennkraftmaschine 10 mit einem Ansaugkanal 11 für ein Kraftstoff-Luft-Gemisch und einem Abgaskanal 12 zur Abführung von Abgasen dargestellt. Eine Drosselklappe 13 ist in dem Ansaugkanal 11 angeordnet. Ein Kanal 14 verbindet den Abgaskanal 12 mit dem Ansaugkanal 11 an einer Stelle stromabwärts der Drosselklappe 13 und dient zur Rückführung von Abgasen in die Brennkraftmaschine 10. Ein Rückführungssteuerventil 15 ist in dem Kanal 14 angeordnet.

Eine Luftleitung 16 ist mit einem zweiten Unterdruckaustritt 45 des Ansaugkanals 11 verbunden, der stromabwärts

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der Leerlaufstellung der Drosselklappe 13 vorgesehen ist. Die Luftleitung 16 hat eine öffnung 17 zur Atmosphäre. Ein Luftsteuerventil 18 ist in der Luftleitung 16 vorgesehen. Eine Querschnittsverengung 19 ist in der Luftleitung 16 zwischen dem Luftsteuerventil 18 und der Öffnung 17 angeordnet. Eine Nebenstromleitung 21 ist mit der Luftleitung 16 stromaufwärts und stromabwärts der Querschnittsverengung 19 verbunden, und ein Ventil 22 mit variablem Querschnitt ist in der Nebenstromleitung 21 vorgesehen. Das Rückführungssteuerventil 15 und das Luftsteuerventil 18 sowie das Ventil 22 sind jeweils mit einem durch Unterdruck beaufschlagbaren Betätigungselement 23, 24 bzw. 25 verbunden. Jedes dieser Betätigungselemente ist mit einem Steuerleitungssystem 26 verbunden, das wie- · derum zu dem zweiten Unterdruckaustritt 45 oder zu einem Unterdruckaustritt 45a führt, der nahe der Drosselklappe 13 stromaufwärts ihrer Leerlaufstellung im Ansaugkanal 11 vorgesehen ist.

Ein Regelventil 27 ist mit einer beweglichen Membran 28 versehen, die einen mittleren, nicht flexiblen Abschnitt 29 hat. Eine Leitung 31, die ein offenes Ende aufweist, ist Teil des Steuerleitungssystems 26 und wird durch Kontakt mit dem mittleren Abschnitt 29 der Membran 28 geschlossen und geöffnet. Eine variable Öffnung 32 ist somit zwischen der Leitung 31 und dem mittleren Abschnitt 29 der Membran 28 ausgebildet. Die Kammer 33 über der Membran 28 des Regelventils 27 wird dem Druck in der Nebenstromleitung 21 stromabwärts des Ventils 22 ausgesetzt. Die Kammer 34 unter der Membran 28 ist mit einem ersten Unterdruckaustritt 44 im Venturiabschnitt 36 des Vergasers über eine Leitung 35 verbunden. Eine Querschnittsverengung 37 ist in dem Steuerleitungssystems 26 zwischen dem Ventil 22 und dem Rückführungssteuerventil 15 angeordnet. Eine weitere Querschnittsverengung 38 ist in der

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Nebenstromleitung 21 zwischen dem Ventil 22 und der Luftleitung 16 vorgesehen.

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine unter geringer Belastung ist der Betriebsunterdruck an dem zweiten Unterdruckaustritt 45 des Ansaugkanals 11 hoch und wirkt auf
das Betätigungselement 25 so ein, daß das Ventil 22 geschlossen wird. Ferner wirkt er auf die Betätigungselemente 23 und 24 so ein, daß das Rückführungssteuerventil 15 und das Luftsteuerventil 18 geöffnet v/erden. Es werden dann Abgase vom Abgaskanal 12 zum Ansaugkanal 11 zurückgeführt. Der Unterdruck in der Luftleitung 16 zwischen
dem Luftsteuerventil 18 und der Querschnittsverengung 19 wirkt über die Querschnittsverengung 38 auf das Regelventil 27 ein und bewirkt ein Abheben des mittleren Abschnitts 29 der Membran 28 von der Ventilöffnung 32. Ferner bewirkt der Unterdruck am ersten Unterdruckaustritt 44, der über die Leitung 35 der zweiten Kammer 34 zugeführt wird, ein Schließen der Ventilöffnung 32 im Regelventil 27 mit der Membran 28. Somit wird das Regelventil 27 durch zwei Unterdruckwerte gesteuert, nämlich einerseits durch den Unterdruckwert in der Luftleitung 16 zwischen dem Luftsteuerventil 18 und der Querschnittsverengung 19, andererseits durch den Unterdruckwert am ersten Unterdruckaustritt 44 des Venturiabschnitts 36. Bei ansteigendem Unterdruck am ersten Unterdruckaustritt 44 schließt das Regelventil 27 und bewirkt eine Zunahme des Unterdrucks in den Betätigungselementen 23 und 24, wodurch die Strömung der rückgeführten Abgase gleichfalls zunimmt.

Andererseits wird der Betriebsunterdruck am zweiten Unter-' druckaustritt 45 des Ansaugkanals 11 mit Änderungen des
Maschinenbetriebes von geringer zu schwerer Belastung

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verringert und bewirkt eine allmähliche öffnung des variablen Ventils 22. Somit wird der Unterdruck in der Kammer 33 dazu proportional durch den Atmosphärendruck beeinflußt, so daß der mittlere Abschnitt 29 der Membran 28 im Sinne einer Verringerung der Strömung durch die öffnung 32 bewegt wird. Der auf das Betätigungselement 23 einwirkende Unterdruck bewegt dann das Rückführungssteuerventil 15 so, daß die Abgasrückführung durch den Kanal 14 weiter verstärkt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß der auf die Steuerventile einwirkende Betriebsunterdruck des Ansaugkanals durch ein Regelventil geregelt wird, das in einem Kanal angeordnet ist, welcher den Ansaugkanal mit der Atmosphäre verbindet. Das Regelventil spricht proportional der Maschincnbelastung an und wird so betätigt, daß die Abgasrückführung entsprechend dem Unterdruck im Ansaugkanal geändert oder korrigiert wird, so daß sie den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine angepaßt wird. Das Rückführungssteuerventil und das Luftsteuerventil arbeiten synchron, so daß durch Messung der Strömung durch die zur Atmosphäre führende Querschnittsverengung und davon abhängige Auswahl der Strömungseigenschaften des Rückführungsventils verschiedene Abgasrückführungswerte verwirklicht werden können.

Das auf Unterdruck ansprechende Betätigungselement 25 wird durch die Druckdifferenz zwischen dem an einer Seite der entsprechenden Membran auftretenden Atmosphärendruck und dem auf der anderen Seite auftretenden Unterdruck des Steuerleitungssystems 26 betätigt. Wenn bei einer solchen Anordnung der Atmosphärendruck korrigiert werden muß, so kann dies in der in Fig. 2 gezeigten Weise verwirklicht werden. Ein dicht abgeschlossener, flexibler Balgen 39

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ist in einer Kammer 41 befestigt, die Luft mit Atmosphärendruck enthält. Eine flexible Membran 42 verschließt den Boden der Kammer 41 und wird dem Unterdruck des Steuerleitungssystems 26 ausgesetzt. Der Balgen 39, die Membran

42 und die Membran 46 sind jeweils mit dem Ventil 22 veränderbaren Querschnitts über eine mechanische Verbindung

43 verbunden. In anderer Hinsicht stimmt die in Fig. 2 gezeigte Anordnung mit derjenigen nach Fig. 1 überein.

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Claims

Patentanwälte DiPi..-I*N(ä. H.:WEiciCMAms, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dxpl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. LiSKA T

8000 MÜNCHEN 86, DEN SBbZ POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA, 27-8, 6-chome, Jingumae, Shibuya-ku, Tokyo,150 Japan

Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung

Patentansprüche

ί1 / Brennkraftmaschine mit einem eine Drosselklappe enthaltenden Ansaugkanal zur Zuführung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches, einem Abgaskanal zur Abführung von Abgasen und einer Vorrichtung zur Abgasrückführung, die einen den Abgaskanal mit dem Ansaugkanal stromabwärts der Drosselklappe verbindenden Kanal umfaßt, gekennzeichnet durch ein in dem Kanal (14) angeordnetes Abgassteuerventil (15), durch eine den Ansaugkanal (11) nahe der Drosselklappe (13) mit der Atmosphäre vorbindende Luftleitung (16), in der ein Luftsteuerventil (18) sowie eine diesem in Richtung zur Atmosphäre nachgeordnete Querschnittsverengung (19) angeordnet sind, durch eine an die Luftleitung (16) stromauf wärts und stromabwärts der Querschnittsverengung (19) angeschlossene Nebenstromleitung (21), in der ein Ventil (22) mit variablem Strömungsquerschnitt angeordnet

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ist, durch ein jeweils dem Rückführungssteuerventil (15), dem Luftsteuerventil (18) und dem Ventil (22) mit variablem Strömungsquerschnitt zugeordnetes, auf Unterdruck ansprechendes Betätigungselement (23, 24, 25) und durch ein auf die Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck im Ansaugkanal (11) stromaufwärts der Drosselklappe (13) und dem Unterdruck in der Nebenstromleitung (21) stromabwärts des Ventils (22) mit variablem Strömungsquerschnitt ansprechendes Regelventil (27), das den Unterdruck zur Betätigung der Betätigungselemente (23, 24) für das Rückführungssteuerventil (15) und das Luftsteuerventil (18) steuert, so daß die Abgasrückführung proportional der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luft erfolgt.

2- Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Regelventil (27) eine mit den Betätigungselementen (23, 24) des Rückführungssteuerventils (15) und des Luftsteuerventils (18) über ein Steuerleitungssystem (26) verbundene Kammer (34) aufweist, die bei Verringerung des Unterdrucks im Ansaugkanal (11) stromaufwärts der Drosselklappe (13) mit dem Steuerleitungssystem (26) verbunden wird.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Betätigungselement (25) für das Ventil (22) mit variablem Strömungsquerschnitt eine flexible Membran ist, die auf einer Seite atmosphärischer Luft, auf der anderen Seite dem Unterdruck des Ansaugkanals (11) stromabwärts der Drosselklappe (13) ausgesetzt ist.

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4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen dicht abgeschlossenen, flexiblen Balgen (39), der in einer Luft mit Atmosphärendruck enthaltenden Kammer (41) angeordnet und mit dem Ventil (22) mit variablem Strömungsquerschnitt mechanisch verbunden ist.

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