DE2935345C2 - Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung - Google Patents

Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung

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DE2935345C2
DE2935345C2 DE2935345A DE2935345A DE2935345C2 DE 2935345 C2 DE2935345 C2 DE 2935345C2 DE 2935345 A DE2935345 A DE 2935345A DE 2935345 A DE2935345 A DE 2935345A DE 2935345 C2 DE2935345 C2 DE 2935345C2
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    • F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
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Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine nach der US-PS 4041 914 bekannte Brennkraftmaschine dieser Art weist keine Nebenstromleiiung zur Luftleitung und kein Luftsteuerventil in der Luftleitung auf. Gleiches gilt für eine nach der US-PS 40 33 308 bekannte Brennkräftmaschine, die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.
Nach der US-PS 40 44 734 ist eine Brennkraftmaschine mit einem eine Drosselklappe enthaltenden Ansaugkanal, mit einem Abgaskanal, der mit dem Ansaugkanal stromabwärts der Drosselklappe durch einen Abgasrückführungskanal verbunden ist, in dem ein von einem auf Unterdruck anzusprechenden Betätigungselement betätigbares Abgasrückführungs-Steuerventil angeordnet ist, und mit einem auf den Unterdruck in dem Ansaugkanal stromaufwärts nächst der Drosselklappe ansprechenden Regelventil, das den Unterdruck auf das Betätigungselement des A-bgasrückführungs-Steuerventils steuert, bekannt
Nach der DE-OS 26 32 187 ist eine Brennkraftmaschine mit einem eine Drosselklappe enthaltenden Ansaugkanal, mit einem Abgaskanal, der mit dem Ansaugkanal stromabwärts der Drosselklappe durch einen Abgasrückführungskanal verbunden ist in dem ein von einem auf Unterdruck anzusprechenden Betätigungselement betätigbares Abgasrückführungs-Steuerventil angeordnet ist und mit einer auf den Unterdruck in dem Ansaugkanal stromaufwärts der Drosselklappe ansprechenden Leitung, die den Unterdruck auf das Beta;
gungselement des Abgasrückführungs-Steuerventils steuert bekannt
Nach der US-PS 40 13 052 ist eine Brennkraftmaschine mit einem eine Drosselklappe enthaltenden Ansaugkanal, mit einem Abgaskanal, der mit dem Ansaugkanal stromabwärts der Drosselklappe durch einen Abgasrückführungskanal verbunden isv, in dem ein von einem auf Unterdruck anzusprechenden Betätigungselement betätigbares AbgasrückfOhrungs-Steuerventil angeordnet ist mit einer den Ansaugkana! stromabwärts der Drosselklappe mit der Atmosphäre verbindenden Luftleitung, mit einem auf den Unterdruck in dem Ansaugkanal stromaufwärts der Drosselklappe ansprechenden, einen Steuerbalg enthaltenden Luftventil, das den Unterdruck auf das Betätigungselement des Abgasrückführungs-Steuerventils steuert bekannt bei dem in der Luftleitung ein Luftsteuerventil angeordnet ist, das ein auf Unterdruck ansprechendes Betätigungselement aufweist
In der DE-OS 29 23 385 ist eine Brennkraftmaschine mit einem eine Drosselklappe enthaltenden Ansaugkanal, mit einem Sekundärluftkanal, der mit dem Ansaugkanal stromabwärts der Drosselklappe verbunden ist und in dem ein von einem auf Unterdruck anzusprechenden Betätigungselement betätigbares Sekundäriuft-Steuerventi! angeordnet ist mit einer den Ansaugkanal nächst stromabwärts der Drosselklappe mit der Atmosphäre verbindenden Luftleitung und mit einem auf den Unterdruck in dem Ansaugkanal stromaufwärts der Drosselklappe ansprechenden Regelventil, das den Unterdruck auf das Betätigungselement des Sekundärlufi-Steuerventils steuert, vorgeschlagen, bei der in der Luftleitung ein Luftsteuerventil angeordnet ist das ein auf Unterdruck ansprechendes Betätigungselement aufweist, und bei der das Regelventil auch den auf das Betätigungselement für das Luftsteuerveritil wirkenden
In der DE-OS 29 08 152 ist eine Brennkraftmaschine mit einem eine Drosselklappe enthaltenden Ansaugka-
eo nal, mit einem Abgaskanal, der mit dem Ansaugkanal stromabwärts der Drosselklappe durch einen Abgasrückführiingskanal verbunden ist, in dem ein von einem auf Unterdruck anzusprechenden Betätigungselement betätigbares Abgasrückführungs-Steuerventil angeordnet ist, mit einer den Ansaugkanal stromabwärts der Drosselklappe mit der Atmosphäre verbindenden Luftleitung, in der sich eine Querschnittsverengung befindet, und mit eir auf den Unterdruck in dem Ansaugkanai
stromaufwärts der Drosselklappe ansprechenden Regelventil, das den Unterdruck auf das Betätigungselement des Abgasrückführungs-Steuerventils steuert, vorgeschlagen, bei der in der Luftleitung stromabwärts der Querschnittsverengung ein Luftsteuerventil angeordnet ist, das ein auf Unterdruck ansprechendes Betätigungselement aufweist und bei der das Regelventil auch den auf das Betätigungselement für das Luftsteuerventil wirkenden Unterdruck steuert
Bei der Rückführung von Abgasen in den Ansaugkanal einer Brenakraftmaschine wird eine rückgeführte Abgasmenge angestrebt die der angesaugten Luftmenge proportional ist Zur Verwirklichung guter Fahreigenschaften eines mit der Brennkraumaschine getriebenen Fahrzeugs sowie einer op^maien '■'--chinenleistung ist es jedoch erforderlich. Uas Verh... iis von rückgeführter Abgasmenge zu angesaugter Lüftmenge abhängig von Belastungsänderung^n der Brennkraftmaschine zu ändern, was bedeui-. ■„ daß für gute Fahrleistungen die rückgeführte ■ bgasmenge bei geringer Maschinenbelastung zu vern».; .τη ist und zur Verringerung der NOx-Anteiie in den Abgasen bei schwerer Maschinenbelastung die rückgeführte Abgasmenge zu erhöhen ist Ferner ist es zur optimalen Masrhlrienleistung und -handhabung erforderlich, die rückgeführte Abgasmenge bei Maschinenbetrieb in großer Höhe zu verringern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Sinne der vorstehenden Forderungen eine Brennkraftmaschine anzugeben, bei der die Abgasrückführung abhängig von Betriebszustandsänderungen der Brennkraftmaschine geändert wird.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs I gelöst
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt
F i g. 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 Ansaugkana! 11 angeordnet. Ein Abgasrückführungskanal 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 IG. Ein Abgasiückführungs-Steuerventii 15 ist in dem Abgasrückführungskanal 14 angeordnet
Eine Luftleitung 16 ist mit einem Unterdruckaustritt 45 des Ansaugkanals 11 verbunden, der stromabwärts der Leerlauf Stellung der Drosselklappe 13 vorgesehen ist Die Luftleitung Ib hat eine Olfnung 17 zur Atmosphäre. Ein Luftsteuerventil 1? ist in der Luftleitung 16 vorgesehen. Eine Querschnittsverengung i9 ist in der Luftleitung 16 zwischen dem Luftsteuerventil 18 und aer Öffnung 17 angeordnet Eine Nebenstromleitung 21 ist mit der Luftleitung 16 stromaufwärts und stromabwärts der Querschnittsverengung 19 verbunden. Ein Ventil 22 mit variablem Querschnitt ist in der Nebenstromleitung 21 vorgesehen. Das Abgasrückführungs-Steuerventil 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 zu dem 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 Bereich 29 hat Eine Leitung 31, die ein offenes Ende aufweist ist Teil des Steuerleitungssystems 26 und wird durch Kontakt mit dem mittleren Bereich 29 der Membran 28 geschlossen und geöffnet. Eine variable Ventilöffnung 32 ist somit zwischen der Leitung 31 und dem mittleren Bereich 29 der Membran 28 ausgebildet Eine Kammer 33 über der Membran 28 des Regelventil 27 wird dem Druck in der Nebenstromleitung 2J stromabwärts des Ventils 22 ausgesetzt. Eine Kammer 34 unter der Membran 28 ist mit einem Unterdruckaustritt 44 in einem Venturiabschnitt 36 des Vergasers über eine Leitung 35 verbunden. Eine Querschrittsverenpung 37 ist in dem Steuerleitungssystem 26 zwischen dem Ventil 22 und dem Abgasrückführungs-Sceuerventil 15 angeordnet Eine weitere Querschnittsv up- -igung 38 ist in der Nebenstromleitung 21 zwischen dem Ventil 22 und der Luftleitung 16 vorgesehen.
Bei Betrieb der Brennkraftmaschine 10 unter geringer Belastung ist der Betriebsunterdruck an dem Unterdruck"ustritt 45 des Ansaugkanals 11 hoch und wirkt auf das Betätigungselement 25 so ein, daß das Ventil 22 geschlossen wird. Ferner wirkt er auf die Betätigungs elemente 23 und 24 so ein, daß das Abgasrückführungs-Steuerventii 15 und das Luftsteuei—enti! 18 geöffnet werden. Es werden dann Abgase vom Abgaskanal 12 zum Ansaugkanal 11 zurückgeführt Der Unterdruck in der Luftleitung 16 zwischen dem Lufmeuervemil 18 und der Querschnittsverengung 19 wirkt über die Querschnittsverengung 38 auf das Regelventil 27 ein und bewirkt ein Abheben des mittleren Bereichs 29 der Membran 28 von der Ventilöffnung 32. Ferner bewirkt der Unterdruck am Unterdruckaustrir. 44, der über die Leitung 35 der Kammer 34 zugeführt wird, en 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 Luftleilung 16 zwischen dem Luftsteuerventil 18 und der Querschni'tsverengung 19, andererseits durch den Unterdruckwert am Unterdruckaustritt 44 des Venturiabschnitts 36. Bei ansteigendem Unterdruck am Unterdruckaustritt 44 schließt das Regelventil 27 und bewirkt eine Zunahme des Unterdrucks an den Betätigungselementen 23 und 24, wodurch die Strömung der rückgeführten Abgase gleichfalls zunimmt.
Andererseits wird der Betriebsunterdruck am Unterd'-uckaustritt 45 des Ansaugkanals 11 bei Änderung des Maschinenbetriebes von geringer zu schwerer Belastung verringert und bewirkt eine allmähliche Öffnung des Ventils 22. Somit wird der Unterdruck in der Kammer 33 dazu proportional durch den Atmosphärendruck beeinflußt, so daß der mittlere Bereich 29 der Membran 28 im Sinne einer Verringerung der Strömung durch die Venti)ö/fnung32 bewegt wird. Der auf das Betätigungselement 23 einwirkende Unterdruck bewegt dann das Abgasrückführungs-Steuerventil 15 so, daß d;e Abgasrückführung durch den AbgasrücktüLrungskanal >4 weiter verstärkt wird.
Somit wird der auf die Steuerventile 15 und 18 einwirkende Betriebsunte/druck des Ansaugkanals 11 durch ein Regelventil 27 geregelt, das in einer Nebenstromlei-
29 35 345 5 35 6 j •
tung 21 angeordnet ist, die den Ansaugkanal 11 mit der 40 ί
Atmosphäre verbindet. Das Regelventil 27 spricht pro 45 5
portional der Maschinenbelastung an und wird so betä 50 j
tigt, daß die Abgasrückführung entsprechend dem Un 55
terdruck im Ansaugkanal 11 geändert oder korrigiert 5 £0
wird, so daß sie den Betriebsbedingungen der Brenn 65
kraftmaschine angepaßt wird. Das Abgasrückführungs-
Steuerventi! 15 und das Luftsteuerventil 18 arbeiten
synchron, so daß durch Messung der Strömung durch
die zur Atmosphäre führende Quarschnittsverengung io
ι 19 und davon abhängige Auswahl der Strömungseigen
\[ schaften des Abgasruckführtings-Steüerventils 15 ver
schiedene Abgasrücfcführungswerte verwirklicht wer
den können.
Das auf Unterdruck ansprechende Betätigungsele- 15
ment 25 wird durch die Druckdifferenz zwischen dem an
einer Seite seiner Membran auftretenden Atmosphä
rendruck und dem an der anderen Seite seiner Mem
bran auftretenden Unterdruck des Steuerleitungssy
stems 26 betätigt. Wenn bei einer solchen Anordnung 20
der Atmosphärendruck korrigiert werden muß, so kann
dies in der in F Ί g. 2 gezeigten Weise verwirklicht wer
den. Ein dicht abgeschlossener, flexibler Balg 39 ist in
einer Kammer 41 befestigt, die Luft mit Atmosphären
druck enthält Eine flexible Membran 42 verschließt den 25
Boden der Kammer 41 und wird dem Unterdruck des
Steuerleitungssystems 26 ausgesetzt Der Balg 39, die
Membran 42 und eine Membran 46 sind jeweils mit dem
Ventil 22 veränderbaren Querschnitts über eine mecha
nische Verbindung 43 verbunden. In anderer Hinsicht 30
stimmt die in F i g. 2 gezeigte Anordnung mit derjenigen
nach F i g. 1 überein.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
J

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Brennkraftmaschine mit einem eine Drosselklappe (13) enthaltenden Ansaugkanal (11), mit einem Abgaskanal (12), der mit dem A^saugkanal (11) stromabwärts der Drosselklappe (13) durch einen Abgasrückführungskanal (14) verbunden ist, in dem ein von einem auf Unterdruck ansprechenden Betätigungselement (23) betätigbares Abgasrückführungs-Steuerventil (15) angeordnet ist, mit einer den Ansaugkanal (11) stromabwärts der Drosselklappe (13) mit der Atmosphäre verbindenden Luftleitung (16), in der sich eine Querschnittsverengung (19) befindet, und mit einem auf den Unterdruck in dem Ansaugkanal (11) stromaufwärts der Drosselklappe (13) ansprechenden Regelventil (27), das den Unterdruck auf das Betätigungselement (23) des Abgasrückführungs-Steuerventils (15) steuert, dadurch gekennzeichnet, daS in der Luftleitung (16) stromabwärts der Querschnittsverengung (19) ein Luftsteuerventil ;*8) angeordnet ist, das ein auf Unterdruck ansprecnendes Betätigungselement (24) aufweist, das mit der Luftleitung (16) stromaufwärts und stromabwärts der Querschnittsverengung (19) eine Nebenstromleitung (21) verbunden ist, in der ein von einem auf Unterdruck ansprechenden Betätigungselement (25) betätigbares Ventil (22) mit variablem Strömungsquerschnitt angeordnet ist, und daß das Regelventil (27) auch den auf das Betätigungselement (24) für das Luftsteuerventil (18) wirkenden Unterdruck steuert.
Z Brennkraftmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (27) eine mit den Betätigungseiementen {23, 24) des Abgasrückführungs-Steuerventils (15) ui«d df j Luftsteuerventils (18) über ein Steuerleitungssysten (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 einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (25) für das Ventil (22) mit variablem Strömungsquerschnitt eine flexible Membran ist, die auf einer Qetf-o ahnncnharicrhpr I lift auf Hf»r anHf>-
ren Seite dem Unterdruck des Ansaugkanals (11) stromabwärts der Drosselklappe (13) ausgesetzt ist
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen dicht abgeschlossenen, flexiblen Balg (39), der in einer Luft mit Atmosphärendruck enthaltenden Kammer (41) angeordnet und mit dem Ventil (22) mit variablem Strömungsquerschnitt mechanisch verbunden ist
DE2935345A 1978-09-01 1979-08-31 Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung Expired DE2935345C2 (de)

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