DE2936050C2

DE2936050C2 - Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung

Info

Publication number: DE2936050C2
Application number: DE2936050A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kounosu Saitama Nishimura; Takeshi Niiza Saitama Noguchi; Takashi Niiza Saitama Umemoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1978-09-07
Filing date: 1979-09-06
Publication date: 1984-06-28
Also published as: US4249503A; JPS5537504A; GB2029899A; AU5062879A; JPS5750936B2; GB2029899B; DE2936050A1; FR2435606B1; AU533768B2; FR2435606A1; CA1114257A

Description

nen eine Drosselklappe enthaltenden Ansaugkanal über einen Verbindungskanal, der stromabwärts der Drossel-Klappe in den Ansaugkanal mündet, bekannt, die ein in dem Verbindungskanal angeordnetes Rückführungssteuerventil, eine den Ansaugkanal nahe der Drosselklappe mit der Atmosphäre verbindende Luftleitung, in der ein Luftsteuerventil sowie eine diesem in Richtung zur Atmosphäre nachgeordnete Querschnitlsverengung angeordnet sind, eine an die Luftleitung stromabwäi is der Querschnittsverengung angeschlossene Luftleitung, eine an den Ansaugkanal stromaufwärts der Drosselklappe angeschlossene Unterdruckleitung, ein auf die Druckdifferenz des Unterdrucks in der Unterdruckleitung und des Unterdrucks in der Luftsteuerleitung ansprechendes Regulierventil, ein die Betätigungsvorrichtungen für das Rückführungssteuerventil und das Luftsteuerventil mit dem Ansaugkanal nahe der Drosselklappe verbindendes Steuerleitungssystem, eine Verbindung des Regulierventils mit den Betätigungsvorrichtungen und eine Verzögerungseinrichtung zur Verzögerung der Einwirkung von Unterdruck auf das Steuerleitungssystem aufweist

Aus der US-PS 40 04 734 ist eine die Fehlfunktion eines Abgasrückführungssteuerventils erfassende Einrichtung bekannt, bei der unter anderem ein Steuerleitungssystem nahe der Drosselklappe angeschlossen ist.

Aus der DE-OS 23 48 045 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der eine gesonderte Einrichtung vorgesehen ist, über die einem Zusatzluftkanal auch bei geschlossener Luftklappe Zusatzluft zuführbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Abgasrückführung beim Kaltstart der Brennkraftmaschine auf einfache und zuverlässige Weise reduziert werden kann, wenn die Luftklappe des Vergasers dieser Brennkraftmaschine weitgehend oder ganz geschlossen ist.

Diese Aufgabe wird einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs dadurch gelöst, daß die Luftleitung in dem Ansaugkanal stromaufwärts der Unterdruckleitung und stromabwärts einer in dem Ansaugkanal angeordneten Luftklappe mündet.

Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur beschrieben, die schematisch eine Abgasrückführung bei einer Brennkraftmaschine zeigt.

Die Brennkraftmaschine 10 hat einen Ansaugkanal 11 für ein Kraftstoff-Luft-Gemisch sowie einen Abgaskanal 12. Indem Ansaugkanal 11 ist eine Drosselklappe 13 angeordnet. Ein Kanal 14 verbindet den Abgaskanal 12 mit dem Ansaugkanal 11 an einer Stelle stromabwärts der Drosselklappe 13 und ermöglicht die Rückführung von Abgasen in die Brennkraftmaschine 10. Ein Rückführungssteuerventil 15 ist in dem Kanal 14 angeordnet. Ein Venturiabschnitt 44 des Vergasers ist in dem Ansaugkanal 11 stromaufwärts der Drosselklappe 13 vorgesehen, und stromaufwärts dieses Abschnitts 44 ist eine Luftklappe 45 angeordnet.

Eine Luftleitung 16 ist mit dem Ansaugkanal 11 an einer Stelle stromabwärts der Drosselklappe 13 verbunden und hat eine öffnung 17 zwischen dem Venturiabschnitt 44 und der Luftklappe 45. Ein Luftsteuerventil 18 ist in der Luftleitung 16 vorgesehen, und sein Austritt 46 ist mit dem Ansaugkanal 11 stromabwärts der Drosselklappe 13 verbunden. Eine Querschnittsverengung 19 ist in der Luftleitung 16 an einer Stelle zwischen dem Luftsteuerventil 18 und der öffnung 17 angeordnet. Eine Zweigleitung 21 ist mit der Luftleitung 16 stromabwärts der Querschnittsverengung 19 verbunden, und ein Regulierventil 22 ist in der Zweigleitung 21 angeordnet

Die Steuerventile 15 und 18 und das Regulierventil 22 sind mil einer Betätigungsvorrichtung 23, 24 b/w. 25 versehen, die unterdruckabhängig arbeitet, jede dieser Betätigungsvorrichtungen ist mit einem Steuerleitungssystem 26 verbunden, das wiederum mit dem Ansaugkanal 11 an einem zweiten Unterdruckaustritt 47 nahe der Drosselklappe 13 oberhalb ihrer Leerlautstellung verbunden ist.

Die Betätigungsvorrichtung 25 des Regulierventils 22 ist eine bewegliche Membran mit einem mittleren, nicht flexiblen Abschnitt 27. Eine offene Leitung 28 bildet einen Teil des Steuerleitungssystems 26 und wird durch Kontakt mit dem mittleren Abschnitt 27 der Membran 25 geschlossen und geöffnet. Auf diese Weise ist eine variable Ventilöffnung 29 zwischen der Leitung 28 und dem mittleren Abschnitt 27 der Membran 25 ausgebildet. Die Kammer 30 oberhalb der Membran 25 des

2!) Regulierventils 22 wird dem Unterdruck in der Zweigleitung 21 ausgesetzt. Die Kammer 31 unter der Membran 25 ist mit einer Unterdruckleitung 32 verbunden, die wiederum mit dem Ansaugkanal 11 stromaufwärts der Drosselklappe 13 im Venturiabschnitt 44 des Vergasers verbunden ist. Eine Querschnittsverengung 33 ist in dem Steuerle'tungssystem 26 stromaufwärts des Regulierventils 22, des Rückführungssteuerventils 15 und des Lnftsteuerventils 18 angeordnet, und zwar an einer Stelle, bevor das Steuerleitungssystem 26 sich zu den einzelnen Ventilen verzweigt. Eine weitere Querschnittsverengung 34 ist in der Unterdruckleitung 32 zwischen dem Regulierventil 22 und einem ersten Unterdruckaustritt 35 zum Venturiabschnitt 44 vorgesehen.

Der Betriebsunterdruck am zweiten Unterdruckaustritt 47 des Ansaugkanals 11 wirkt im Betrieb der Brennkraftmaschine auf die Betätigungsvorrichtungen 23 und 24 ein und öffnet das Rückführungssteuerventil 15 sowie das Luftsteuerventil 18. Die Abgase werden aus dem Abgaskanal 12 in den Ansaugkanal 11 eingeführt Der Unterdruck in der Luftleitung 16 zwischen dem Luftsteuerventil 18 und der Querschnittsverengung 19 wirkt auf das Regulierventil 22 ein und bewirkt ein Abheben des mittleren Abschnitts 27 der Membran 25 von der Ventilöffnung 29. Ferner wirkt der Unterdruck in dem ersten Unterdruckaustritt 35 über die zweite Kammer 31 auf das Regulierventil 22 ein und bewirkt eine Schließung der Ventilöffnung 29 mit der Membran 25. Somit wird der Betrieb des Regulierventils 22 durch zwei Unterdruckwerte gesteuert, und zwar durch den Unterdruckwert in der Luftleitung 16 zwischen dem Luftsteuerveniil 18 und der Querschnittsverengung 19 und durch den Unterdruckwert am Unterdruckaustritt 35 des Venluriabschnitts 44. Wenn der Unterdruck am ersten Unterdruckaustritt 35 zunimmt, so schließt das Regulierventil 22 und bewirkt eine Zunahme des Unterdrucks in den Betätigungsvorrichtungen 23 und 24, so daß die Abgasrückführung verstärkt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß der Betriebsunterdruck des Ansaugkanals, der auf ein

to Steuerventil einwirkt, durch ein Regulierventil geregelt wird, welches in einem Kanal angeordnet ist, der den Ansaugkanal mit der Atmosphäre verbindet. Das Regulierventil spricht proportional der Maschinenbelastung an, so daß die Einführung von Abgasen in direkter Wei-

(>5 se gesteuert wird. Das Rückführungssteuerventil und das Liiftsteuerventil arbeiten synchron, so daß durch Bemessung der Strömung durch die Querschnittsverengung zur Atmosphäre hin und davon abhängige Aus-

wahl der Strömungseigenschaften des Luftsteuerventils verschiedene Abgasrückführungswerte verwirklicht werden können.

Wenn die Luftleitung 16 mit dem Ansaugkanal 11 über die Öffnung 17 stromabwärts der Luftklappe 45 verbunden wird, so wird beim Kaltstart der Brennkraftmaschine 10 die Luftklappe 45 geschlossen, und ein relativ hoher Unterdruck tritt an der öffnung 17 und der öffnung 46 stromabwärts der Drosselklappe 1.3 auf. Dadurch wird ein hoher Unierdruck in der Kammer 30 des Regulierventils 22 über die Zweigleitung 21 erzeugt. Der mittlere Abschnitt 27 der Membran 25 hebt sich dann von der öffnung 29 ab und verstärkt die dort vorhandene Strömung, so daß die Abgasrückführung über das Rückführungssteuerventil 15 verringert wird, da dieses geschlossen wird. Eine allmähliche Öffnung der Luftklappe 45 verringert den Unterdruck in der Leitung 16 und der Zweigleitung 21, so daß der Unterdruck in der Kammer 30 des Regulierventils 22 entsprechend abnimmt. Damit nimmt auch die Strömung durch die Vemilöffnung 29 des Regulierventils 22 ab, und die öffnung des Rückführungssteuerventils 15 wird vergrößert. Diese Steuerung der Abgasrückführung erfolgt automatisch durch Änderung des Unterdrucks an der öffnung 17.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanspruch:

Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung aus einem Abgaskanal in einen eine Drosselklappe enthaltenden Ansaugkanal über einen Verbindungskanal, der an den Ansaugkanal stromabwärts der Drossalklappe angeschlossen ist, mit einem Rückführungssteuerventil in dem Verbindungskanal, mit einer an den Ansaugkanal nahe oder stromabwärts der Drosselklappe angeschlossenen Luftleitung, in der ein Luftsteuerventil und stromaufwärts des Luftsteuerventils eine Querschnittsverengung angeordnet sind, mit einer an die Luftleitung zwischen der Querschnittsverengung und dem Luftsteuerventil angeschlossene Zweigleitung, in der ein Regulierventil angeordnet ist, mit einer mit dem Rückführungssteuerventil und einer mit dem Luftsieuerventil verbundenen Unterdruckbetätigungsvorrichtung und mit einer an den Ansaugkanal stromaufwärts der Drosselklappe angeschlossenen Unterdruckleitung, bei der die Steuerung des Regulierventils abhängig von der Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck in der Unterdruckleitung und dem Unterdruck in der Zweigleitung erfolgt, ein die Unterdruckbetätigungsvorrichtungen mit dem Ansaugkanal nahe der Drosselklappe verbindendes Steuerleitungssystem vorgesehen ist und das Regulierventil über das Steuerleitungssystem mit den Betätigungsvorrichtungen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitung (16) in dem Ansaugkanal (11) stromaufwärts der Unterdruckleitung (32) und stromabwärts einer in dem Ansaugkanal (11) angeordneten Luftklappe (45) mündet.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung aus einem Abgaskanal in einen eine Drosselklappe enthaltenden Ansaugkanai über einen Verbindungskanal, der an den Ansaugkanal stromabwärts der Drosselklappe angeschlossen ist, mit einem Rückführungssteuerventil in dem Verbindungskanal, mit einer an den Ansaugkanal nahe oder stromabwärts der Drosselklappe angeschlossenen Luftleitung, in der ein Luftsteuerventil und stromaufwärts des Luftsteuerventils eine Querschnittsverengung angeordnet sind, mit einer an die Luftleitung zwischen der Querschnittsverengung und dem Luftsteuerventil angeschlossenen Zweigleitung, in der ein Regulierventil angeordnet ist, mit einer mit dem Rückführungssteuerventil und einer mit dem Luftsteuerventil verbundenen Unterdruckbetätigungsvorrichtung und mit einer an den Ansaugkanal stromaufwärts der Drosselklappe angeschlossenen Unterdruckleitung, bei der die Steuerung des Regulierventils abhängig von der Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck in der Unterdruckleitung und dem Unterdruck in der Zweigleitung erfolgt, ein die Unterdruckbeiätigungsvorrichtungen mit dem Ansaugkanal nahe der Drosselklappe verbindendes Steuerleilungssystem vorgesehen ist und das Regulierventil über das Steuerleitungssystem mit den Betätigungsvorrichtungen verbunden ist.

Fiei der Abgasrückführung in Brennkraftmaschinen der eingangs genannten Art wird angestrebt, die Menge rückgeführter Abgase proportional zu der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luft /u bemessen. Lösungen dafür sind bereits vorgeschlagen worden.

Aus der GB-PS 14 86 651 ist beispielsweise eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführung bekannt, bei der in der Luftleitung eine Drossel vorgesehen ist. Nach dieser Drossel führt eine Zweigleitung zu einem Regulierventil. Diese bekannte Vorrichtung weist eine mit dem Rückführungssteuerventil verbundene Unterdruckbetätigungsvorrichtungauf.
Eine Unterdruckbetätigungsvorrichtung für ein Luftsteuerventil ist ebenfalls in der US-PS 40 13 052 offenbart

In beiden der genannten Druckschriften ist eine Unterdruckleitung stromaufwärts der Drosselklappe an den Ansaugkanal angeschlossen. Das Regulierventil der Vorrichtung gemäß der GB-PS 14 86 651 wird abhängig von der Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck in der Unterdruckleitung und dem Unterdruck in der Zweigleitung gesteuert. Desweiteren ist dabei ein die Betätigungsvorrichtung mit dem Ansaugkanal verbindendes Steuerleitungssystem vorgesehen. Das Regulierventil wirkt über das Steuerleitungssystem auf die Betätigungsvorrichtung ein.

Aus der DE-OS 29 08 152 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugkanal für Kraftstoff-Luftgemisch und einem Abgaskanal zur Abführung von Abgasen bekannt, die durch einen Kanal zur Einführung von Zusatzgas in den Ansaugkanal oder den Abgasl-.anal, 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 Luftkanal gesteuertes Regelventil zur Steuerung des Unterdrucks für die jeweilige Unterdruckbetätigungsvorrichtung gekennzeichnet ist.

Aus der DE-OS 29 35 345 ist eine Brennnkraftmaschine mit Abgasrückführung bekannt, die einen eine Drosselklappe enthaltenden Ansaugkanal zur Zuführung eines Krafistoff-Luftgemisches, einen Abgaskanal zur Abführung von Abgasen und eine Vorrichtung zur Abgasrückführung, die einen den Abgaskanal mit dem Ansaugkanal stromabwärts der Drosselklappe verbindenden Kanal umfaßt, enthält. Diese bekannte Brennkraftmaschine weist ein in dem Kanal angeordnetes Abgassteuerventil, eine den Ansaugkanal nahe der Drosselklappe mit der Atmosphäre verbindende Luftleitung, in der ein Luftsteuerventil sowie eine diesem in Richtung zur Atmosphäre nachgeordnete Querschnittsverengung angeordnet sind, eine an die Luftleitung stromaufwärts und stromabwärts der Querschnittsverengung angeschlossene Nebenstromleitung, in der ein Ventil mit variablem Strömungsquerschnitt angeordnet ist, ein jeweils dem Rückführungssteuerventil, dem Luftsteuerventil und dem Ventil mit variablem Strömungsquerschnitt zugeordnetes, auf Unterdruck ansprechendes Betätigungselement und ein auf die Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck im Ansaugkanal stromaufwärts der Drosselklappe und dem Unterdruck in der Neben-

ho stromleitung stromabwärts des Ventils mit variablem Strömungsquerschnitt ansprechendes Regelventil, das den Unterdruck zur Betätigung der Betätigungselemente für das Rückführungssteuerventil und das Luftsteuerventil steuert, so daß die Abgasrückführung proportio-

h5 nal der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luft erfolgt, auf.

Aus der DIi-C)S 29 35 878 ist eine Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung aus einem Abgaskanal in ei-