DE2937142C2

DE2937142C2 - Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung

Info

Publication number: DE2937142C2
Application number: DE2937142A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Tachikawa Tokyo Ishii; Hiroyuki Kounosu Saitama Nishimura; Toshio Urawa Saitama Shioya
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1978-09-14
Filing date: 1979-09-13
Publication date: 1982-12-09
Also published as: AU5081779A; JPS5751538B2; FR2436260B1; JPS5549564A; AU532995B2; FR2436260A1; CA1108494A; GB2031065A; US4249504A; DE2937142A1; GB2031065B

Description

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

Bekanntlich kann bei einer solchen Brennkraftmaschine die Abgasrückführung mit einem Ventil gesteuert werden, das mit einer unterdruckabhängig arbeitenden Vorrichtung betätigt wird und die Abgasströmung in den Ansaugkanal der Brennkraftmaschine steuert.

Aus DE-OS 28 05 122 ist eine Abgasrückführung bei einer Brennkraftmaschine bekannt, die durch eine Ansaugleitung mit einer darin befindlichen Drosselklappe zur Regelung eines Luftstromes durch die Brennkraftmaschine, durch eine Auslaßleitung, durch eine Rückführungsleitung für das Abgas mit einem ersten Abschnitt, der von der Auslaßleitung wegführt, und einem zweiten Abschnitt, der sich zu der Ansaugleitung e>5 stromabwärts der Drosselklappe erstreckt, durch ein Durchflußregelventil für die Abgasrückführung mit einem Ventilsitz, der in der Abgasrückführungsleitung angeordnet ist und einen Abgasstrom von dem ersten Abschnitt der Abgasrückführungsleitung zu dem zweiten Abschnitt der Abgasrückführungsleitung durchläßt, und mit einem Ventilelement, das mit dem Ventilsitz zur Regelung des Durchflusses an Abgasen zusammenarbeitet, durch eine erste Drosseleinrichtung, die in dem zweiten Abschnitt der Abgasrückführungsleitung liegt und eine erste Zone zwischen der ersten Drosseleinrichtung und dem Ventilsitz begrenzt, durch eine zweite Drosseleinrichtung, die in der Ansaguleitung stromabwärts der Drosselklappe und stromaufwärts einer Austrittsöffnung liegt, die in die Luftansaugleitung mündet, zu der die Abgasrückführungsleitung führt, wobei eine zweite Zone zwischen der zweiten Drosseleinrichtung und der Drosselklappe begrenzt wird, und durch eine Steuereinrichtung, die eine Differenz zwischen einem ersten Druck in der zweiten Zone und einem zweiten Druck in der ersten Zone auf einer vorbestimmten Größe hält und die eine erste Feder, die das Ventilelement in seine Eingriffsstellung mit dem Ventilsitz vorbelastet, ein druckempfindliches Element, das mit dem Ventilelement verbunden ist, eine Kammer, die über ein erstes Organ und eine zweite Leitung mit dem Ansaugdruck stromabwärts der Drosselklappe und mit dem Atmosphärendruck entsprechend in Verbindung steht, so daß in der Kammer ein Steuerdruck aufgebaut wird, der an dem druckempfindlichen Element anliegt, ein Nebenluftventil, das eine der öffnungen zur Steuerung des Durchflusses und zur Regulierung des Steuerdrucks zugeordnet ist, eine druckempfindliche Einrichtung, die mit dem Nebenluftventil verbunden ist und in Abhängigkeit von einer Zunahme der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druck arbeitet, um das Nebenluftventil zu verschieben und den Steuerdruck zu vermindern sowie das druckempfindliche Element derart zu beaufschlagen, daß die Vorbelastung durch die erste Feder überwunden und das Ventilelement so verschoben wird, daß die Rückführung der Abgase zunimmt und eine zweite Feder umfaßt, die derart angeordnet ist, daß das Nebenluftventil in Richtung auf die Zunahme des Steuerdrucks bei einer Abnahme der Differenz zwischen dem ersten und zweiten Druckwert vorbelastet ist, und die die erste Feder derart verschieben kann, daß sich das Ventilelement in Richtung auf den Ventilsitz verschiebt und die Rückführung der Abgase vermindert, gekennzeichnet ist.

Aus DE-OS 27 42 540 ist eine Ventilanordnung zur Steuerung der Rezirkulation von Abgasen bei einem Verbrennungsmotor infolge der Größe des Abgasdrucks bekannt, die durch Gehäusemittel, welche einen Abgaseinlaß und einen Abgasauslaß definieren, Ventilmittel, welche die Strömung vom Einlaß zum Auslaß steuern, eine bewegliche Druckwandleranordnung, angeordnet innerhalb des Gehäuses und betriebsmäßig verbunden mit dem Ventil, wobei diese Wandleranordnung einen oberen Gehäusemantel, einen unteren Gehäusemantel, auf Druck ansprechende Mittel, welche mit dem oberen Gehäusemantel eine Luftanzapfkammer bilden, Luftanzapfdurchlaßmittel, ausgebildet durch den oberen Gehäusemantel hindurchgehend, Anzapfventilmittel, betriebsmäßig verbunden mit den auf Druck ansprechenden Mitteln zur Steuerung des Flusses durch die Luftanzapfdurchlaßmittel, und wobei die auf Druck ansprechenden Mittel Mittel aufweisen, welche einen Durchlaß bilden zur Verbindung der Luftanzapfkammer mit der Atmosphäre aufweist und durch Mittel, welche den Abgaseinlaßdruck mit den auf Druck

ansprechenden Mitteln verbinden, um die Anzapfventilmittel zu steuern, gekennzeichnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ventilanordnung für die Abgasrückführung möglichst kompakt aufzubauen und ihre Funktionssicherheit sowie ihre Betriebseigenschaften zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst und ist hierzu folgendermaßen aufgebaut:

Sie hat einen Ansaugkanal zur Zuführung eines Kraitstoff/Lartgemisches, der eine Drosselklappe enthält, sowie einen Abgaskanal zur Abführung der Abgase Eine Vorrichtung zur Abgasrückführung umfaßt einen den Abgaskanal mit dem Ansaugkanal stromabwärts der Drosselklappe verbindenden Kanal in dem ein Rückführungssteuerventil angeordnet ist, welches mit einer Unterdruckvorrichtung betätigt wird. Ferner ist ein mit einer Kappe verschließbares Gehäuse vorgesehen, in dem ein Luftsteuerventil angeordnet ist. Das Luftsteuerventil ist wiederum in einer den Ansaugkanal nahe der Drosselklappe mit der Atmosphäre verbindenden Luftleitung vorgesehen. Ferner ist an den Ansaugkanal stromaufwärts der Drosselklappe eine Unterdruckleitung angeschlossen. Weiterhin ist in dem Gehäuse ein Regulierventil angeordnet, dessen Betätigugnsvorrichtung auf den Differenzdruck zwischen dem Unterdruck in der Unterdruckleitung und dem Unterdruck in der Luftleitung stromaufwärts des Luftsteuerventils anspricht Ein Steuerleitungssystem ist an den Ansaugkanal nahe der Drosselklappe angeschlossen, wodurch das Regulierventil über dieses Steuerleitungssystem auf die Betätigungsvorrichtungen für das Rückführungssteuerventil und für das Luftsteuerventil einwirkt

Das Luftsteuerventil, das Regulierventil und die Betätigungsvorrichtungen für jedes dieser Ventile sind in einem einheitlichen Gehäuse angeordnet. Dadurch wird die Gesamtgröße der Abgasrückführungsvorrichtung verkleinert und ihr Zusammenbau erleichtert. Ferner wird dadurch die Betriebszuverlässigkeit der beiden Ventile erhöht so daß sie durch ihre Anordnung in geringem Abstand zueinander ein verbessertes Ansprechverhalten bzw. eine größere Empfindlichkeit erhalten.

Gemäß einer Weiterbildung kann das Luftsteuerventil eine flexible Membran enthalten, die auf Differenzdruck anspricht. Diese Membran kann mit ihrem Umfang zwischen dem Gehäusekörper ui.d seiner Verschlußkappe verklemmt sein. Ferner kann das Regulierventil eine Membran aufweisen, deren Umfang zwischen dem Unterteil und dem Gehäusekörper verklemmt ist. Das Regulierventil wirkt dann über das Steuerleitungssystem auf die Betätigungsvorrichtung für das Rückführungssteuerventil und auf die flexible Membran des Luftsteuerventils ein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt:

F i g. 1 einen schematischen Teilschnitt eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Fig.2 einen teilweise gebrochenen Schnitt gemäß der Linie 2-2 nach Fi g. 1.

In den Figuren ist eine Brennkraftmaschine 10 mit einem Ansaugkanal 11 für ein Kraftstoff-Luftgemisch und einem Abgaskanal 12 dargestellt. Eine Drosselklappe 13 ist im 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 dem Ansaugkanal 11 an s einer Stelle stromabwärts der Drosselklappe 13 verbunden und enthält ein Luftsteuerventil 18. Ein Gehäuse 19 hat einen Unterteil 20, einen Gehäusekörper 21 und eine Kappe 22, die durch nicht dargestellte Befestigungsmittel miteinander verbunden sind. Das ίο Rückführungssteuerventil 15 ist mit einer Unterdruck-Betätigungsvorrichtung versehen, die eine Membran 23 enthält Das Luftsteuerventil 18 ist in dem Gehäusekörper 21 angeordnet und mit einer Membran 24 versehen, deren Umfang zwischen der Kappe 22 und dem '⁵ Gehäusekörper 21 verklemmt ist Jede Membran 23 und 24 wird durch den Unterdruck in einem Steuerleitungssystem 26 beaufschlagt das nahe der Drosselklappe 13 an den Ansaugkanal U angeschlossen ist

Ein Regulierventil 27 ist in dem Unterteil 20

angeordnet und mit einer beweglichen Membran 28 versehen, deren Umfang zwischen dem Gehäusekörper 21 und dem Unterteil 20 verklemmt ist Die Membran 28 hat einen mittleren nicht flexiblen Abschnitt 29. Eine öffnung 31, die einen Teil des Steuerleitungssystems 26 bildet wird durch Kontakt mit dem mittleren, nicht flexiblen Abschnitt 29 der Membran 28 geschlossen und geöffnet

Auf diese Weise ergibt sich eine variable Öffnung 32

zwischen der öffnung 31 und dem mittleren Abschnitt 29 der Membran 28. Die Kammer 33 über der Membran 28 des Regulierventils 27 wird dem Unterdruck in der

Luftleitung 16 ausgesetzt, der durch das Luftsteuerventil

18 beeinflußt wird. Die Kammer 34 unter der Membran 28 ist über die öffnung 30 mit einer Unterdruckleitung 35 verbunden, die wiederum mit dem Ansaugkanal U stromaufwärts der Drosselklappe 13 in dem Venturiabschnitt 36 des Vergasers verbunden ist.

Eine Abzweigung 25 (Fig.2) des Steuerleitungssystems 26 führt zu der Kammer 37 über der flexiblen ■Ό Membran 24. Die Kammer 38 unter der Membran 24 wird dem Unterdruck in einer Luftleitung 39 ausgesetzt, die an den Luftfilter 40 des Vergasers angeschlossen ist und eine Querschnittsverengung 41 enthält. Eine nicht dargestellte Ansaugluft-Heizvorrichtung ist der Luftleitung 39 zugeordnet und heizt die Luft auf, die vom Luftfilter 40 zur Querschnittsverengung 41 strömt. Ferner ist das Luftsteuerventil 18 so konstruiert, daß es einen geringfügigen Ventilationsquerschnitt auch in seiner Schließstellung aufweist so daß die zuvor erhitzte Luft durch die Kammer 38 sowie an dem Luftsteuerventil 18 im Gehäusekörper 21 des Gehäuses 19 vorbeiströmt. Das Gehäuse 19 wird somit in gewissem Grade warmgehalten, um fehlerhafte Funktionen in der kalten Jahreszeit zu verhindern.

Beim Betrieb der Vorrichtung wirkt der Unterdruck in dem Steuerleitungssystem 26 auf die Membranen 23 und 24 des Rückführungssteuerventils 15 sowie des Luftsteuerventils 18 ein, so daß diese Ventile geöffnet werden.

Die Abgase strömen dann aus dem Abgaskanal 12 zum Ansaugkanal 11. Gleichzeitig verstärkt das Luftsteuerventil 18 die Luftströmung aus der Kammer 38 in die Luftleitung 16 und erzeugt somit einen Unterdruck in der Kammer 33. Dieser Unterdruck in der Kammer 33 wirkt auf die Oberseite der Membran 28 des Regulierventils 27 ein, wodurch der mittlere Abschnitt 29 der Membran 28 von der variablen öffnung 32 abgehoben wird. Dadurch wird der

Unterdruck in dem Steuerleitungssystem 26 verringert und bewegt das Rückführungssteuerventil 15 zur Schließstellung. Ferner wird der Unterdruck der Unterdruckleitung 35 in die Kammer 34 eingeleitet und wirkt auf die Unterseite der Membran 28 ein, wodurch der mittlere Abschnitt 29 der Membran 28 die variable öffnung 32 verschließt.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird durch das Gehäuse 19 mit dem Unterteil 20, dem Gehäusekörper 21 und der Kappe 22 die Steuervorrichtung für die Abgasrückführung gegenüber bisherigen Konstruktionen verkleinert, und die Montage wird erleichtert. Die beiden Ventile 18 und 27 sind in dem Gehäuse angeordnet, wodurch ihre Betriebssicherheit erhöht wird. Infolge ihres gegenseitigen geringen Abstandes wird ferner ihre Ansprechempfindlichkeit erhöht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung aus einem Abgaskanal in einen eine Drosselklappe enthaltenden Ansaugkanal über einen den Abgaska- \ nal mit dem Ansaugkanal stromabwärts der Drosselklappe verbindenden Kanal, mit einem in dem Kanal angeordneten RückfOhrungssteuerventil mit einer Unterdruckbetätigungsvorrichtung, mit einem Regulierventil und mit einem mit dem ι ο Ansaugkanal nahe der Drosselklappe verundenen Steuerleitungssystem, über welches das Regulierventil auf die Betätigungsvorrichtung des Rückführungssteuerventils einwirkt, bei der ein ein Unterteil, einen Gehäusekörper und eine Verschlußkappe ts aufweisendes Gehäuse vorgesehen ist, in dessen Gehäusekörper ein Luftsteuerventil mit einer auf Differevizdruck ansprechenden Betätigungsvorrichtung in einer an den Ansaugkanal nahe der Drosselklappe angeschlossenen Luftleitung angeordnet ist, die zur Atmosphäre führt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ansaugkanal (11) stromaufwärts der Drosselklappe (13) eine Unterdruckleitung (35) angeschlossen ist, daß das Regulierventil (27) in dem Unterteil (20) des Gehäuses (19) angeordnet ist und eine variable Strömungsöffnung (32) zur Verbindung des Steuerleitungssystems (26) mit der Unterdruckleitung (35) aufweist, daß es mit einer auf den Differenzdruck zwischen dem Unterdruck in der Unterdruckleitung (35) und dem jo Unterdruck in der Luftleitung (16) stromaufwärts des Luftsteuerventils (18) ansprechenden Betätigungsvorrichtung (28) versehen ist und daß es auch auf die Betätigungsvorrichtung (24) des Luftsteuerventils (18) einwirkt.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungsvorrichtung für das Luftsteuerventil (18) eine flexible Membran (24) vorgesehen ist, deren Umfang zwischen dem Gehäusekörper (21) und der Verschlußkappe (22) verklemmt ist, und daß als Betätigungsvorrichtung für das Regulierventil (27) eine Membran (28) vorgesehen ist, deren Umfang zwischen dem Unterteil (20) und dem Gehäusekörper (21) verklemmt ist.