DE3937239A1 - Vorrichtung zur zufuehrung von zusatzluft - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zuführung von Zusatzluft in den Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine stromab der Drosselklappe mit einer im Ansaugkanal angeordneten Mischrohrdüse zur Einführung der Zusatzluft in den Ansaugkanal, einer Zuführleitung für die Zusatzluft zur Mischrohrdüse, einem in der Zuführleitung angeordne­ ten Regelorgan für den Zusatzluftdurchsatz und einer vom Ansaugkanal aufstromseitig der Drosselklappe ausgehenden und in eine Regelkammer des Regelorgans führenden Unterdruckleitung.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-PS 33 43 797 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird durch die Einführung von Zusatzluft in den Ansaugkanal ein mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch sowie eine bessere Verteilung dieses Gemisches in den Brennräumen der Brennkraftmaschine erreicht, wodurch der Anteil der Schadstoffe, insbesondere NO_x, CH und CO, im Abgas der Brennkraftmaschine reduziert wird. Die Mischrohrdüse ist hierbei als Hohlsteg ausgebildet, dessen Längsachse mit einem Durch­ messer des Ansaugkanales zusammenfällt und der eine Vielzahl von in den Ansaugkanal mündenden schlitzförmigen Ausströmöffnungen aufweist. Der Hohlsteg besitzt ferner Schrägflächen, die miteinander einen Winkel bilden. Auf diesen Schrägflächen sind die schlitzförmigen Ausström­ öffnungen angeordnet.

Die bekannte Vorrichtung funktioniert derart, daß in Abhängigkeit von dem stromauf der Drosselklappe im Ansaugkanal herrschenden Unterdruck das Regelorgan für den Zusatzluftdurchsatz betätigt wird, d. h. bei großem Unterdruck gibt das Regelorgan einen großen Querschnitt der Zu­ satzluftzuführleitung frei, so daß viel Zusatzluft in den Ansaugkanal eingeführt wird und umgekehrt.

Eine Weiterbildung einer derartigen Vorrichtung zur Zuführung von Zu­ satzluft ist in der DE-PS 35 18 749 beschrieben. Hierbei wird die Mischrohrdüse beidendig mit Zusatzluft beaufschlagt, wodurch die Ver­ mischung der Zusatzluft mit dem im Ansaugkanal vorhandenen Kraftstoff- Luft-Gemisch weiter verbessert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der sich eine besonders gute Schad­ stoffreduzierung im Abgas der Brennkraftmaschine, insbesondere bei Schiebebetrieb derselben, erzielen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Unter­ druckleitung ein Unterdruckregelventil mit Rückschlagsicherung ange­ ordnet ist, mittels dem der an die Regelkammer des Regelorgans abge­ gebene Unterdruck durch Luftzufuhr reduzierbar und der Unterdrucklei­ tungsquerschnitt bei entsprechendem Unterdruckabfall im Ansaugkanal sperrbar ist.

Die vorliegende Erfindung bezweckt somit eine Verbesserung des Regel­ systems der bekannten Vorrichtung, wobei die Mischrohrdüse als solche sowie deren Anordnung im Ansaugkanal erfindungsgemäß nicht verändert werden. Bei der erfindungsgemäßen Lösung findet daher vorzugsweise eine Mischrohrdüse Verwendung, die eine beidseitige Zusatzluftanströmung aufweist und in der DE-PS 35 18 749 beschrieben ist.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung läßt sich der Schadstoffausstoß der entsprechenden Brennkraftmaschine weiter reduzieren. Durch das Unter­ druckregelventil kann der an die Regelkammer des Regelorgans abgegebene Unterdruck eingestellt werden, und zwar derart, daß in die Regelkammer des Regelorgans ein reduzierter Unterdruck eingeführt wird, der beispiels­ weise bei den bei einem durchschnittlichen Drehzahlbereich von 2000 UpM im Ansaugkanal herrschenden Unterdruckbedingungen von 400 mm bar eine etwa halbe Freigabe des Durchtrittsquerschnittes der Zusatzluftzuführ­ leitung bewirkt. Hierdurch lassen sich je nach Fahrzeugtyp, die unter­ schiedlich große Unterdrücke im Ansaugkanal aufweisen, die Bedingungen im Regelorgan so einstellen, daß bei maximalem Unterdruck im Ansaug­ kanal eine vollständige Freigabe des Druchtrittsquerschnittes der Zu­ satzluftzuführleitung, bei mittlerem Unterdruck etwa eine halbe Frei­ gabe des Durchtrittsquerschnittes etc. erfolgt. Die Vorrichtung ist daher auf diese Weise sehr einfach an verschiedene Arten von Kraftfahr­ zeugen anpaßbar.

Des weiteren besitzt das Unterdruckregelventil eine Rückschlagsicherung, die den Unterdruckleitungsquerschnitt bei entsprechendem Unterdruckab­ fall im Ansaugkanal sperrt. Hierdurch wird folgendes erreicht: wenn die Drosselklappe geschlossen wird, reduziert sich der stromauf davon aufgebaute Unterdruck, wobei dieser auf Null abfällt. Dies hätte bei nicht vorgesehenem Unterdruckregelventil zur Folge, daß das Regel­ organ die Zusatzluftzuführleitung sofort schließen würde, was ein sofortiges abruptes Stoppen der Zusatzluftzufuhr zur Folge hätte. Bei der erfindungsgemäßen Lösung sperrt jedoch die Rückschlagsicherung aufgrund der dort auftretenden Druckdifferenz die Unterdruckleitung sofort ab, so daß der in der Regelkammer vorhandene Unterdruck erhalten bleibt bzw. verlangsamt abgebaut wird. Das hat zur Folge, daß das Regel­ organ den Durchtrittsquerschnitt der Zusatzluftzuführleitung nur lang­ sam verschließt, so daß selbst nach dem Schließen der Drosselklappe noch Zusatzluft über einen bestimmten Zeitraum (je nach Dämpfung des Schließ­ vorganges des Regelorganes) in den Ansaugkanal eingeführt wird.

Hierdurch kann somit die Brennkraftmaschine zusätzlich zu der durch Kraftstoff bedingten Wandnässung noch Zusatzluft ansaugen, so daß noch eine gute Verbrennung möglich ist. Bei sofortigem Schließen des Regel­ organes nach dem Schließen der Drosselklappe hätte die Brennkraft­ maschine nur die entsprechende Wandnässung ohne Zusatzluft ansaugen können, wodurch zumindest zeitweise ein sehr fettes Gemisch verbrannt würde, das einen starken Anstieg der Schadstoffe im Abgas, insbesondere von CO und HC, zur Folge hätte. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird daher eine erhebliche Schadstoffreduzierung bei geschlossener Drossel­ klappe, d. h. im Schiebebetrieb des Fahrzeuges, erreicht.

Um den vorstehend erwähnten Dämpfungseffekt, d. h. nur einen allmäh­ lichen Abbau des Unterdrucks in der Regelkammer bei geschlossener Drosselklappe, zu erreichen, weist die Regelkammer zweckmäßigerweise einen Luftanschluß auf, dessen Durchlaßquerschnitt mittels einem Einstellelement variierbar ist. Über diesen Luftanschluß dringt somit bei entsprechender Einstellung des Durchlaßquerschnittes langsam unter atmosphärischem Druck stehende Luft in die Regelkammer ein, so daß diese allmählich ihr Volumen erweitert, wodurch der Durchtrittsquerschnitt der Zusatzluftzuführleitung über ein entsprechendes Schließelement langsam geschlossen wird. Es versteht sich, daß der Luftanschluß der Regelkammer ebenfalls über ein Einstellelement variierbar ist, so daß der ent­ sprechende Dämpfungsgrad beim Schließen des Durchtrittsquerschnittes der Zusatzluftzuführleitung verändert werden kann.

Die Rückschlagsicherung ist vorzugsweise als federbelastetes Kugelven­ tilglied ausgebildet, das im Sperrzustand an einer die zur Regelkammer des Regelorgans führende Unterdruckleitung umgebenden, einen Ventilsitz bildenden Schulter anliegt, von der es durch Druckreduzierung im Ansaug­ kanal abhebbar ist. Das Kugelventilglied wird daher durch eine im Unter­ druckregelventil auftretende Druckdifferenz betätigt. Bei ausgeglichenem Druck auf beiden Seiten wird das Kugelventilglied durch die vorgesehene Feder gegen den Ventilsitz gepreßt, so daß die Unterdruckleitung abge­ sperrt wird. Wird die Drosselklappe im Ansaugkanal geöffnet und baut sich stromauf der Drosselklappe durch den von der Brennkraftmaschine er­ zeugten Ansaugeffekt ein entsprechender Unterdruck auf, so wird das Kugelventilglied gegen die von der Feder ausgeübte Kraft von seinem Sitz abgehoben, so daß der Regelkammer des Regelorgans Unterdruck zugeführt werden kann. Bei entsprechendem Abfall des Unterdrucks, d. h. wenn dessen Druckkraft unter die von der Feder ausgeübte Kraft fällt, preßt die Feder das Kugelventilglied wieder gegen seinen Sitz, so daß die Unterdruckleitung abgesperrt wird.

Zur Unterdruckreduzierung weist das Unterdruckregelventil vorteilhafter­ weise einen in die Unterdruckleitung mündenden Luftanschluß auf, dessen Durchlaßquerschnitt mittels einem Einstellelement variierbar ist. Durch diesen Luftanschluß tritt unter atmosphärischem Druck stehende Luft in die Unterdruckleitung ein, so daß an die Regelkammer ein reduzierter Unterdruck abgegeben wird. Mit Hilfe des Einstellelementes wird der Luftzutritt derart geregelt, daß das Regelorgan genau richtig öffnet und schließt, wenn die entsprechenden Extremdruckwerte im Ansaugkanal auf­ treten.

Das Unterdruckregelventil mit Rückschlagsicherung läßt daher eine Unter­ druckströmung nur in eine Richtung zu, nämlich vom Ansaugkanal zum Regelorgan. Bei geschlossener Rückschlagsicherung kann die Regelkammer nur über das vorgesehene Einstellelement wieder belüftet werden. Durch das langsame Belüften wird der Durchtrittsquerschnitt der Zusatzluftzu­ führleitung nur langsam verringert, so daß hierdurch die noch in den An­ saugkanal einströmende Zusatzluft sich mit dem Restkraftstoff der Wand­ haftung im Sammelrohr verbinden und ein brennbares Gemisch bilden kann. Wie vorstehend erwähnt, werden hierdurch im Schiebebetrieb des Fahrzeu­ ges die Schadstoffe erheblich gesenkt. Insbesondere wird durch den er­ reichten Sauerstoffüberschuß bei Nachschaltung eines Katalysators eine starke Oxidation eingeleitet, wodurch eine verstärkte Umsetzung der Schadstoffe CO und HC zu unschädlichen Bestandteilen erzielt wird.

Bei einer speziellen Ausführungsform ist die Rückschlagsicherung in einer gegenüber der Unterdruckleitung erweiterten Kammer angeordnet. Ferner weist die Unterdruckleitung vor dem Unterdruckregelventil auf der zum Ansaugkanal hin weisenden Seite desselben eine Drosselstelle auf. Durch diese Maßnahmen entsteht beim Öffnen der Drosselklappe und beim Unterdruckaufbau im Ansaugkanal bis zum Öffnen der Rückschlagsicherung (Kugelventilglied) eine Verzögerung, wodurch das Regelorgan den Durch­ trittsquerschnitt der Zusatzluftzuführleitung auch nur langsam und nicht schlagartig freigibt. Hierdurch wird eine weitere Verbesserung der Funk­ tionsweise der Vorrichtung erzielt.

Eine weitere Verfeinerung der Regelung wird bei der erfindungsgemäßen Lösung dadurch erreicht, daß sie eine zweite Unterdruckleitung aufweist, die vom engsten Bereich des Venturi-Abschnitts des Ansaugkanals ausgeht und ebenfalls in die Regelkammer des Regelorgans mündet, wobei auch in der zweiten Unterdruckleitung ein Unterdruckregelventil mit Rückschlag­ sicherung vorgesehen ist. Durch dieses Merkmal wird erreicht, daß auch in den Fällen, bei denen beispielsweise bei sehr hohen Geschwindigkeiten (über 120 km/h) der Unterdruck im Ansaugkanal zu weit abfällt (bis ca. 100 mm bar), an der Regelkammer des Regelorgans immer noch genügend Unterdruck zur Verfügung steht, so daß das Regelorgan die Zusatzluft­ zuführleitung offen halten kann, um auch in diesen Fällen Zusatzluft in den Ansaugkanal einzuführen. Bei entsprechendem Unterdruckabfall bei ge­ schlossener Drosselklappe sperrt auch hier die Rückschlagsicherung die zweite Unterdruckleitung, so daß der vorstehend erwähnte Dämpfungseffekt erreicht wird.

Zur Anpassung des Zündwinkels im Zündverteiler an das abgemagerte Gemisch ist eine vom Ansaugkanal bzw. einer der beiden Unterdrucklei­ tungen zum Zündverteiler führende dritte Unterdruckleitung vorgesehen, in der ein Unterdruckregelventil ohne Rückschlagsicherung angeordnet ist. Durch diese dritte Unterdruckleitung gelingt es den Zündwinkel entsprechend zu verstellen, beispielsweise auf 4-6 Grad später. Über das in der dritten Unterdruckleitung vorgesehene Unterdruckregelven­ til wird der Unterdruck in dieser Leitung in Abhängigkeit vom Kenn­ feld des Zündverteilers eingestellt, um die entsprechende Frühzündung dem Magergemisch anzupassen. Mit anderen Worten, der vom Ansaugkanal kommende Unterdruck wird durch das Unterdruckregelventil soweit gesenkt, bis die Frühzündverstellung für das Magergemisch den richtigen Zünd­ zeitpunkt erreicht hat. Um bei einem fetten Kaltlaufgemisch die volle Frühzündung zu erhalten, ist der entsprechende Luftanschluß des Unter­ druckregelventils mit einem Thermoventil verbunden, das bei ca. 20-30 Grad Brennkraftmaschinentemperatur öffnet.

Auch die dritte Unterdruckleitung weist zweckmäßigerweise vor dem Unter­ druckregelventil auf der zum Ansaugkanal hinweisenden Seite desselben eine Drosselstelle auf. Die beiden Drosselstellen in der ersten und dritten Unterdruckleitung haben den Zweck, für eine relativ unabhängige Einstellmöglichkeit in der entsprechenden Leitung zu sorgen, d. h. bei einer Einstellung in einem Fall soll nur eine geringe Beeinflussung des Unterdrucks in der Leitung davor erfolgen.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann ferner einen im Abgassystem der Brennkraftmaschine angeordneten Katalysator aufweisen. Ein solcher Katalysator ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Fest steht, daß auch ohne einen solchen Katalysator wesentlich verbesserte Schadstoff­ werte im Abgas, insbesondere bei Schiebebetrieb, erzielt werden, die niedriger liegen als die mit den Vorrichtungen des Standes der Technik, wie Sie beispielsweise eingangs beschrieben wurden, erzielbaren Werte. Durch die Anordnung eines Katalysators lassen sich diese Werte jedoch noch weiter verbessern, wobei es hierbei auf die erfindungsgemäße Kombi­ nation aus einem Abmagerungssystem und einem Katalysator ankommt. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung für einen Sauerstoffüberschuß sorgt, sind reine Oxidationskatalysatoren besonders geeignet, die wesentlich kleiner konzipiert werden können als bei vergleichbaren Systemen des Standes der Technik. So ist insbesondere ein Metallkatalysator mit einer Zellenzahl von 100 bis 200 geeignet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Ver­ bindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausge­ bildeten Vorrichtung im an einer Brennkraftmaschine montierten Zustand;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines in der Unterdruckleitung angeordneten Unterdruckregelventils;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch das bei der Vorrichtung verwen­ dete Regelorgan; und

Fig. 4 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf die im Ansaug­ kanal angeordnete Mischrohrdüse.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Teils einer Brennkraft­ maschine, die einen Zylinder 2 umfaßt, in den ein Ansaugkanal für ein Kraftstoff-Luft-Gemisch mündet. Ein Abgaskanal 5, in dem ein Katalysator 6 angeordnet ist, verläßt den Zylinder 2, wobei dem Ansaugkanal 1 im Zylinder ein Einlaßventil 3 und dem Abgaskanal 5 im Zylinder ein Aus­ laßventil 4 zugeordnet sind. Der Ansaugkanal 1 führt zu einem Vergaser 8 mit einem Venturiabschnitt 9, wobei in diesem Abschnitt über ein Luft­ filter 10 angesaugte Luft mit Kraftstoff vermischt wird. Stromab des Vergasers befindet sich eine Drosselklappe 7. Der vorstehend beschriebene Teil der Brennkraftmaschine ist von herkömmlicher Bauart.

Im folgenden wird nunmehr der Aufbau der Vorrichtung zur Zuführung von Zusatzluft beschrieben. Diese Vorrichtung besitzt eine Mischrohrdüse 11, die stromab der Drosselklappe 7 im Ansaugkanal angeordnet ist. Gemäß Fig. 4 ist die Mischrohrdüse 11 in der Form eines Hohlsteges ausgebil­ det, der sich entlang einem Durchmesser des Ansaugkanales 1 in Querrich­ tung desselben erstreckt. Im Bereich des Ansaugkanales weist der Hohl­ steg zwei auf gegenüberliegenden Seiten seiner Achse angeordnete Gruppen von Schlitzen auf, die in den Ansaugkanal münden. Über diese Schlitze wird Zusatzluft, die beidseitig in die Mischrohrdüse 11 eingeführt wird, in den Ansaugkanal abgegeben. Der Aufbau einer derartigen Mischrohrdüse, die beispielsweise eingesetzt werden kann, ist in den eingangs erwähnten beiden Veröffentlichungen beschrieben.

An die Mischrohrdüse 11 ist beidendig eine Zusatzluftzuführleitung 12 angeschlossen, in der ein Regelorgan 13 zur Zuführung der Zusatzluft angeordnet ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Zusatzluftzuführleitung 12 in der Form eines Kreises ausgebildet, wobei atmosphärische Luft über das Luftfilter 10, eine Luftleitung und einen entsprechenden Luftanschluß 14 von unten in das Regelorgan 13 und von dort in den Leitungskreis 12 eingeführt wird. Der genaue Aufbau des Regelorgans ist in Fig. 3 dargestellt. Man erkennt, daß in der Zusatz­ luftzuführleitung 12 an einer Stelle, an der von unten der Luftanschluß 14 in die Leitung 12 mündet, ein Schließkörper 34 angeordnet ist, der an seinem oberen Ende mit einer Membran 30 verbunden ist, die in einer Regelkammer 29 angeordnet ist. Eine Feder 31 spannt den Schließkörper 34 in seine Schließlage vor, in der der Anschluß 14 gegenüber der Leitung 12 gesperrt ist. Wenn der Schließkörper 34 von seinem Ventilsitz abge­ hoben wird, kann Zusatzluft über den Anschluß 14 in die Zuführleitung 12 eindringen. Sie wird dann beidseitig der Mischrohrdüse 11 zugeführt und gelangt von dort in den Ansaugkanal 1.

Der Durchtrittsquerschnitt der Zusatzluftzuführleitung 12 wird daher mit Hilfe des Schließkörpers 34 geregelt. Die Auf- und Abbewegung des Schließkörpers 34 wird mit Hilfe des im Ansaugkanal 1 erzeugten Unter­ drucks bewirkt, wobei dieser Unterdruck über eine Unterdruckleitung 15 abgegriffen wird, die in die Regelkammer 13 mündet. Der über die Leitung 15 zugeführte Unterdruck versucht, den Schließkörper 34 entgegen der Wirkung der Feder 31 in seine Offnungslage zu ziehen.

Des weiteren mündet in die Regelkammer 29 ein Luftanschluß 33, dessen Durchtrittsquerschnitt mittels eines Einstellelementes 32 (Stell­ schraube) regulierbar ist. Wenn der Luftanschluß 33 vollständig ge­ schlossen ist, wird die Membran 30 mit dem vollen Unterdruck vom An­ saugkanal beaufschlagt. Ist der Anschluß 33 jedoch teilweise geöffnet, greift nur ein reduzierter Unterdruck an der Membran 30 an, da der über die Leitung 15 zugeführte Unterdruck über die unter atmosphärischem Druck stehende Luft, die über den Anschluß 33 eingeführt wird, teilweise kompensiert wird. Durch Verstellung des Einstellelementes 32 kann somit der in der Regelkammer 29 anstehende Unterdruck reguliert werden.

Die Abgriffsstelle der Unterdruckleitung 15 am Ansaugkanal 1 liegt geringfügig aufstromseitig der Drosselklappe 7. In dieser Unterdruck­ leitung 15 ist zwischen dem Regelorgan 13 und der Abgriffsstelle ein Unterdruckregelventil 16 mit Rückschlagsicherung angeordnet. Dieses Ventil 16 ist in Fig. 2 im Längsschnitt schematisch dargestellt. Es besitzt zum einen eine gegenüber der Unterdruckleitung 15 erweiterte Kammer 24, in der ein die Rückschlagsicherung bildendes, als Kugel ausgebildetes Ventilglied 22 angeordnet ist und über eine Schrauben­ feder 23 in der Figur nach rechts gegen einen Ventilsitz gepreßt wird. In Fig. 2 ist das Ventilglied 22 in seiner Schließstellung dargestellt. Es nimmt diese Schließstellung ein, wenn vom Ansaugkanal 1 kein aus­ reichender Unterdruck ansteht, der das Ventilglied 22 gegen die Wirkung der Feder 23 in der Figur nach links zieht. Steht ein solcher Unter­ druck an, wird das Ventilglied 22 nach links bewegt, so daß der Unter­ druck des Ansaugkanales an das Regelorgan 13 weitergegeben werden kann, wobei jedoch aufgrund einer auf der zum Ansaugkanal weisenden Seite des Unterdruckregelventils 16 angeordneten Drossel 28 und der Kammer 24 eine Verzögerung in bezug auf die Unterdruckweitergabe eintritt.

Des weiteren besitzt das Unterdruckregelventil 16 mit Rückschlag­ sicherung einen in die Unterdruckleitung 15 mündenden Luftanschluß 25, mittels dem unter atmosphärischem Druck stehende Luft über ein geeignetes Filter 26 in die Unterdruckleitung 15 einführbar ist. Der Durchtrittsquerschnitt des Luftanschlusses 25 wird dabei über ein Einstellelement 27 (Stellschraube) reguliert. Mit Hilfe des Einstell­ elementes 27 kann daher der zum Regelorgan weitergegebene Unterdruck durch Luftzufuhr reduziert werden.

Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist eine zweite Unterdruck­ leitung 20 vorgesehen, mittels der Unterdruck an der engsten Stelle des Venturi-Abschnittes 9 vom Ansaugkanal 1 abgezweigt und ebenfalls dem Regelorgan 13 zugeführt wird. Auch in dieser Unterdruckleitung 20 ist zwischen Abgriffsstelle und Regelorgan ein Unterdruckregelventil mit Rückschlagsicherung vorgesehen, das die gleiche Bauweise besitzt wie das vorstehend beschriebene Ventil.

Schließlich führt eine dritte Unterdruckleitung 21 vom Ansaugkanal 1 zum Zündverteiler 19. Auch in dieser Unterdruckleitung 21 ist ein Unter­ druckregelventil 18 vorgesehen, das jedoch keine Rückschlagsicherung aufweist.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung funktioniert in der folgenden Weise:
Vor Inbetriebnahme der Vorrichtung wird der Unterdruck im Ansaugkanal bei verschiedenen Motordrehzahlen gemessen. Da der Aussteuerungsbereich des Regelorganes feststeht, wird durch Einstellung des Einstellelementes 27 des Unterdruckregelventils 16 der an das Regelorgan weitergegebene Unterdruck so eingestellt, daß das Schließelement am Regelorgan bei einem durchschnittlichen Drehzahlbereich von etwa 2000 UpM bis zur Hälfte auffährt. Über das Unterdruckregelorgan erfolgt somit eine gedämpfte Weitergabe des Unterdrucks vom Ansaugkanal an das eigent­ liche Regelorgan. Des weiteren wird das Einstellelement 32 am Regelorgan 13 so eingestellt, daß die Regelkammer 29 geringfügig mit Luft beauf­ schlagt wird.

Wenn im eingebauten Zustand der Vorrichtung nunmehr die Drosselklappe 7 durch Betätigung über ein Gaspedal geöffnet wird, wird der im Ansaug­ kanal 1 aufgebaute Unterdruck über die Leitung 15 abgegriffen und dem Unterdruckregelventil 16 zugeführt. Hier wird der Unterdruck durch Luft­ zufuhr gedämpft, wie vorstehend beschrieben. Der gedämpfte bzw. reduzierte Unterdruck bewegt das Ventil 22 gegen die Kraft der Feder 23 von seinem Ventilsitz weg, so daß die Regelkammer 29 des Regelorgans mit diesem Unterdruck beaufschlagt wird. Aufgrund dieses Unterdrucks wird die Membran 30 in der Fig. 3 nach oben gezogen, so daß das Schließele­ ment 34 die Zusatzluftzuführleitung 12 bzw. den entsprechenden Luftan­ schluß 14 öffnet, wodurch Zusatzluft in Abhängigkeit von den Unterdruck­ bedingungen des Ansaugkanals über die Mischrohrdüse 11 in den Ansaug­ kanal eingeführt wird.

Wenn nunmehr durch plötzliche Gaswegnahme die Drosselklappe 7 abrupt schließt, wird der in der Leitung 15 anstehende Druck abrupt erhöht, so daß das Ventilglied 22 wieder gegen seinen Sitz gepreßt wird und die zum Regelorgan führende Unterdruckleitung sperrt. Die plötzliche Drucker­ höhung kann sich daher nicht mehr bis in die Regelkammer 29 hinein fortpflanzen und dort zu einem abrupten Schließen des Schließelementes 34 führen. Vielmehr bleibt der in der Regelkammer 29 befindliche Unter­ druck vorerst erhalten, bis er durch die Luftzuführung über den Luft­ anschluß 33 allmählich abgebaut wird. Das Schließelement 34 schließt daher nur langsam, so daß die Zusatzluftzufuhr in den Ansaugkanal auch nur langsam gestoppt wird. Hierdurch wird erreicht, daß auch bei ge­ schlossener Drosselklappe noch Zusatzluft eingeführt wird, so daß der an den Wänden haftende Kraftstoff noch verbrannt werden kann. Durch den entsprechenden Sauerstoffüberschuß werden des weiteren die Nachverbren­ nungseigenschaften durch den im Abgasrohr angeordneten Katalysator 6 verbessert. Es ergibt sich somit ein reduzierter Schadstoffausstoß im Schiebebetrieb.

Bei erneutem Öffnen der Drosselklappe wird das Ventilglied 22 wieder von seinem Ventilsitz wegbewegt, so daß der Unterdruck an die Regelkammer 29 weitergegeben wird. Das Schließelement 34 wird daher wieder geöffnet.

Die zweite Unterdruckleitung 20 dient dazu, einen zu großen Abfall des Unterdrucks im Ansaugkanal bei sehr hohen Geschwindigkeiten zu kompen­ sieren, damit auch bei hohen Geschwindigkeiten noch genügend Zusatzluft eingeführt wird. Das in dieser Leitung vorgesehene Unterdruckregelven­ til mit Rückschlagsicherung wurde vor Inbetriebnahme ebenfalls so ein­ gestellt, daß der entsprechende Unterdruck reduziert wird. Diese zweite Abgriffsstelle sichert den gewünschten Effekt.

Über die dritte Unterdruckleitung 21 wird der Zündwinkel an das abge­ magerte Gemisch angepaßt. Über das in diesem Zweig vorgesehene Unter­ druckregelventil 18 wird in Abhängigkeit vom Kennfeld des Zündverteilers der Unterdruck so eingestellt, daß die entsprechende Frühzündung dem Magergemisch angepaßt wird.

In entsprechender Weise wie das Unterdruckregelventil 16 ist auch das Unterdruckregelventil 18 auf seiner dem Ansaugkanal zugewandten Seite mit einer Drossel versehen. Hierdurch wird eine relativ unabhängige Unterdruckeinstellung durch beide Ventile sichergestellt, d. h. bei einer Einstellung in einem Fall erfolgt nur eine geringe Beeinflussung des Unterdrucks im Leitungsabschnitt davor, so daß der andere Zweig relativ unabhängig davon eingestellt werden kann.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Zuführung von Zusatzluft in den Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine stromab der Drosselklappe mit einer im Ansaugkanal angeordneten Mischrohrdüse zur Einführung der Zusatzluft in den Ansaug­ kanal, einer Zuführleitung für die Zusatzluft zur Mischrohrdüse, einem in der Zuführleitung angeordneten Regelorgan für den Zusatzluftdurch­ satz und einer vom Ansaugkanal aufstromseitig der Drosselklappe aus­ gehenden und in eine Regelkammer des Regelorgans führenden Unterdruck­ leitung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Unterdruckleitung (15) ein Unterdruckregelventil (16) mit Rückschlagsicherung angeordnet ist, mittels dem der an die Regelkammer (29) des Regelorgans (13) abgegebene Unterdruck durch Luftzufuhr reduzierbar und der Unterdruckleitungs­ querschnitt bei entsprechendem Unterdruckabfall im Ansaugkanal (1) sperrbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rück­ schlagsicherung als federbelastetes Kugelventilglied (22) ausgebildet ist, das im Sperrzustand an einer die zur Regelkammer (29) des Regel­ organs (13) führende Unterdruckleitung (15) umgebenden, einen Ventilsitz bildenden Schulter anliegt, von der es durch Druckreduzierung im Ansaug­ kanal (1) abhebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdruckregelventil (16) einen in die Unterdruckleitung (15) mündenden Luftanschluß (25) aufweist, dessen Durchlaßquerschnitt mittels einem Einstellelement (27) variierbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückschlagsicherung in einer gegenüber der Unter­ druckleitung (15) erweiterten Kammer (24) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Unterdruckleitung (15) vor dem Unterdruckregelventil (16) auf der zum Ansaugkanal (1) hinweisenden Seite desselben eine Drosselstelle (28) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Regelkammer (29) des Regelorgans (13) einen Luftan­ schluß (33) aufweist, dessen Durchlaßquerschnitt mittels einem Einstell­ element (32) variierbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie eine zweite Unterdruckleitung (20) aufweist, die vom engsten Bereich des Venturi-Abschnitts (9) des Ansaugkanals ausgeht und ebenfalls in die Regelkammer (29) des Regelorgans (13) mündet, wobei auch in der zweiten Unterdruckleitung (29) ein Unterdruckregelventil (17) mit Rückschlagsicherung vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie eine vom Ansaugkanal (1) bzw. einer der beiden Unter­ druckleitungen (15, 20) zum Zündverteiler (19) führende dritte Unter­ druckleitung (21) aufweist, in der ein Unterdruckregelventil (18) ohne Rückschlagsicherung angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Unterdruckleitung (21) vor dem Unterdruckregelventil (18) auf der zum Ansaugkanal hinweisenden Seite desselben eine Drosselstelle aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie einen im Abgassystem der Brennkraftmaschine angeordneten Katalysator (6) umfaßt.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mischrohrdüse (11) beidendig mit Zusatzluft beauf­ schlagbar ist.