DE4326340C2 - Pneumatisches Schaltventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Schaltven­ til für Lufteinführung in das Abgasrohr einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Ein derartiges Schaltventil ist beispielsweise Ge­ genstand der Informationsschrift der PIERBURG GMBH, 'Elektr. Sekundärluft-Pumpe mit Abschalt- und Rück­ schlagventilen, Neuss, Druckdatum 9/91, Bild 1 und 3 und dient dort zum Abschalten der Lufteinblasung in das Abgasrohr der Brennkraftmaschine bei höherem Lastbetrieb oder Heißbetrieb der Brennkraftma­ schine.

Die Schließkraft des Schaltventils wird durch eine Druckfeder erzeugt, deren Kraft bei Öffnung des Ventils durch Membrankraft überwunden wird. Schließkraft und Membrankraft stehen also in einem direkten Verhältnis.

Um die Membrangröße begrenzen zu können, wird eine Federkraft gewählt, die in bestimmten Betriebsbe­ reichen nicht ausreicht, gegen den Abgasdruck abso­ lute Dichtheit zu erreichen.

Da aus Platzgründen eine Vergrößerung der Membrane ausscheidet, ist es Aufgabe der Erfindung, nach an­ deren Maßnahmen zu suchen, mit denen das bekannte Schaltventil auch bei höheren Abgasdrücken dicht ist.

Diese Aufgabe ist mit den im Kennzeichen des Pa­ tentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst wor­ den. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben.

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch ein Schalt­ ventil 1, das im Zuge einer mit dem Abgasrohr einer Brennkraftmaschine verbundenen Luftzuführleitung angeordnet ist und Leitungsabschnitte 2, 3 auf­ weist, zwischen denen ein Ventilsitz 4 angeordnet ist, der mit einem Schließglied 5 zusammenwirkt. An das Schließglied 5 greift eine Ventilstange 6 an.

Die Leitungsabschnitte 2, 3 sind mit einer Luftpum­ pe und mit dem Abgasrohr verbunden (nicht darge­ stellt).

Das Schaltventil 1, bestehend aus drei Gehäusetei­ len 8, 9, 10, die miteinander verbunden sind, wobei das obere Teil 8 einen Anschlußflansch 11 für das Abgasrohr der Brennkraftmaschine bildet, das mitt­ lere Teil 9 einen Anschlußstutzen 12 für die Sekun­ därluftpumpe bildet. Zwischem dem oberen und dem mittleren Gehäuseteil 8 und 9 ist ein Ventilsitz­ teil 14 mit dem Ventilsitz 4 eingespannt. An der Ventilstange 6 ist eine Membrane 15 befestigt, die zwischen dem mittleren und dem unteren Teil 9 und 10 eingespannt ist. In Ruhestellung belastet eine Schließfeder 17 die Membrane 15. Zwischen dem Ven­ tilsitzteil 14 und dem mittleren Teil 9 ist ein Rollbalg 19 eingespannt, der ebenfalls mit der Ven­ tilstange 6 verbunden ist und eine mit dem An­ schlußstutzen 12 verbundene Sekundärluftkammer 20 gegenüber einer oberhalb der Membrane befindlichen Membrankammer 21 abdichtet, die einen Druckanschluß 7 aufweist.

Eine untere Membrankammer 22 weist ebenfalls einen Druckanschluß 23 auf. Beide Druckanschlüsse 7, 23 sind über ein Elektroschaltventil 18 entweder mit der Atmosphäre oder dem Luftansaugrohr der Brenn­ kraftmaschine verbindbar.

Zwischen dem Ventilsitz 4 und dem Ventilschließ­ glied 5 ist eine lose Ventilplatte 24 eingelegt, die durch ein Blechformstück 25 radial geführt ist und durch mehrere im Ventilschließglied 5 einge­ legte Federn 26 in Richtung auf den Ventilsitz 4 belastet ist. Durch diese Maßnahme bildet das Schaltventil 1 gleichzeitig ein Rückschlagventil. Die Verbindung der Gehäuseteile 8, 9 und 10 erfolgt durch eingerollte Rohrabschnitte 29, wobei zur Ab­ dichtung O-Ringe 30 verwendet werden.

Mit diesem erfindungsgemäßen Schaltventil 1 läßt sich in Verbindung mit dem Elektromagnetventil 18 Ansaugdruck der Brennkraftmaschine auf die Membrane 15 in der Membrankammer 22 auf schalten bei gleich­ zeitiger atmosphärischer Belüftung der Membrankam­ mer 21, wenn die Luftpumpe abgeschaltet ist, womit das Schaltventil 1 auch bei unteratmosphärischen Abgasdruckspitzen dicht bleibt, und umgekehrt, An­ saugdruck auf die Membrane 15 in der Membrankammer 21 aufschaltet bei gleichzeitiger atmosphärischer Belüftung der Membrankammer 22, wenn die Luftpumpe eingeschaltet ist, womit ein sicheres Öffnen des Schaltventils erreicht wird.

Es versteht sich von selbst, daß das Elektromagnet­ ventil 18 von einem elektronischen Steuergerät in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraft­ maschine gesteuert wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Schaltventil liegt eine vorteilhafte Aggregation von Schalt- und Rück­ schlagventil vor. Das Schaltventil weist einen ge­ ringen Bauraum auf.

Claims (5)

1. Pneumatisches Schaltventil für Luftein­ führung in das Abgasrohr einer Brennkraftmaschine, das in einer Gasleitung zwischen eine Luftquelle und dem Abgasrohr angeordnet ist und den Durchlaßquerschnitt im Ventilbereich steuert, wobei ein eine Membrane aufweisendes Stellelement vom An­ saugdruck der Brennkraftmaschine beaufschlagt das Schaltventil öffnet und bei Abschaltung unter einer Federkraft schließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (15) in den Schließ- bzw. Öffnungspha­ sen in umgekehrbarer Wirkweise vom Ansaug- bzw. At­ mosphärendruck der Brennkraftmaschine beauf­ schlagbar ist.

2. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Druckumschaltung über ein Elektromagnetventil (18) erfolgt.

3. Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Schaltventil so aus­ gebildet ist, daß es bei Öffnung als Rückschlagven­ til wirkt.

4. Schaltventil nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Rückschlagventil von einer Ventilplatte (24) gebildet ist, die durch ein Blechformstück (25) radial geführt ist und durch mehrere im Ventilschließglied (5) eingelegte Federn (26) in Richtung auf den Ventilsitz (4) belastet ist.

5. Schaltventil nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetventil (18) von einem elektronischen Steuergerät in Abhän­ gigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftma­ schine gesteuert wird.