SE407837B - Regleringssystem for atercirkulation av avgaser i en forbrenningsmotor - Google Patents

Description

' 7317296-'7 2 10 15 20 25' so' 35 umregulator som reglerar vakuum för manöver av ventilen 1 enlighet med rådande vakuum i förgasarens venturimunstycke. Vakuumregulatorn styres av det vakuum som råder i venturimunstyoket så att det vakuum som stäl- les till förfogande för manöver av regleringsventilen för återcirkula- tion under vissa förhållanden utgör en förstärkning av det vakuum som råder i venturimunstycket. Styrsignalen till regulatorn kommer sålunda att variera som en funktion av luftströmning till motorn och vakuum- regulatorns verkan utgör en förstärkning av rådande vakuum i venturi- munstycket oavsett ändringar i det vakuum som råder i insugningskana- len, vilket är en funktion av motorhastigheten och spjällets öppning.

Det är önskvärt att återcirkulera en kontrollerad volym av av- loppsgas för attferhålla optimal blandning av ltft och avloppsgas till motorn under varierande arbetsförhållanden. När motorn exempelvis ar- betar vid marschhastighet utan särskild belastning, kommer spjället att stå i ett mellanläge och ett högt vakuum kommer att råda i insug- ningskanalen. Under dessa förhållanden kommer en stor tryckskillnad att råda över regleringsventilen för avloppsgas så att erforderlig öpp- ningsgrad för att hålla önskad proportion avloppsgas till motorns bränsleluftintag kan vara mindre än vad som erfordras för att upprätt- a hålla önskad strömning vid lägre vakuum i insugningskanalen, och vice versa. Då motorn exmpelvis är belastad och hålles vid samma hastighet genom ökning av spjälletsöppningsgrad, erhålles ett mindre vakuum i in- sugningskanalen varigenom tryckfallet över regleringsventilen för av- loppsgas minskas. Detta minskar den volym avloppsgas som tenderar att strömma genom ventilen vid ett givet öppningsläge av denna. I ovan nämnda tidigare anordningar ökas eller minskas strömningsvolymen av- gas genom återcirkulationsventilen i förhållande till volymen inström- mande luft när belastningen på motorn minskas eller ökas och propor- tionen avloppsgas som tillföras den inströmmande luften kan minskas under det värde som är önskvärt för optimalt resultat.

Uppfinningen har till syfte att.åstadkomma en regleringsventil för återcirkulation av avloppsgas som styres av rådande vakuum i in- esugningskanalen enligt det vakuum som råder i förgasarens venturimun- stycke så att ventilens öppningsgrad modifieras i beroende av ändringar av trycket i insugningskanalen för att åstadkomma önskvärd strömningsvo- lym av avgaser genom ventilen i förhållande till volymen insugen luft till motorn, oavsett att trycket i insugningskanalen varierar i för- hållande till avloppsgasens tryck.

Enligt uppfinningen är anordnat ett regleringsystem för en vakn- ummanövrerad återcirkulationsventil för avloppsgas av angivet slag, varvid vakuumregleringssystemet för vakuumregulatorn omfattar en vakuun- ledning till förgasarens venturimunstycke och ventilen reagerar för en 10 15 20 25 30 35 3 7317296-7 given ökning av vakuum i insugningskanalen för att modifiera den vakuun- signal som tillföres regulatorn från förgasarens venturimunstycke, var-I igenom det vakuum som tillföres manöverorganet för återcirkulationsven- tilen är sådant att ventilens öppningsläge påverkas varigenom volymen genom ventilen strömmande avgas i proportion till volymen inströmmande luft blir optimal för varje driftstillstånd av motorn.

Uppfinningens ytterligare syften och fördelar framgår av följan- de beskrivning av en föredragen utföringsform. Bifogade ritning visar fragmentariskt en förbränningsmotor med en ventil för återcirkulation av avloppsgas och ett tillhörande regleringssystem.

Förbränningsmotorn har en konventionell förgasare 10 med ett spjäll ll, ett venturimunstycke 12 och en insugningskanal 13. En ven- til 14 för reglering av återcirkulerad avgas styr strömningen av gas' -från motorns utblåsningskanal 15 till insugningskanalen 13 för åter- cirkulation genom motorn.\ Ventilen 14 omfattar ett hus 16 som är uppdelat genom en plåt 17 i en övre kammare 20 och en nedre kammare 21. Den övre kammaren 20 är uppdelad i ett övre parti 20a och ett nedre parti 20b genom en böjlig membran 18. Den nedre kammaren har en inloppsöppning 22 och en utlopps- öppning 23. En ventil 24 är förbunden med membranen 18 genom en spindel som sträcker sig genom en motsvarande utformad öppning i plåten 17. Ven- tilen förflyttas genom utböjning av membranen för att stänga och öppna öppningen 22. En fjäder 25 trycker normalt ventilen 24 så att ventilen stänger öppningen. ventilen 24 föras från öppningen då tillräckligt va- kuum alstras i den övre kammaren 20. Kammarens parti 20b är försett med en ventileringsöppning 28 som tillåter membranen 18 att utböjas i för- hållande till plåten 17 då det nedre partiet 20b av kammaren är venti- lerat och sålunda alltid står väsentligen vid atmosfärstryck oavsett membranens läge. i ' _ Vakuum för att öppna ventilen alstras i kammarens partil20a via en förbindelse mellan partiet 20a och insugningskanalen 13. Denna för- bindelse omfattar en ledning 27 mellan insugningskanalen 13 och inlopps- öppningen 33 till vakuumregulatorn 34, en kammare 35 i vakuumregulatorn och en ledning 36 som förbinder kammaren 35 och kammarens parti 20a i ventilen 14.

Verkan av vakuumregulatorn 34, som visar sig i ledningen 36, sty- res enligt rådande vakuum i en ledning 37 som förbinder förgasarens venturimunstycke 12 med regulatorn. I venturimunstycket 12 råder van- ' ligen ett litet vakuum jämfört med det vakuum.som råder i insugnings- ledningen. Detta lilla vakuum i venturimunstycket användes emellertid för att via regulatorn reglera vakuum från insugningskanalen i den från regulatorn utgående ledningen 36 för att i kammaren 20 alstra ett va- ~7z1729s-7 4 10 15 20 25 30 35 40 kuum vid en given multipel för manöver av ventilen, såsom omkring 10 gånger det vakuum som råder i venturimunstycket förutsatt att ett dy- likt vakuum förekommer i insugningskanalen. Vakuumregulatorn 34 är när- mare beskriven i US patentskriften 3 125 lll. Den grad av vakuum som alstras i kammaren 35 styres av den grad av vakuum som finnes i kamma- ren 40 i regulatorn 34 vilken är förbunden med venturimunstycket 12 via ledningen 37. Kammaren 40 har en böjlig membran 41 vars sidorörelse överföres till en membranventil 42 över en spindel 43. Rörelsen av mem- branventilen 42 genom membranen 41 åstadkommer alternativt att kamma- ren 35 förbindes med insugningskanalen via ledningen 27, eller med at- mosfären i kammaren mellan membranerna 41 och 42, eller att kammaren 35 tillslutes mot såväl atmosfären som sugverkan från insugningskana- len. Härigenom åstadkommas ett kontrollerat vakuum i kammaren 35 och ledningen 36 enligt det vakuum som råder i kammaren 40 och som påver- kar läget av membranen 41.

Såsom ovan angivits är det önskvärt att öppningsgraden av venti- len 14 kan modifieras under marschhastighet för att reglera strömningen av avgaser till insugningskanalen och vidmakthålla önskat förhållande mellan avloppsgas och insugen luft. I detta driftstillstånd råder ett vakuum i venturimunstycket som överskrider 50 mmHg och ett vakuum i in- sugningskanalen som överskrider 200 mmHg. Därvid skulle normalt regula- torn 34 alstra ett vakuum i kammaren 20 som helt öppnade ventilen 14. volymen avloppsgas strömmande genom ventilen skulle därvid påverkas av ändringar i tryckfallet över ventilen. Enligt uppfinningen modifieras eller minskas automatiskt det vakuum som styr regulatorn 34 så snart vakuum i insugningskanalen ökas över ett bestämt värde för marschhas- tighet, så att ventilens öppningsläge motsvarande modifieras och därmed den volym avloppsgas-som genom ventilen 14 övergår från utblåsningska- nalen till insugningskanalen. I detta syfte modifieras styrningen av _regulatorn 34 medelst en moduleringsventil 50. _ Ventilen 50 omfattar ett hus 51 med en membran 52 som sträcker sig i husets tvärriktning och bildar två kammare 53 och 54 i huset.

Kammaren 53 är öppen mot atmosfären genom en öppning 55. Ett ventilsä- te 56 är anordnat i kammaren 53 och förbundet med ledningen 37 mellan en strypning 57 i ledningen och vakuumregulatorn 34. En konisk ventil- kropp 60 är fäst på membranen 52 och förflyttas axiellt då membranen 52 utböjes. Ventílkroppen 60 är anordnad att förflyttas mer eller mind- re in mot ventilsätet S6 genom membranen 52 så att en varierande ström- ningsöppning erhålles i beroende av hur mycket ventilkroppen 60 in- tränger i sätet och den särskilda konturen av ventilkroppen. När ven- tilkroppen 60 åtardrages från sätet 56 ökas strömningsöppningen, och vice versa. En tryckfjäder 61 trycker membranen 52 och ventilkroppen 1 10 15 20 25 30 35 s 7317296-7 60 i riktning åt vänster enligt figuren för tillslutning mot ventil- sätet 56. Då ett relativt högt vakuum alstras i insugningskanalen för- flyttar atmosfärstrycket nembranen 52 åt höger och hoptrycker fjädern 61 för ökning av öppningen mellan ventilsätet 56 och ventilkroppen 60.

Detta tillåter ökad strömning av atmosfär genom ventilen och till led- ningen 37, varigenom styrkan av vakuunsignalen till regulatorn 34 mins- kas. Ventilen 14 styres härigenom så att den minskar sitt genomlopp varigenom strömningsvolymen av avloppsgas genom ventilen kommer att bibehållas väsentligen konstant trots en ökning av tryckfallet mellan utblåsningskanalen och insugningskanalen.

Vid minskat yakuum i insugningskanalen förflyttar fjädern 61 mem- branen 52 och ventilkroppen 60 åt vänster mot sätet 56 vilket minskar strömningen av atmosfär genom ventilen till ledningen 37. Verkan av atmosfärinsläppet till ledningen 37 minskas härígenom och vakuumsigna- len till regulatorn 34 ökas så att regulatorn åstadkommer ett vakuum vilket ökar öppningsgraden av ventilen 14. Sålunda passerar väsentligen samma strömningsvolym avloppsgas genom ventilen 14 ehuru tryckfallet över ventilen har minskats.

Fjädern 61 är lämpligen så kalibrerad att ventilkroppen 60 slu- ter mot sätet 56 till dess ett vakuun av omkring 200 mm alstras i in- sugningskanalen. Sålunda modifieras det vakuum som råder i kammaren 40 i regulatorn 34 ej av ventilen 50 utom i det fall då vakuum i insug- ningskanalen når ett bestämt värde.

Ventilkroppen 60 har i det visade utförandet konisk form. Kroppen kan emellertid ha varje lämplig form för att åstadkomma den utspädning av venturimunstyckets vakuum i ledningen 37 som skulle resultera i önskad avgasströmning till insugningskanalen för varje givet läge av uembranen 52 såsom bestämd av graden vakuum i kammaren 54.

Det inses att ventilen 50 åstadkommer modulerad styrning av at- nosfärströmmen till ledningen 37, vilket resulterar i väsentligen op- timal strömningsvolym avgas från utblåsningskanalen till insugnings- kanalen över ett stort vakuumvariationsområde i insugningskanalen.

Strömningen behöver ej med nödvändighet vara konstant och kan ökas då motorbelastningen ökas. öppningsgraden av ventilen 14 enligt påverkan av regulatorn 34 för givna vakuum i venturimunstycket och insugningska- nalen vid en särskild motor kan bestämmas genom försök och den optimala öppningsgraden av ventilen kan erhållas genom lämplig utformning av ventilkroPPens 60 kontur för att åstadkomma korrekt vakuum för att sty- ra regulatorn 34.

Claims (4)

- 731729677 6 ' d ' Patentkrav

1. Anordning för àtercirkulation av avgaserna vid en förbränn- ingsmotor, omfattande dels en vakuummanövrerad átercirkulationsventil (14) mellan avgas- och inloppssystemen, vilken ventil har ett öppet läge för avgasernas strömning till inloppet förblandninguæd inloppsgas samt ett stängt läge, dels en tryckregulator (54), som är anordnad att i be- roende av den genom motorn strömmande gasens hastighet på i och för sig känt sätt variera ett från motorns insugningsrör (15) erhållet manöver- tryck och överföra detta till ventilen (14), varvid tryckregulatorn (54) för erhållande av en av nämnda gashastíghet betingad styrsignal genom en ledning (57) är¿ansluten till motorns luftintag (12), k ä n n e - t e.c k n a d av att ett moduleringsorgan (50) är anslutet mellan nämn- da ledning (57) och motorns insugningsrör (15) och anordnat att i be- roende av det i insugningsröret rådande trycket modifiera regulatorns (54) styrsignal. _ '

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att mo- duleringsorganet (50) innefattar en i förbindelse med insugningsröret ((15) stående kammare (54), som på en sida avgränsas av en rörlig vägg, t.eX. ett membran (52), förbunden med en ventilkropp (60), vilken är rörlig i förhållande till en ventilöppning (56), sålunda i beroende av trycket i insugníngsröret, vilken ventilöppning står i förbindelse med nämnda ledning (57).

3. 5. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e o k n a d av att ven- tilkroppen (60), är anordnad att genom ventilöppningen (56) reglerbart sätta ledningen (57) i förbindelse med atmosfären för att modifiera styrsignalen till regulatorn (54).

4. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att ven- tilkroppen (60) har en yta så utformad att den i samverkan med ventil- öppningen (56) modifierarden nämnda styrsignalen enligt en bestämd funktion. ' ANFÖRDA PUBLIKIATIONER: US 3 605 709 (123-119)