SE451483B

SE451483B - CONTROL FOR THE REASONING OF EXHAUST GAS INTO THE INCLUSION PIPE OF A COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: SE451483B
Application number: SE8401633A
Authority: SE
Inventors: W Marusiak; K Scholz
Original assignee: Pierburg Gmbh
Priority date: 1983-05-04
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1987-10-12
Also published as: SE8401633D0; GB8407641D0; FR2545539A1; FR2545539B1; GB2139284A; GB2139284B; SE8401633L; DE3316219C1

Description

451 483 varvid blandningstrycket alstras av en förstyrventil, som arbetar i beroende av avgastrycket. 451 483 wherein the mixing pressure is generated by a control valve which operates in dependence on the exhaust pressure.

Därutöver är likaledes kända diverse regleringsanordningar för åter- föringen av avgas, exempelvis anordningen enligt DE-C 25 28 760, vilka anordningar dock är försedda med dyra, av flera membran bil- dade eller sammansatta avgasventiler och endast kan drivas med stor reglerinsats och därmed hög kostnad, och vilka därför redan av Prisskäl inte-kan jämföras med styranordningar som har avgasven- tiler med endast ett membran.In addition, various control devices for the return of exhaust gas are also known, for example the device according to DE-C 25 28 760, which devices are, however, provided with expensive, multi-diaphragm-formed or assembled exhaust valves and can only be operated with a large control insert and thus high cost, and which therefore for price reasons can not be compared with control devices that have exhaust valves with only one diaphragm.

Dessa till jämförelsevis konkurrenskraftigt pris framställbara styr- anordningar uppvisar dock vissa nackdelar, som kan påverka avgas- âterföringens inverkan på de skadliga ämnena och förbränningsmotorns störningsfria drift. Bland dessa nackdelar kan nämnas luftningsven- tilens känslighet för förslitning, som kan medföra en från den ka- rakteristiska kurvan avvikande avgasâterföring, och det speciellt i tomgång och vid tomgångsnära drift av förbränningsmotorn resulteran- de felaktiga lufttillskottet i insugningsröret, som inte upptas av blandningsalstraren, och som därför vid båda styranordningarna åstadkommer varvtalsfluktuationer och avvikelser från de i tomgång inställda avgasvärdena.However, these control devices, which can be produced at a comparatively competitive price, have certain disadvantages, which can affect the impact of the exhaust gas recirculation on the harmful substances and the disturbance-free operation of the internal combustion engine. These disadvantages include the sensitivity of the aeration valve to wear, which can lead to an exhaust gas discharge deviating from the characteristic curve, and the incorrect air addition in the intake pipe, which is not taken up by the mixing tube, which results in idling and idling, and which therefore at both control devices produces speed fluctuations and deviations from the idle values set at idle.

Problemet som ligger till grund för uppfinningen är därför att ut- föra en styranordning så, att de nämnda nackdelarna inte uppkommer.The problem which underlies the invention is therefore to design a control device so that the mentioned disadvantages do not arise.

Enligt uppfinningen löses detta problem vid en anordning av det in- ledningsvis angivna slaget genom.att anordningen uppvisar de i kra- vets kännetecknande del angivna särdragen.According to the invention, this problem is solved in a device of the type specified in the introduction in that the device has the features specified in the characterizing part of the claim.

Med uppfinningen uppnås den fördelen, att användningen av en avgas- ventil med endast ett membran blir möjlig utan förslitningskänslig- het och utan felaktigt lufttillskott. Härigenom erhålles ett kons- tant tomgångsvarvtal och ett i tiden längre bibehållet konstant vär- de för de inställda andelarna skadliga ämnen (CO) i avgasen.The invention achieves the advantage that the use of an exhaust valve with only one diaphragm becomes possible without wear sensitivity and without incorrect air supply. This results in a constant idle speed and a constant value maintained over time for the set proportions of harmful substances (CO) in the exhaust gas.

Ett utföringsexempel på uppfinningen visas på ritningen och beskrivs nedan. 451 483 Pâ ritningen visar fig. 1 en förbränningsmotor med en styranord- ning enligt uppfinningen, fig. 2 ett snitt genom förstyrventilen hos styranordningen enligt fig. 1.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below. 451 483 In the drawing, Fig. 1 shows an internal combustion engine with a control device according to the invention, Fig. 2 a section through the control valve of the control device according to Fig. 1.

Förbränningsmotorn 1 är försedd med en insugningsledning 2 och ett strypspjäll 3 samt en avgasledning 4, varvid strypspjället 3 kan utgöra del av en inte visad blandningsalstringsanordning. En âterföringsledning 5 grenar av från avgasledningen 4 och mynnar i ett insugningsledningsavsnitt 6 nedströms strypspjället 3, varvid en avgasventil 7 är anordnad i återföringsledningens 5 sträckning och reglerar denna lednings tvärsnitt. Avgasventilen 7 utgörs av en ventil 8 och ett därmed förbundet membran 9 och är inrymd i ett hus 10, som bildar en membrankammare 11, i vilken är anordnad en membranet 9 i ventilens 8 stängningsriktning belastande fjäder 12.The combustion engine 1 is provided with an intake line 2 and a throttle damper 3 as well as an exhaust line 4, wherein the throttle damper 3 can form part of a mixing generation device (not shown). A return line 5 branches off from the exhaust line 4 and opens into an intake line section 6 downstream of the throttle 3, an exhaust valve 7 being arranged in the direction of the return line 5 and regulating the cross section of this line. The exhaust valve 7 consists of a valve 8 and a diaphragm 9 connected thereto and is housed in a housing 10, which forms a diaphragm chamber 11, in which a spring 12 loading the diaphragm 9 in the closing direction of the valve 8 is arranged.

Membrankammaren 11 är förbunden med en styrledning 13 med en för- styrventil 14, varvid förstyrventilen 14 via ledningar 15, 16 är förbunden med ett insugningsledningsavsnitt 17 uppströms och med insugningsledningsavsnittet 6 nedströms strypspjället 3. Ledningens 15 mynning i insugningsledningsavsnittet 17 uppströms strypspjället 3 växlar över från det uppströms belägna till det nedströms belägna insugningsledningsavsnittet 6, när strypspjället 3 öppnas, varige- nom detta påverkas med förbränningsmotorns insugningstryck, så att insugningstrycket via ledningen 15, ävensom via ledningen 16, över- förs till förstyrventilen 14.The diaphragm chamber 11 is connected to a control line 13 by a pre-control valve 14, the pre-control valve 14 being connected via lines 15, 16 to an intake line section 17 upstream and to the intake line section 6 downstream of the throttle 3. The mouth 15 of the line 15 in the intake line gap the upstream to the downstream intake line section 6, when the throttle 3 is opened, whereby this is affected by the intake pressure of the internal combustion engine, so that the intake pressure via the line 15, also via the line 16, is transferred to the control valve 14.

Fig. 2 visar förstyrventilen 14 med ett hus 18, som genom tvâ mem- bran 19, 20, vilka är fast förbundna med varandra genom ett för- bindelsestycke 21, delas upp i tre kammare 22, 23, 24, varvid kam- maren 22 via en öppning är förbunden med atmosfären, kammaren 23 via ledningen 16 är förbunden med insugningsledningsavsnittet 6, och kammaren 24 via ledningen 15 är förbunda1med insugningslednings- avsnittet 17 och via styrledningen 13 är förbunden med avgasventi- len 7. En i kammaren 24 medelst kilen 32 och skruven 33 inställbar fjäder 25 belastar membranen 19, 20 i riktning mot kammaren 22.Fig. 2 shows the control valve 14 with a housing 18, which is divided into three chambers 22, 23, 24 by two diaphragms 19, 20, which are fixedly connected to each other by a connecting piece 21, the chamber 22 via an opening is connected to the atmosphere, the chamber 23 via the line 16 is connected to the intake line section 6, and the chamber 24 via the line 15 is connected to the intake line section 17 and via the control line 13 is connected to the exhaust valve 7. One in the chamber 24 by the wedge 32 and the screw 33 adjustable spring 25 loads the diaphragms 19, 20 in the direction of the chamber 22.

Membranernas 19, 20 förbindelsestycke 21 är utfört såsom ihålig kropp och har ett såsom ventilsäte 26 för en ventilplatta 27 utfor- mat, axiellt ledningsavsnitt 28, som via en filterinsats 29 mynnar ut i den med atmosfären förbundna kammaren 22. Ventilplattan 27 be- lastas av en fjäder 30 och vilar på ventilsätet 26 när det i kam- 451 483 maren 23 rådande insugningstrycket inte är tillräckligt lågt för att åstadkomma en förskjutning av membranerna 19, 20 mot kraften från fjädern i kammaren 24. Denna förskjutning möjliggörs av mem- branet 20 med den större aktiva ytan och genomförs så långt som insugningstrycket har ett motsvarande värde under atmosfärstryc- ket, tills ventilplattan 27 kommer till anliggning mot mynningen 31 till den med insugningsledningsavsnittet 17 förbundna ledningen 15 och stänger densamma. Om nu insugningstrycket återigen sjunker, så fortsätter förskjutningen, varvid ventilplattan 27 då mot kraf- ten från fjädern 30 lyfts från ventilsätet 26 i förbindelsestycket 21. Härigenom avluftas kammaren 24 genom ledningsavsnittet 28 i förbindelsestycket 21 till atmosfären.The connecting piece 21 of the diaphragms 19, 20 is designed as a hollow body and has an axial conduit section 28 formed as a valve seat 26 for a valve plate 27, which via a filter insert 29 opens into the chamber 22 connected to the atmosphere. The valve plate 27 is loaded by a spring 30 and rests on the valve seat 26 when the intake pressure prevailing in the chamber 451 is not low enough to cause a displacement of the diaphragms 19, 20 against the force of the spring in the chamber 24. This displacement is made possible by the diaphragm 20 with the larger active surface and is carried out as far as the intake pressure has a corresponding value below the atmospheric pressure, until the valve plate 27 comes into abutment against the mouth 31 of the line 15 connected to the intake line section 17 and closes it. If now the suction pressure drops again, the displacement continues, whereby the valve plate 27 is then lifted against the force of the spring 30 from the valve seat 26 in the connecting piece 21. Hereby the chamber 24 is vented through the conduit section 28 in the connecting piece 21 to the atmosphere.

Funktionsbeskrivning Om förbränningsmotorn drivs med tomgångsvarvtal så råder i det ned- ströms strypspjället 3 belägna insugningsledningsavsnittet 6 ett lägre insugningstryck, som via ledningen 16 påverkar kammaren 23, så att resultaten av de på membranerna 19, 20 därigenom åstadkomma krafterna (membranet 20 har en större aktiv yta) har övervunnit fjäderns 25 kraft och har tryckt förbindelsestycket 21 med ventil- plattan 27 mot mynningen 31 av ledningen 15, varvid ventilplattan 27 därvid har frilagt ventilsätet 26 i förbindelsestycket 21. En atmosfärisk avluftning eller ventilering av kammaren 24 och, via styrledningen 13, av avgasventilens membrankammare 11 äger härige- nom rum, så att avgasventilen är stängd och ingen avgas strömmar genom återföringsledningen 5. Om nu förbränningsmotorn drivs med fullbelastning, så råder ett högre, för övervinnandet av fjädern 25 inte tillräckligt insugningstryck, varför förbindelsestycket 21 med ventilplattan 27 förs bort från mynningen 31, och ventilplattan 27 anbringas mot ventilsätet 26. Härigenom är kammaren 24 inte läng- re atmosfäriskt ventilerad, utan påverkad av insugningstrycket, då också ledningens 15 mynning i insugningsledningen 2 genom stryp- spjällets 3 fullbelastningsläge är överväxlad till det nedströms strypspjället 3 belägna avnittet 6. Detta insugningstryck verkar via styrledningen 13 också i avgasventilens 7 membrankammare 11, men åstadkommer inte någon förskjutning av membranet 9 mot fjäderns 12 kraft, avgasventilen 7 är stängd. Med sjunkande belastning sjun- ker insugningstrycket ända tills membranet 9 förskjuts mot fjä- derns 12 kraft, och därmed - med fortsatt sjunkande belastning - 4s1i4ss fortsätter att öppna avgasventilen 7 i motsvarighet till fjäder- karakteristiken ända till ett maximum.Functional description If the internal combustion engine is operated at idle speed, in the downstream throttle section 3 the intake line section 6 has a lower intake pressure, which via the line 16 acts on the chamber 23, so that the results of the forces on the diaphragms 19, 20 thereby produce a greater force. surface) has overcome the force of the spring 25 and has pressed the connecting piece 21 with the valve plate 27 against the mouth 31 of the conduit 15, the valve plate 27 thereby exposing the valve seat 26 in the connecting piece 21. An atmospheric venting or ventilation of the chamber 24 and, via the control line 13, of the exhaust valve diaphragm chamber 11 thus takes place, so that the exhaust valve is closed and no exhaust gas flows through the return line 5. If the internal combustion engine is now operated at full load, a higher suction pressure prevails for overcoming the spring 25, so the connecting piece 21 with the valve plate 27 removed from the mouth 31, and ven the tilting plate 27 is mounted against the valve seat 26. As a result, the chamber 24 is no longer atmospherically ventilated, but is affected by the suction pressure, since also the mouth of the line 15 in the suction line 2 through the full load position of the throttle 3 is shifted to the downstream throttle section 6. acts via the control line 13 also in the diaphragm valve 11 of the exhaust valve 7, but does not cause any displacement of the diaphragm 9 against the force of the spring 12, the exhaust valve 7 is closed. With decreasing load, the intake pressure decreases until the diaphragm 9 is displaced against the force of the spring 12, and thus - with continued decreasing load - 4s1i4ss continues to open the exhaust valve 7 in correspondence with the spring characteristic all the way to a maximum.

I det nedre delbelastningsområdet åstadkommer förskjutningen av förbindelsestycket 21 i förstyrventilen 14, ända fram till området av ventilplattans 27 anliggning mot mynningen 31, alstringen av ett blandningstryck av insugnings- och atmosfärstrycket, vilket blandningstryck stiger med fortsatt sjunkande insugningstryck, så att fjädern 12 i avgasventilen 7 övervinner membrankraften och pâ- börjar avgasventilens 7 stängningsrörelse.In the lower sub-load region, the displacement of the connecting piece 21 in the control valve 14, all the way to the area of the valve plate 27 abutting the orifice 31, produces a mixing pressure of the intake and atmospheric pressure, which mixing pressure increases with further decreasing intake pressure in the spring valve 7. overcomes the diaphragm force and begins the closing movement of the exhaust valve 7.

Claims

Claim control device for returning exhaust gas into the intake line (2) of an internal combustion engine, with an exhaust valve (7) arranged in a return line (5), which is constituted by a valve (8) and a connected, spring-loaded diaphragm (9), and whose diaphragm chamber (11) is subjected via a control line (13) to a control pressure which is actuated by a pre-control valve (14) with two chambers (23, 24) separated by diaphragms (19, 20) , one chamber (24) of the control valve (14) is connected via a line (15) to the suction line section (17) upstream of a throttle (3), and its other chamber (23) is connected via a line (16) to the suction line section (6). ) downstream of the throttle (3), and the second chamber (23) through the second membrane (20) rigidly connected to the first membrane (19) is sealed to the atmosphere with a larger active surface than the first and by an adjustable spring (25 ) is loaded against this, characterized by that in the two me the connecting piece (21) of the diaphragms (19, 20) is arranged a valve plate (27), which is loaded by a spring (30) and in a known manner regulates an orifice (31) to the line (15) in the pilot valve housing (18) and a valve seat (26) to an atmosphere-conducting line section (28) of the connecting piece (21), for forming a mixing pressure in the first-mentioned chamber (24), this chamber (24) being connected to the exhaust valve (7) via the control line. (13).