DE2908152C2

DE2908152C2 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2908152C2
Application number: DE2908152A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kounosu Saitama Nishimura
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1978-03-06
Filing date: 1979-03-02
Publication date: 1984-06-14
Also published as: CA1114255A; JPS54117826A; FR2419404B1; AU4454979A; JPS5845593B2; GB2015645B; DE2908152A1; AU536760B2; US4235207A; GB2015645A; FR2419404A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer nach der US-PS 40 41 914 bekannten Brennkraftmaschine dieser Art befindet sich im Luftkanal kein Steuerventil. Bei dieser Brennkraftmaschine treten Schwierigkeiten durch Kohlenstoffablagerungen, Korrosion, mangelnde Wärmebeständigkeit und mangelnde Vibrationswiderstand auf, die zu einer kurzen Lebensdauer der Steuerung führen.

Auch eine ähnliche Brennkraftmaschine nach der US-PS 40 13 052 weist kein Steuerventil in der Luftleitung auf, das durch das Regelventil gesteuert ist Vielmehr ist dort das Luftleitungsventil allein durch die Drucke im Ansaugkanal im Bereich der Venturistelle und stromabwärts der Drosselklappe gesteuert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des An-Spruchs 1 anzugeben, bei der die Steuervorrichtung eine hohe Lebensdauer hat und in Abhängigkeit von der Maschinenbelastung Abgas gesteuert aus dem Abgaskanal in den Ansaugkanal überführt
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch das Zusammenwirken aller kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs J gelöst.

Wie noch beschrieben wird, eignet sich die erfindungsgemäße Einrichtung besonders für eine Steuerung der Abgasrezirkulation, zur Veränderung des Kraftstoff-Luftverhältnisses entsprechend dem Abfall des atmosphärischen Drucks in großer Höhe und zur Steuerung der Einführung atmosphärischer Luft in den Abgaskanal stromaufwärts eines katalytischen Umsetzers oder Reaktors.

Ausführungsbeispiele dazu werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der für die Erfindung wichtigen Teile einer Brennkraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fi g. 2 eine ähnliche Darstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und

F i g. 3 eine ähnliche Darstellung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist ein Abgasrezirkulationssystem dargestellt. Eine Brennkraftmaschine 1 hat einen Ansaugkanal 2 für ein Kraftstoff-Luftgemisch. Eine Drosselklappe 3 ist in dem Ansaugkanal 2 stromab eines Vergasers 4 angeordnet.
Die Brennkraftmaschine 1 ist auch mit einem Abgaskanal 5 versehen, durch den hindurch die Abgase abgeführt werden. Ein Kanal 6 verbindet den Abgaskanal 5 mit dem Ansaugkanal 2. Ein erstes Steuerventil 7 steuert die Strömung von Abgasen aus dem Abgaskanal 5 durch den Kanal 6 in den Ansaugkanal 2. Das erste Steuerventil 7 hat eine Unterdruckbetätigungsvorrichtung 8.

Ein Luftkanal 9 verbindet den Ansaugkanal 2 mit der Atmosphäre über eine Öffnung 10. Ein zweites Steuerventil 11 ist in dem Luftkanal 9 angeordnet und steuert die Strömung atmosphärischer Luft in den Ansaugkanal 2. Das zweite Steuerventil 11 ist mit einer Unterdruckbetätigungsvorrichtung 12 versehen.

Ein Regelventil 13 wird durch den Unterdruck im Luftkanal 9 zwischen dem zweiten Steuerventil 11 und der Öffnung 10 und durch den Unterdruck an einer ersten Unterdrucköffnung 24 eines Venturiabschnitts 25 des Vergasers 4 gesteuert. Das Regelventil 13 hat eine Membran 14, die eine erste Kammer 16 von einer zweiten Kammer 17 trennt. Die erste Kammer 16 steht mit dem Luftkanal 9, die zweite Kammer 17 mit der ersten Unterdrucköffnung 24 in Verbindung. Eine Ventilöffnung 18 mündet in die zweite Kammer 17 und wird durch Kontakt mit dem Mittelabschnitt der Membran

14 geschlossen. Die Ventilöffnung 18 wird abhängig von dem Druckunterschied der beiden Unterdruckwerte der ersten Kammer 16 und der zweiten Kammer 17 geschlossen und geöffnet Es kann auch eine zusätzliche Feder 19 vorgesehen sein, mit der dieser Druckunterschied je nach Wunsch eingestellt v."jrden kann. Die Ventilöffnung 18 steht mit den Unterdruckbetätigungsvorrichtungen 8 und 12 über Leitungen 20 und 21 in Verbindung. Eine Leitung 22 verbindet die zv/eite Kammer 17 mit der ersten Unterdrucköffnung 24 im Venturiabschnitt 25 des Vergasers 4. Eine Leitung 26 verbindet die Unterdruckbetätigungsvorrichtungen 8 und 12 mit einer zweiten Unterdrucköffnung 27, die Ansaugkanal 2 stromauf der Drosselklappe 3 angeordnet ist, wenn diese geschlossen ist

Beim Betrieb der Maschine wirkt der an der zweiten Unterdrucköffnung 27 im Ansaugkanal 2 erzeugte Unterdruck auf die Unterdruckbetätigungsvorrichtungen 8 und 12 ein, so daß das erste und das zweite Steuerventil 7 und 11 geöffnet werden. Abgase werden dann vom Abgaskanal 5 zum Ansaugkanal 2 zurückgeführt. Der Unterdruck im Luftkanal 9 zwischen dem zweiten Steuerventil 11 und der öffnung 10 wirkt auf die Unierdruckbetätigungsvorrichtung 13 ein, wodurch der Mittelabschnitt der Membran 14 von der Ventilöffnung 18 abgehoben wird. Auch der Unterdruck an der ersten Unterdrucköffnung 24, der über die Leitung 22 der zweiten Kammer 17 zugeführt wird, wirkt auf das Regelventil 13 ein und schließt die Ventilöffnung 18 mit der Membran 14. Somit wird die Arbeitsweise des Regelventils 13 durch die beiden Unterdruckwerte des Lvhkanals 9 zwischen dem zweiten Steuerventil 11 und der öffnung 10 und an der ersten Unterdrucköffnung 24 des Venturiabschnitts 25 gesteuert. Steigt der Unterdruck an der ersten Unterdrucköffnung 24 an, so verschließt die Membran 14 die Ventilöffnung 18, wodurch der Unterdruck in den Unterdruckbetätigungsvorrichtungen 8 und 12 ansteigt und die Strömung der Abgaszirkulation zunimmt.

Bei dem in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Korrektursystem für atmosphärische Werte. Atmosphärische Luft wird dem Ansaugkanal 2a über ein erstes Steuerventil 7a zugeführt, das im Kanal 6a angeordnet ist. Die Konstruktion und Anordnung dieser Teile stimmt mit derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 überein, hat jedoch folgende Unterschiede:

Schließung der Ventilöffnung 18a mit der Membran 14a und einen Abfall des Drucks an den Unterdruckbetätigungsvorrichtungen 8a und 12a. Dadurch nimmt die Strömung der atmosphärischen Luft durch den Kanal 6a zu.

Bei dem in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein katalytisches System zur Reinigung der Abgase der Brennkraftmaschine 1. Atmosphärische Luft wird dem Abgaskanal 5b stromaufwärts eines Katalysators oder Reaktors 31 zugeführt Die Konstruktion und Anordnung der Teile stimmt mit derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 überein, hat jedoch die folgenden Unterschiede: Eine Luftpumpe 32 pumpt atmosphärische Luft über den Druckregulator 33 in den Abgaskanal 5b durch den Kanal Sb. Dieser Vorgang wird durch das erste Steuerventil Tb gesteuert.

Beim Betrieb des in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels bewegt der Unterdruck an der zweiten Unterdrucköffnung 27b jedes Steuerventil 76 und Wb zur

Öffnungsstellung hin, so daß atmosphärische Luft durch den Kanal 6b dem Abgaskana/ 5b stromaufwärts des Katalysators oder Reaktors 31 zugeführt wird. Der Unterdruck wird durch das Regelventil 136 geregelt. Dadurch nimmt die Strömung atmosphärischer Luft in dem Abgaskanal 5b zu, wenn der Unterdruck an der ersten Unterdrucköffnung 24b ansteigt. Jeder im Ansaugsystem erzeugte Unterdruck kann als derartiger Betriebsunterdruck genutzt werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung ist zu erkennen, daß der Betriebsunterdruck im Ansaugkanal, der auf ein Steuerventil einwirkt, durch ein Regelventil geregelt wird, welches mit einem den Ansaugkanal mit der Atmosphäre verbindenden Kanal verbunden ist. Das Regelventil spricht proportional der Maschinenbelastung an, wodurch sich eine direkte Steuerung der Einführung von Zusatzgas ergibt. Ferner arbeiten das erste und das zweite Steuerventil synchron, so daß durch Bemessung der Strömung durch die Atmosphäre

führende Öffnung und davon abhängige Auswahl der Strömungseigenschaften des zweiten Steuerventils unterschiedlich starke Strömungen von Zusatzgas verwirklicht werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

a) Die Feder 19a des Regelventils 13a liegt zwischen einer Membran 28 und der Membran 14a,

b) die Membran 28 wird durch ein geschlossenes, ausdehnungsfähiges Balgenelement 29 beaufschlagt, das in einer mit dem Atmosphärendruck verbundenen Korrekturkammer 30 angeordnet ist. Das Balgenelement 29 verändert die Kraft der Feder 19a, wenn ein Abfall des Atmosphärendrucks auftritt.

Beim Betrieb der in F i g. 2 gezeigten Anordnung bewirkt der Unterdruck an der zweiten Unterdrucköffnung 27a eine Bewegung der Steuerventile 7a und 11a mit den Betätigungsvorrichtungen 8a und 12a zur Öffnungsstellung hin, so daß atmosphärische Luft über den Kanal 6a dem Ansaugkanal 2a zugeführt wird. Der Unterdruck wird durch das Regelventil 13a geregelt, welches ein Korrektursystem mit dem Balgenelement 29 aufweist. Eine Zunahme des Unterdrucks an der ersten Unterdrucköffnung 24a und eine Abnahme des Atmosphärendrucks bewirken über das Regelventil 13a eine

Claims

Patentansprüche:

1. Brennkraftmaschine mit einem Ansaugkanal für das Kraftstoff-Luftgemisch, mit einem Abgaskanal zur Abführung von Abgas, mit einem Kanal zur Einführung von Zusatzgas in den Ansaugkanal oder den Abgaskanal, mit einem in diesem Kanal angeordneten ersten Steuerventil, mit einem den Ansaugkanal mit der Atmosphäre verbindenden Luftkanal, mit einer dem ersten Steuerventil zugeordneten ersten Unterdruckbetätigungsvorrichtung und mit einem mit dem Druck im Luftkanal gesteuerten Regelventil zur Steuerung des Unterdrucks in einer zu der ersten Unterdruckbetätigungsvorrichtung führenden Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftkanal (9, 9a, 9b) ein zweites Steuerventil (11,11a, 11 b) angeordnet ist, daß diese<n zweiten Steuerventil (11, 11a, üb) eine zweite Unterdruckbetätigungsvorrichtung(12,12a, 12öjzugeordnet ist, daß das Regelventil (13,13a, i3b) mit dem in dem Luftkanal (9,9a, 9b) stromaufwärts des zweiten Steuerventils (11,11a, 11 b) herrschenden Druck gesteuert ist und daß das Regelventil (13,13a, \3b) den Unterdruck in einer Leitung (26, 26a, Hab) steuert, die sich in zwei zu den beiden Unterdruckbetätigungsvorrichtungen (8,8a, Sb; 12,12a, 126,)führende Leitungen (20,20a, 20b; 21,21a, 2ib) verzweigt.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (13, 13a, 13b) zwei durch eine Membran (14,14a, 14f>) voneinander getrennte Kammern (16, 16a, 16/>; 17,17a, 17b) aufweist, daß die eine Kammer (16,16a, i6b) über eine Leitung mit dem Luftkanal (9,9a, 9b) stromaufwärts des zweiten Steuerventils (11, 11a, Wb) verbunden ist, daß die andere Kammer (17, 17a, XTb) über eine Leitung (22, 22a, 226,) mit dem Ansaugkanal (4, 4a, 4b) im Bereich eines; in dem Ansaugkanal 4, 4a, 4b) angeordneten Verturiabschnitts (25, 25a, 25b) verbunden ist und daß diejenige Leitung (26, 26a, 26b), in der das Regelventil (13,13a, i3b) deu Unterdruck steuert, mit dem Ansaugkanal (4, 4a, 4b) stromabwärts des Venturiabschnitts (25,25a, 25b)und stromaufwärts einer Drosselklappe (3, 3a, Zb) verbunden ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der einen Kammer (16, 16a, 166,) eine durch die Membran (14,14a, \4b) zusammenzudrückende Feder(19,19a, 194^ befindet.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kammer (16a,/auf ihrer der Membran (14a^ gegenüberliegenden Seite durch eine zweite Membran (28) begrenzt ist, die eine Seite einer dritten Kammer (30) bildet, daß diese dritte Kammer (30) mit der Atmosphäre in Verbindung steht, daß zwischen beiden Membranen (14a, 28) eine zusammenzudrückende Feder (19a,) angeordnet ist und daß in der dritten Kammer (30) ein auf die zweite Membran (28) wirkendes Balgenelement (29) angeordnet ist, dessen Ausdehnung vom Atmosphärendruck abhängt.