DE2125368A1 - Four-stroke engine and method of reducing harmful components in its exhaust gases - Google Patents

Four-stroke engine and method of reducing harmful components in its exhaust gases

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DE2125368A1
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Martin Fishkill N.Y. Alperstein (V.StA.)
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Description

Viertaktmotor und Verfahren zur Verringerung schädlicher Bestandteile in seinen AuspuffgasenFour-stroke engine and method of reducing harmful components in its exhaust gases

Die Erfindung betrifft die Herabsetzung gesundheitsschädlicher Bestandteile in den Auspuffgasen von Kraftfahrzeugen, die Motoren mit innerer Verbrennung besitzen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die meistverbreiteten Motoren mit hin- und hergehenden Kolben und Ventilen, die im Viertaktsystem arbeiten.The invention relates to the reduction of harmful components in the exhaust gases of motor vehicles, who have internal combustion engines. The invention particularly relates to the most common engines with reciprocating pistons and valves operating in the four-stroke system work.

Es ist bereits b'ekannt, schädliche Emissionen solcher Motoren dadurch zu verringern, daß man einen Teil der Auspuffgase in die Zylinder zuinickführt, um insbesondere die Stickoxid-Emission zu verringern.It is already known, harmful emissions of such To reduce engines by introducing some of the exhaust gases into the cylinders, in particular reduce nitrogen oxide emissions.

Diese Entwicklungen sind z. B. beschrieben in den USA-■ Patentschriften 3.470.857 und 3-465-736 sowie den SAE-Veröffentlichungen ITr. 700 146 von V/. Glass, F.R. Russell und D. T. Wade "Evaluation of Exhaust Recirculation for Control of Nitrogen Oxide Emissions" und Nr. 700 147 von V/. Glass, D. S. Kim und B. J. Kraus "Synchrothermal Reactor System for Control of Automotive Exhaust Emissions".These developments are e.g. B. described in the USA ■ Patents 3,470,857 and 3-465-736 and the SAE publications ITr. 700 146 by V /. Glass, F.R. Russell and D. T. Wade, "Evaluation of Exhaust Recirculation for Control of Nitrogen Oxide Emissions "and No. 700 147 of V /. Glass, D. S. Kim and B. J. Kraus "Synchrothermal Reactor System for Control of Automotive Exhaust Emissions".

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Bei diesen "bekannten Verfahren v:ird ein Teil der Vg produkte vom Abgassamriler oder Auspuffrohr des Motors rhrc- In these "known processes, some of the products are stirred from the exhaust gas collector or exhaust pipe of the engine .

3ocen und, gewöluilich nach dem Abkühlen und Abmessen, in den .Ansaugkanal oder den Vergaser- eingeleitet. Das wird, nachfolgend mit "äußerer Rückführung" bezeichnet. Dadurch soll der Stickoxid-Anteil im Abgas nerklich abnehmen. V/ahrccheinlich entsteht diese Abnahme, weil das Abgas sich inert verhält und die Temperaturspitzen der brennenden Gase in cen Zylindern herabsetzt. Die inerten Bestandteile, die das Abgas ausmachen, verdünnen anscheinend dos Kr aft stoff/Luft-Gemisch soweit, daß die Bildung von Stickoxiden begrent wird.3ocen and, usually after cooling and measuring, in the .Suction duct or the carburettor introduced. That will, below referred to as "external feedback". As a result, the nitrogen oxide content in the exhaust gas should decrease significantly. Probably this decrease occurs because the exhaust gas is inert and the temperature peaks of the burning gases in cen Cylinders. The inert components that make up the exhaust gas appear to dilute the fuel / air mixture to the extent that the formation of nitrogen oxides is limited.

Die äußere Rückführung der Abgase durch die verschiedenen Regeleinrichtungen und Blenden verursacht jedoch andere Schwierigkeiten, z. B. Ablagerungen im Einlaßsystem und dgl. Außerdem versagt die äußere Rückführung nicht nur in der Herabsetzung des Anteils unverbrannter Kohlenwasserstoffe sondern erhöht den CE-Anteil im Abgas beträchtlich, wie eigene Versuche ergeben haben.However, the external recirculation of the exhaust gases through the various control devices and orifices causes other difficulties, e.g. B. Deposits in the intake system and the like. In addition, the external recirculation fails not only in reducing the proportion of unburned hydrocarbons but also increases the CE content in the exhaust gas considerably, as our own tests have shown.

Demgegenüber sieht die Erfindung ein System der "inneren Rückführung" vor, bei dem das Abgas über das Auslaßventil in den Zylinder zurückströmt, indem man einfach eine geregelte und vorbestinmte Kenge heißes Abgas während des Ansaughubs von der Auspuffleitung in den Zylinder einl-äßt. Das kann geschehen durch ein begrenztes Öffnen . des geschlossenen Auslaßventils während des Ansaugtakts, so daß eine relativ geringe, vorbestimmte Menge der verbrannten Gase zusammen mit dem Frischgasgemisch in den Zylinder gesaugt wird. Dieses läßt sich in einfachster Weise erreichen, indem der das Auslaßventil steuernde Nocken mit einer zusätzlichen Erhöhung versehen wird, die so ausgebildet ist, daß das am Ende des Auslaßhubs völlig geschlossene Auslaßventil nochmals geöffnet wird^.nachdem der Ansaugtakt begonnen hat.In contrast, the invention provides a system of "internal recirculation", in which the exhaust gas through the outlet valve flows back into the cylinder by simply having a regulated and predetermined kenge of hot exhaust gas during the Intake stroke from the exhaust pipe into the cylinder. This can be done through limited opening. of the closed Exhaust valve during the intake stroke, so that a relatively small, predetermined amount of the burned Gases into the cylinder together with the fresh gas mixture is sucked. This can be achieved in the simplest possible way by also having the cam controlling the exhaust valve an additional elevation is provided, which is designed so that the completely closed at the end of the exhaust stroke The exhaust valve is opened again after the intake stroke has begun.

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BADORIQlNAtBADORIQlNAt

Die erfiridungscemäße "innere Rückführung" der Abgase ist nicht nur bei den verbreitetsten Motoren möglich, die ein gewöhnlich gasförmiges Kraftstoff/Luft-Gemisch ansaugen, sondern auch bei solchen, die Luft ansaugen, in die de.r Kraftstoff flüssig eingespritzt wird.The actual "internal recirculation" of the exhaust gases is not only possible with the most common engines that have a usually suck in gaseous fuel / air mixture, but also for those that suck in air into which the fuel is injected in liquid form.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durchführbar, weil der im Zylinder herrschende Druck, zumindest zu Beginn des Einlaß- oder Ansaugtakts, gewöhnlich niedrig ist, d. h. 'beträchtlich unter dem Atmosphärendruck liegt. Auf der anderen Seite ist der Druck im Abgassystem, also am Auslaß, selbst dann notwendigerweise höher als der Atmosphärendruck, wenn der Auspuff durch Strömungshindernisse, wie Schalldämpfer und dgl., wenig behindert ist. Deshalb läßt bloßes Öffnen des Auslaßventils während des Einlaßtakts, vorzugsweise kurz vor der Mitte des Takts, wenn der abwärtsgehende Kolben seine größte Geschwindigkeit erreicht hat, edm geregelte und vorbestimmte Menge, die von den Öffnungszeiten der Ventile, ihren Hubhöhen, dem Druck im Auspuffsammler und dgl. abhängt, der heißen Auspuffgase zurückströmen.The inventive method is feasible because of the the pressure in the cylinder, at least at the beginning of the intake or intake stroke, is usually low; H. 'considerably is below atmospheric pressure. On the other hand, the pressure is in the exhaust system, i.e. at the outlet, itself then necessarily higher than atmospheric pressure when the exhaust is through flow obstacles such as mufflers and the like., is little disabled. Therefore, merely opening the exhaust valve during the intake stroke leaves, preferably briefly before the middle of the stroke, when the descending piston has reached its greatest speed, edm regulated and predetermined Amount that depends on the opening times of the valves, their lift heights, the pressure in the exhaust manifold and the like. the hot exhaust gases flow back.

Dadurch wird nicht allein der Stickoxidgehalt im Abgas vermindert, sondern auch der Anteil unverbrannter CH-Verbindungen im Abgas drastisch herabgesetzteThis not only reduces the nitrogen oxide content in the exhaust gas, but also the proportion of unburned CH compounds in the exhaust gas is drastically reduced

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verringerung schädlicher Bestandteile in den Auspuffgasen von mit Steuerung durch Ein- und Auslaßventile arbeitenden Brennkraftmaschinen durch Rückführung eines Teils der Abgase in die Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß eine bestimmte Abgasmenge aus dem Auspuff system über das Auslaßventil unmittelbar in die Zylinder zurückgeführt wird.The invention relates to a method for reducing harmful constituents in the exhaust gases of a controller internal combustion engines operating through intake and exhaust valves by recirculating some of the exhaust gases into the Cylinder, characterized in that a certain amount of exhaust gas from the exhaust system is returned directly to the cylinder via the exhaust valve.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Viertakt-Brennkraftmaschine mit Steuerung durch Ein- und Auslaßventile, insbesondere Tellerventile, die von Nocken und einer Nockenwelle betätigt werden, gekennzeichnetThe invention also relates to a four-stroke internal combustion engine with control by inlet and outlet valves, in particular poppet valves, those of cams and a camshaft are operated, marked

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durch eine zusätzliche Erhebung (38) auf dem zur Steuerung der Auslaßventile (32) dienenden Nocken (34-) der nockenwelleby an additional survey (38) on the control the exhaust valves (32) serving cams (34-) of the camshaft

(36). ■■■■'"·(36). ■■■■ '"·

Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel und anhand der Zeichnung weiter erläutert. Darin istThe invention is based on an exemplary embodiment and on the basis of Drawing further explained. In it is

Figur.1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht des Zylinderkopfs eines erfindungsgemäß abgeänderten üblichen Verbrennungsmotors undFigure 1 is a schematic, partially sectioned side view of the cylinder head according to the invention modified common internal combustion engine and

Figur 2 ein typisches Diagramm der Ventilschließzeiten, in dem die Öffnung von Einlaß- und Auslaßventil über einem vollständigen Arbeitsspiel aufgetragen ist.Figure 2 shows a typical diagram of the valve closing times, in which the opening of the inlet and outlet valve is plotted over a complete working cycle is.

In der Fi-gur 1 ist der Zylinder 10 eines Motors mit einem Einlaßventil 12 und einem Auslaßventil 14- versehen, beide in der üblichen Teller-.oder "TuIpen"-Form*In the Fi-gur 1 the cylinder 10 of an engine is with a Inlet valve 12 and an outlet valve 14- provided, both in the usual plate or "TuIpen" shape *

Der Verbrennungsraum 16 enthält einen auf-und abgehenden Kolben 18. Die Ventile 12 und 14 stehen mit Einlaß- 20 undThe combustion chamber 16 contains an ascending and descending piston 18. The valves 12 and 14 are connected with inlet 20 and

ΐ- .ΐ-.

Auslaßkanälen 22 in Verbindung* die ihrerseits mit einem Ansaugrohr (nicht abgebildet) und dem Abgassammeirohr 26 verbunden sind.Outlet channels 22 in connection * which in turn with an intake pipe (not shown) and the exhaust manifold 26 are connected.

Die Ventile 12 und 14- werden von Hocken 32 und 34- auf,einer Nockenwelle 36 betätigt und zwar unmittelbar odertüfaer eineffl der üblichen Ventiltriebe, der Stössel, Stoßstangen, Kipphebel und dgl. enthalten kann. . ■The valves 12 and 14- are from Hocken 32 and 34- on, one Camshaft 36 is actuated directly or directly oneffl of the usual valve trains, tappets, bumpers, Can contain rocker arms and the like. . ■

Die Baufoma nach Figur 1 ist daher mit Ausnahme einer besonderen Erhöhung 38 auf dem Hocken 34- für das Auslaßventil völlig herkömmlich. .The type of construction according to FIG. 1 is therefore special, with the exception of one Raising 38 on the crouch 34- for the exhaust valve completely conventional. .

Die Wirkung des zusätzlichen Nockens 38 auf die mechanische "■*The effect of the additional cam 38 on the mechanical "■ *

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Arbeitsv/eise des Motors zeigt Figur 2. Dieses Diagramm gilt für einen typischen Viertaktmotor (Pontiac OHC) und umfaßt ein vollständiges Arbeitsspiel von 2 Umdrehungen der Kurbelwelle oder 720° Kurbelwinkel (KW).Figure 2 shows how the engine works. This diagram applies to a typical four-stroke engine (Pontiac OHC) and comprises a complete working cycle of 2 revolutions of the crankshaft or 720 ° crank angle (KW).

In diesem Motor öffnet und schließt das Einlaßventil während etwas mehr als der ersten 180° KW mit konventioneller Hubstrecke, was durch den Kurvenzug 40 wiedergegeben ist. Im größten Teil dieses Zeitraums bewegt sich der Kolben 18 vom - Zylinderkopf weg und saugt frisches Kraftstoff/Luft-Gemisch *an. Während dieses Arbeitstaktes erreicht der Kolben 18 · bekanntlich seine höchste'Lineargeschwindigkeit kurz vor dem ßdieLtel von Kurve 40.In this engine, the inlet valve opens and closes for a little more than the first 180 ° CA with a conventional stroke, which is shown by the curve 40. For the greater part of this period, the piston 18 moves away from the cylinder head and draws in fresh fuel / air mixture *. During this working cycle, the piston 18, as is known, reaches its highest linear speed shortly before the third of curve 40.

In den nachfolgenden Kompressions--, Zünd- und Expansions-■fcakten bleiben beide Ventile geschlossen. Dann öffnet das Auslaßventil 14, wie Kurve 42 wiedergibt * und läßt das verbrannte Gas in äen Abgassammler 26 ausströmen.In the following compression, ignition and expansion facts ■ both valves remain closed. Then the outlet valve 14 opens, as curve 42 shows * and lets the burned gas flow out into the exhaust gas collector 26.

Charakteristisch für diesen Viertaktraotor ist ferner eine kleine üb^EscMeidüopg zwischen den Öffnungszeiten des Einlaß- und Auslaßventils, die ganz links in Figur 2 angedeutet» für dag Verfahren der Erfindung jedoch ohne Bedeutung ist.Another characteristic of this four-stroke engine is one small over ^ EscMeidüopg between the opening times of the admission and exhaust valve, indicated on the far left in Figure 2 » however, is of no importance for the method of the invention.

Da das ein wesentliches Element der. Erfindung darstellt, muß betont werden, daß am Ende des Auslaßtaktes das Auslaßventil völlig in seinen Sitz eingerastet und geschlossen ist und so für eine bestimmte, nach 0KW bemessene Dauer verbleibt, bevor mit dem durch Kurve 44 angedeuteten"I/üftenüSince that is an essential element of the. Invention represents, it must be emphasized that at the end of the exhaust stroke the exhaust valve is fully engaged in its seat and closed and so remains for a certain period measured according to 0 KW before the "I / üftenü" indicated by curve 44

- begonnen wird. Danach soll das Auslaßventil 14 um etwa- is started. Thereafter, the outlet valve 14 should be about

. der Eubstrecke oder des Öffnungswegs von Einlaßventil geöffnet werden, beginnend etwa 2Ö°KW nach dem vollständigen. the displacement or the opening path of the intake valve be opened, starting about 2Ö ° CA after the complete

" Schließen und etwa 13Q0KWlang. Das Auslaßventil kann zu jeder Zeit nach dem Schließen des Auslaßventils öffnen und"Close and about 13Q 0 KWlang. The outlet valve may open at any time after the closing of the outlet valve and

. \t±B zum Schließen des Einlaßventils offen bleiben.. \ t ± B remain open to close the inlet valve.

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Als Ergebnis dieser erfindungsgemäßen Steuerung des Auslaßventils wird während des Ansaugtaktes Abgas über das Auslaßventil in einer Menge zurückgesaugt, die abhängig ist von 1) der Öffnungsdauer des Auslaßventils, 2.) den Hub des Auslaßventils j 3·) dem ini Zylinder herrschenden Unterdruck-, 4.) den Drucken im Einlaß- und Auslaßsysteia und 5·) der Bewegung des Einlaßventils.As a result of this inventive control of the exhaust valve exhaust gas is released through the exhaust valve during the intake stroke sucked back in an amount that is dependent of 1) the opening time of the exhaust valve, 2.) the stroke of the Exhaust valve j 3) the negative pressure prevailing in the cylinder, 4.) the pressures in the inlet and outlet systems and 5 ·) the movement of the inlet valve.

Mit Rücksieht darauf, daß das Auslaßventil hauptsächlich durch Kontakt mit seinem Sitz im Zylinderkopf wahrend der Schließkeil· gekühlt wird f ist es zweckmäßig, die zusätzliche Öffnungsdauer so kurz wie möglieh zuhalten. Das läßt sich beispielsweise erreichen, indem man die Hubhöhe des Ventils dem-entsprechend einstellt oder die zusätzliche Öffnungszeit an den Ίϋβχ-Ι des Kolbenwegs verlegt, an dem der Unterdruck aitt größten ist. Aus diesem Grunde wird es bevorzugt, das zusätzliche ^Öffnen oder lüften des Auslaßventils, das in Figur 2 durch die Kurve 44 angedeutet ist, in den ersten Teil der Einlsßpe-riode zu verlegen, d*,h., in den 3Jeil, wo die Abwärtsbewegung des Kolbens am schnellsten erfolgt* \ With Re sees that the outlet valve mainly through contact with its seat in the cylinder head during the closing wedge · f is cooled, it is expedient to keep the additional opening duration as short as möglieh. This can be achieved, for example, by adjusting the stroke height of the valve accordingly or by shifting the additional opening time to the Ίϋβχ-Ι of the piston travel where the negative pressure aitt is greatest. For this reason it is preferred to relocate the additional opening or venting of the outlet valve, which is indicated in FIG Downward movement of the piston is fastest * \

Aus diesem Gniiide erscheint das Maximum von Kurve 44 in Figur 2 eriie1>lich früher, als das Maximum der Kurve 40. Auf dlieseitt Seil &$s . Kolbeßwegs ist äie Saugwirkung be>deiitendt st^k^r ßls in den späteren üfeilext des lafcte» dem Schi^eBeijsdes Biiidaßventils voraii^hejqt \md wo der ; linder -isär-aitfil· stärker gefüllt vm.a dej? Urückunt er sohied entspreelieiul geiciijger ist. \ .For this reason, the maximum of curve 44 in FIG. 2 appears much earlier than the maximum of curve 40. This leads to rope & $ s. Kolbeßweg is the suction effect to> deiitendt st ^ k ^ r ßls in the later üfeilext des lafcte "the Schi ^ eBeijsdes Biiidaßventils voraii ^ hejqt \ md where the; linder -isär-aitfil · more filled vm.a dej? Back he is so that he is correspondingly geiciijger. \.

Dadurch v/ird auch die Küfelwirkung, die der Ventilsitz auf den Ventilkörper während der Schließzeit ausübt» nur wenig unterbrochen*This also reduces the cooling effect that the valve seat has on exercises the valve body during the closing time »only a little interrupted*

Die genaue Abstimmung aller dieser Faktoren verlang!; kpnipliaierte Berechnungen, die am besten vom Computer ^ewaltig^ werden. Je nach der Bauweise des Motors» dem verwendetenThe exact coordination of all these factors requires !; kpnipliaierte Calculations that are best done by the computer ^ eternal ^ will. Depending on the construction of the engine »the one used

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.Kraftstoff und anderen EinfluBgrößen kann der erfindungsgemäß zurückgeführte Anteil des Abgases erheblich schwanken. Allgemein läßt sich jedoch sagen, daß nach dem Verfahren der Erfindung nicht-wesentlich mehr als 2S> Gew-% der gesamten Beschickung des Zylinders bei Vollast und vorzugsweise etwa 2O-5Gew.%, zurückgeführt werden..Fuel and other influencing variables can, according to the invention Recirculated portion of the exhaust gas fluctuate considerably. In general, however, it can be said that according to the method of Invention not much more than 2S> Weight% of the total load on the cylinder at full load and preferably about 2O-5% by weight, can be recycled.

V/ie bereits erwähnt, bewirkt das Verfahren der Erfindung nicht nur eine erhebliche Abnahme der Stickoxide im Abgas, sondern überraschenderweise außerdem einen Rückgang unverbrannter Kohlenwasserstoffe im Abgas, der bei der "äußeren Rückführung" nicht beobachtet wurde. In der nachfolgenden !Tabelle werden ge'mittelte Kohlenwasserstoff- und Stickoxid-Gehalte im Auspuffgas verglichen, die aus einer Reihe von Versuchen mit einem Einzylinder-Waukesha-RDH-Versuchsmotdr ermittelt wurden, dessen Ventiltrieb ' erfindungsgemäß abgeändert wurde, um die "innere Rückführung" der Auspuffgase zu ermöglichen.As already mentioned, the method of the invention works not only a considerable decrease in nitrogen oxides in the exhaust gas, but surprisingly also a decrease in unburned ones Hydrocarbons in the exhaust gas that was not observed in the "external recirculation". In the following The table shows the mean hydrocarbon and nitrogen oxide contents in exhaust gas obtained from a series of tests with a single cylinder Waukesha RDH test engine were determined, the valve train 'was modified according to the invention to the "internal recirculation" of the exhaust gases enable.

Keine Äußere' " Innere Rückführung Rückführung Rückführung No Outer '"Inner Return Return Return

stoffe im Abgas,substances in the exhaust gas,

ppm 202 295 130ppm 202 295 130

HO -Anteile, ppm 2080 960 1000HO content, ppm 2080 960 1000

Diese ¥erte wurden erhalten bei einer Luftmenge von 14,5 einer Umdrehungszahl von 1200/Min.,konstanter Belastung bei konstantem Kxaftstoff-J^ivalenzverhältnis von 1,0, minimaler Zündeinstellung für bestes Drehmoment, einer Einlaßtemperatur von 9I,5°G für das Gemisch und 1?7,8 mm Hg Rückdruck.These values were obtained with an air volume of 14.5 a speed of 1200 / min., constant load constant fuel / equivalence ratio of 1.0, minimum Ignition timing for best torque, an inlet temperature of 91.5 ° G for the mixture and 1? 7.8 mm Hg back pressure.

Das Verfahren der Erfindung setzte demnach den Stickoxid-Gehalt um 55 % und in laanchen Fällen sogar um 80 % herab, während gleichzeitig der Gehalt an unverbrannten Kohlenwasserstoffen um bis zu 55■% zurückging.The method of the invention accordingly reduced the nitrogen oxide content by 55% and in some cases even by 80 % , while at the same time the content of unburned hydrocarbons was reduced by up to 55%.

TO9850/120 3TO9850 / 120 3

Diese Ergebnisse des erfindungsgemäßen Verfahrene lassen sich möglicherweise damit erklären, daß es sich bei deji aurückgesaugten Abgasen um den letzten Teil des während des Auslaßtaktes aus dem Zylinder strömenden Auspuffgases handelt und dieser Teil verhältnismäßig reich an unverbrannten Kohlenwasserstoffen ist, weil er mehr "Spaltgase" enthält, die den verhältnismäßig kühlen ZyIinderflachen und den Ringspalten um den Kolben entstammen. Dieses CH-reiche Gas scheint bei der i liner en Rückführung im nachfolgenden Verbrennungstakt umgesetzt zu v/erden. Zu dem Ergebnis könnte ferner beitragen, daß bei der inneren Rückführung im Gegensatz zu der bei der äußeren Rückführung stattfindenden Abkühlung ein Abschrecken des Auspuffgases unterbleibt.These results of the method according to the invention leave possibly explained by the fact that deji sucked back Exhaust gases is the last part of the exhaust gas flowing out of the cylinder during the exhaust stroke and this part is relatively rich in unburned hydrocarbons because it contains more "fission gases", the relatively cool cylinder surfaces and the annular gaps originate around the piston. This CH-rich gas appears during the internal recirculation in the subsequent combustion cycle implemented to ground. The result could also be contributed to by the fact that in contrast to internal recirculation In addition to the cooling that takes place during the external recirculation, there is no quenching of the exhaust gas.

Es ist jedenfalls einleuchtend, daß die bestmögliche Gelegenheit zur vollständigen Verbrennung gegeben ist, wenn man die Abgase während des Ansaugtäktes unmittelbar zurück in den Zylinder leitet.In any case, it makes sense that the best possible opportunity complete combustion is achieved if the exhaust gases are returned immediately during intake directs into the cylinder.

Das erfindungsremäße Verfahren scheint auch zwei Nachteile der äußeren Rückführung zu mildern, nämlich schlechte Arbeitsweise im Leerlauf des Motors und Leistungsrückgang bei Vollgas. Diese Schwierigkeiten waren so schwerwiegend, daß bei den Verfahren zur äußeren Rückführung eine besondere selbsttätige Ventilsteuerung notwendig war,.die die Rückführung im Leerlauf und bei Vollast abstellte.The inventive method also appears to alleviate two disadvantages of external recycling, namely poor operation when the engine is idling and the power drops at full throttle. These difficulties were so severe that in the case of external repatriation procedures, a special one automatic valve control was necessary, which switched off the feedback in idle and at full load.

Venn diese Schwierigkeit im Leerlauf des Motors auftritt, läßt sich die erfindungsgemäße innere Rückführung leicht abstellen, wenn man hydraulische Regulierstößel(Lifters) verwendet, iivüem man die Rückflußgeschwindigkeit (leakdown rate) entsprechend einstellt. Mit anderen Worten bewirkt bei Leerlaufdrehzahlen eine gerade ausreichende Rücklauf geschwindigkeit, daß die zusätzliche Betätigung des Auslaßventils während des Einlaßtakts unterbleibt. Bei höheren Drehzahlen wird jedoch der Regulierstößel hydraulischIf this problem occurs when the engine is idling, the internal recirculation according to the invention can be easily shut off when using hydraulic regulating tappets (lifters) is used by adjusting the reflux rate (leakdown rate) accordingly. In other words, at idle speeds, it causes just sufficient return speed that the additional actuation of the Exhaust valve is omitted during the intake stroke. At higher speeds, however, the regulating tappet becomes hydraulic

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Claims (6)

verriegelt und kenn darm etwa nach dem bv.e Figur 2 or si chtliclien Schema arbeiten. D'iese Möglichkeit ergibt sich. eis raue, daß der öffni;üj-/::;v.7eg des Auslaßventils .tür die erfir.aur.gngeinäße Rückführung beträchtlich feringor sein kann, als beim normalen Öffnen de.s Ventils und eine hohe Rücklaufgeschwindigkeit der Hydraulikflüssigkeit große Ventilwege nicht beeinträchtigt. locked and known to work according to the bv.e figure 2 or visible scheme. This possibility arises. ice rough that the open; üj - / ::; v. 7 eg of the outlet valve .tür the actual return flow can be considerably less than with normal opening of the valve and a high return speed of the hydraulic fluid does not affect large valve paths. Ferner nimmt im Vollast-, insbesondere Vollgasbereich die Abgas-Rückführung ab, da die Auspuffgase progressiv weniger zurückgesaugt v;erdert. .Das ergibt sich aus der-Tatsache, daB die innere Rückführung der Auspuffgase unmittelbar in den Zylinder übex" das Auslaßventil von dem Druckunterschied zwischen den Abgasen, im Sammler und dem Druck im Zylinder abhängt. Da bei höheren Belastungen die Zylinderdrucke anwachsen, nimmt der Rückstrom des Abgases ab. Somit findet beim Verfahren der Erfindung im allgemeinen eine selbsttätige Anpassung an die Erfordernisse im Motor auf vollkommene, natürliche V/eise statt, so daß man ohne besondere Steuerorgane im gesamten Arbeitsbereich besonders günstige Ergebnisse erzielt.Furthermore, in the full load, in particular full throttle, the Exhaust gas recirculation, since the exhaust gases are progressively less sucked back. This follows from the fact that the internal recirculation of the exhaust gases directly into the cylinder via the exhaust valve from the pressure difference between the exhaust gases, in the collector and the pressure in the cylinder depends. Because at higher loads the cylinder pressures increase, the return flow of the exhaust gas decreases. Thus finds in the method of the invention in general an automatic adaptation to the requirements in the engine for perfect, natural way instead of, so that one particularly favorable in the entire work area without special control organs Results achieved. Weiterhin scheint durch das neue Verfahren die Laufruhe des Motors verbessert zu werden, möglicherweise infolge höhererer Turbulenz der Frischgasbeschickung, zu der die hohen Geschwindigkeiten beitragen, mit denen das zurückgeführte Abgas durch die relativ kleine Öffnung strömt, welche das Ventil während der Rückführung bietet.Furthermore, the smoothness of the engine seems to be improved by the new method, possibly as a result of higher Turbulence in the fresh gas feed, to which the high speeds at which the recirculated exhaust gas contribute flows through the relatively small opening that the valve presents during recirculation. 109850/1203109850/1203 BAD ORIGINALBATH ORIGINAL T 71 017T 71 017 (D 71,537-F)(D 71,537-F) PatentansprücheClaims ■'1 )\ Verfahren zur Verringerung schädlicher Bestandteile in / den Auspuffgasen von mit Steuerung durch Ein- und Auslaßventile arbeitenden Brennkraftmaschinen durch Rückführung eines Teils der Abgase in die Zylinder, dadurch gekennzeichnet , daß eine bestimmte Abgasmenge aus dem Auspuffsystem über das Auslaßventil unmittelbar in die Zylinder zurückgeführt wird.■ '1) \ Process for reducing harmful components in / the exhaust gases from internal combustion engines working with control by inlet and outlet valves by recirculation part of the exhaust gases in the cylinder, characterized in that one certain amount of exhaust gas from the exhaust system via the exhaust valve is immediately returned to the cylinder. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bei Vollast-Betrieb etwa 25, vorzugsweise 5 ~ 20 Gew.-So, bezogen auf die gesamte Frischgas-Beschickung, der Abgase zurückgeführt werden.2) Method according to claim 1, characterized that at full load operation about 25, preferably 5 ~ 20 weight percent, based on the total fresh gas charge, of the exhaust gases are recirculated. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e kennzeichnet , daß die Rückführung der Abgase durch kurzzeitiges Lüften oder Öffnen des bereits geschlossenen Auslaßventils während des Ansaugtakts, insbesondere im ersten Teil des Ansaugtaktes und vorzugsweise zum Zeitpunkt des größten Unterdrucks im Zylinder, erfolgt.3) Method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e indicates that the recirculation of the exhaust gases by briefly ventilating or opening the already closed exhaust valve during the intake stroke, especially in the first part of the intake stroke and preferably at the time of the greatest negative pressure in the cylinder, he follows. 4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn-ζ e i c h η e t , daß das Auslaßventil während des Ansaugtakts um einen Bruchteil seiner normalen Auslenkung während des Auslaßtakts zusätzlich geöffnet wird.4) Method according to claim 3, characterized in-ζ e i c h η e t that the exhaust valve during the intake stroke by a fraction of its normal deflection is also opened during the exhaust stroke. 109850/1203109850/1203 5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet , daß das Maximum der zusätzlichen Öffnung des Auslaßventils kurz vor dem Maximum der Öffnung des Einlaßventils erreicht wird.5) Method according to one of claims 1-4, characterized in that the maximum of the additional Opening of the exhaust valve is reached shortly before the maximum opening of the intake valve. 6) Viertakt-Brennkraftmaschine mit Steuerung durch Ein- und Auslaßventile, insbesondere Tellerventile, die von .Nocken und einer Nockenwelle betätigt werden, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Erhebung (38) auf dem zur Steuerung der Auslaßventile (32) dienenden Nockender Nockenwelle (36)*6) Four-stroke internal combustion engine with control by input and Exhaust valves, in particular poppet valves, which are actuated by .Nocken and a camshaft, characterized by an additional elevation (38) the cam on the camshaft (36) used to control the exhaust valves (32) * 109850/1203109850/1203 LeerseiteBlank page
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