DE2617579A1

DE2617579A1 - Anlage zur abgasrueckfuehrung

Info

Publication number: DE2617579A1
Application number: DE19762617579
Authority: DE
Inventors: Hidetaka Nohira; Masaaki Tanaka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1975-06-24
Filing date: 1976-04-22
Publication date: 1976-12-30
Also published as: JPS521324A; US4069797A; DE2617579C2

Description

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TlEDTKE - DÜHLING " KjNNE Dipl-Ing. Tiedtke

Dipl.-Chem. Bühling ; ^ Dipl.-Ing. Kinne

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Bavariaring 4

Tel.:(089)53 9653-56

Telex: 5 24845 tipat

cable: Germaniapatent München

22. April 1976

B 7296/case TYT-3.1-GER

TOYOTA JIDOSHA KOGYO KABÜSHIKI KAISHA Toyota-dhi, Japan

Anlage zur Abgasrückführung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Abgasrückführung, die den Gehalt an im Abgas eines Verbrennungsmotors enthaltenen Stickoxiden durch Einleitung eines Teils des Abgases in die Ansaugluft vermindert, die dem Motor zugeführt wird.

c· Im Abgas eines Verbrennungsmotors sind verschiedene Schadstoffe, nämlich insbesondere Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickoxide enthalten. Dabei werden die Stickoxide durch die Reaktion von Stickstoff (N-) mit Sauerstoff (O₂), die beide in der angesaugten Luft enthalten sind, bei hoher Temperatur erzeugt. Der Gehalt an Stickoxiden im Abgas kann daher dadurch verringert werden, daß vermieden wird, das Luft-Kraftstoff-Gemisch bei hoher Temperatur zu verbrennen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Anteil inerter Gase in der

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angesaugten Luft erhöht wird. Es ist bekannt, zu diesem Zweck eine Anlage zur Abgasrückführung zu benutzen, die Abgas in die angesaugte Luft einspeist.

Abgasrückführung führt jedoch leicht zu instabiler Verbrennung in den Zylindern und somit zu Fehlzündungen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, wann Abgasrückführung durchgeführt wird und wann sie unterbrochen wird. In der Regel ist die Zündfähigkeit selbst ohne Abgasrückführung im Leerlauf gering. Wenn im Leerlauf Abgasrückführung erfolgen würde, würde die Zündfähigkeit noch mehr vermindert werden, so daß große Mengen an Kohlenwasserstoffen abgegeben würden, was unter dem Gesichtspunkt der Abgasreinhaltung offensichtlich unerwünscht ist. Daher erfolgt in der Regel keine Abgasrückführung während des Leerlaufs. Ferner wird die Abgasrückführung auch bei Vollastbetrieb abgeschaltet, da bei Vollast maximale Leistung erzeugt werden muß. Außerdem dauert der Vollastbetrieb in der Regel nicht lange. Ferner wird die Abgasrückführung in der Regel auch bei Verzögerungsbetrieb, bei dem die Zündfähigkeit noch geringer als im Leeziäuf ist, abgeschaltet, um eine weitere Verschlechterung der Zündfähigkeit zu vermeiden. Ferner ist bereits vorgeschlagen worden, die Abgasrückführung während des Anlassens und bei Betrieb des Motors bei niedriger Temperatur abzuschalten.

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Damit sie diese Funktionen ausführen können, weisen herkömmliche Anlagen zur Abgasrückführung ein Abgasrückführungssteuerventil auf, in der Regel ein Membranventil, das sich in einer Abgasrückführleitung befindet, die die Saugleitung mit der Abgasleitung verbindet. Dieses Ventil wird von Unterdruck gesteuert. Der an einem Unterdruckanschluß in der Saugleitung herrschende Unterdruck wird auf eine Stellkammer des Steuerventils gegeben, das betätigt bzw. geöffnet wird, wenn der Unterdruck einen bestimmten Wert überschreitet, so daß dann zurückgeführtes Abgas der angesaugten Luft zugemischt wird. Dieser Unterdruckanschluß ist so angeordnet, daß er sich stromauf bzw. stromab des Randes einer in der Saugleitung angeordneten Drosselklappe befindet, wenn diese geöffnet bzw. geschlossen ist. In der Regel ist dieser Unterdruckanschluß nahe dem Rand der Drosselklappe so angeordnet, daß er stromauf des Randes liegt, wenn die Drosselklappe ihre Leerlaufstellung hat, und daß er stromab der Drosselklappe liegt, wenn die Drosselklappe nicht ihre Leerlaufstellung einnimmt. Aufgrund dieser Ausbildung schalten herkömmliche Abgasrückführungsanlagen die Abgasrückführung nur dann ab, wenn die Drosselklappe ihre Leerlaufstellung einnimmt, d.h. während des Leerlaufs und beim Verzögern des Motors, und wenn die Drosselklappe praktisch vollständig geöffnet ist, so daß

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der am Unterdruckanschluß herrschende Druck praktisch gleich dem atmosphärischen Druck ist, was der Fall ist, wenn der Motor unter Vollast arbeitet.

Gegenwärtig wird jedoch angestrebt, die Menge des zurückgeführten und in die Saugleitung eingespeisten Abgases zu erhöhen, um den Gehalt an Stickoxiden noch mehr zu vermindern. Dabei übersteigt jedoch die Temperatur des zurückgeführten Abgases bei Betrieb des Motors mit hoher Drehzahl unter hoher Belastung die durch die Wärmebelastbarkeit des Abgasrückführungssteuerventils gegebene Grenztemperatur, so daß die Gefahr besteht, daß das Steuerventil brennt und/oder festfrißt und/oder daß andere Schwierigkeiten auftreten. Es ist daher notwendig, die Abgasrückführung auch unter diesen Betrxebsbedxngungen abzuschalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Abgasrückführung zu schaffen, die die Abgasrückführung nicht nur im Leerlauf, bei Verzögerung und bei Vollastbetrieb sondern auch bei Teillast abschaltet, wenn die angesaugte Luftmenge groß ist, und die ferner die Menge des zurückgeführten Abgases in richtigem Verhältnis zur Menge der angesaugten Luft proportioniert.

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Eine erfindungsgemäße Anlage zur Abgasrückführung ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Eine erfindungsgemäße Anlage zur Abgasrückführung umfaßt eine Verengung in einer Abgasrückfuhrleitung, die eine Saugleitung mit einer Abgasleitung eines Verbrennungsmotors verbindet, ein Abgasrückführungssteuerventil stromab der Verengung, eine Unterdrucksteuerleitung, die das Abgasrückführungssteuerventil mit dem Unterdruck an einem Unterdruckanschluß in der Saugleitung versorgt, eine Konstantdruckkammer, die sich zwischen der Verengung und dem Abgasrückführungssteuerventil befindet, so daß der Druck in der Konstantdruckkammer auf atmosphärischen Druck absinkt, wenn das Abgasrückführungssteuerventil geöffnet ist, da die Konstantdruckkammer mit der Saugleitung in Verbindung steh£, und gleich dem Druck in der Abgasleitung wird, wenn das Steuerventil schließt, ein erstes Arbeitsventil, das die Unterdrucksteuerleitung mit der Atmosphäre verbindet, wenn der Druck in der Konstantdruckkammer im wesentlichen gleich dem atmosphärischen Druck wird, und ein zweites Arbeitsventil, das die Unterdrucksteuerleitung mit der Atmosphäre verbindet, wenn ein Druck in der Saugleitung, der die Menge der durch die Saugleitung strömenden, angesaugten Luft wiedergibt, einen bestimmten Unterdruckwert überschreitet. In vorteilhafter Ausbildung

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der Erfindung umfaßt die Anlage zur Abgasrückführung eine Einrichtung zur Feststellung von Zustandsgrößen, beispielsweise der Wassertemperatur, der Fahrgeschwindigkeit und der Getriebestellung, die den Betriebszustand des Motors anzeigen, und zum Verbinden der Unterdrucksteuerleitung mit der Atmosphäre, wenn die festgestellten Zustandsgrößen einem bestimmten Betriebszustand entsprechen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage zur Abgasrückführung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des Steuermechanismus für das Abgasrückführungssteuerventil der Anlage gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Abwandlung der Anlage gemäß Fig. 1; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Abwandlung der Anlage gemäß Fig. 1.

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Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 der Aufbau einer erfindungsgemäßen Anlage zur Abgasrückführung erläutert.

Luft wird durch ein Luftfilter 2 in einen Motor 1 angesaugt und vom Luftfilter gefiltert. Dabei wird die Luft in einem Vergaser 4, der sich in einer Saugleitung befindet, mit Kraftstoff gemischt, wonach dieses Gemisch in nicht dargestellte Zylinder eingeleitet wird, in denen das Gemisch verbrannt wird und dadurch Leistung erzeugt. Die Gemischmenge wird von einer Drosselklappe 5 gesteuert. Das verbrannte Abgas wird an eine Abgasleitung 6 abgegeben. Zwischen der Abgasleitung 6 und der Saugleitung 3 befindet sich eine Abgasrückführleitung 7, die Abgas zur Saugleitung zurückführt. Die Rückführung des Abgases wird durch Schließen und öffnen eines Steuerventils 8 zur Steuerung

der Abgasrückführung gesteuert,
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In der Saug leitung 3 befinden sich ein Unterdruckanschluß 9 und ein Mischkammeranschluß 10, an denen der' Unterdruck zur Steuerung der Betriebsweise des Steuerventils 8 abgenommen wird. Der Unterdruckanschluß 9 mündet in der Wand der Saugleitung 3 nahe dem Rand der Drosselklappe 5. Wenn sich die Drosselklappe 5 in Leerlaufstellung befindet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, befindet sich der Unterdruckanschluß 9 stromauf des Randes der Drosselklappe 5, so daß am Unterdruckanschluß

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praktisch atmosphärischer Druck herrscht. Wenn die Drosselklappe 5·teilweise geöffnet ist und somit eine Teillaststellung einnimmt, liegt der Unterdruckanschluß stromab des Randes der Drosselklappe 5, so daß am Unterdruckanschluß ein Druck herrscht, der gleich dem Unterdruck in der Saugleitung 3 ist. Wenn die Drosselklappe vollständig geöffnet ist, d.h. ihr Vollaststellung einnimmt, wird der Druck am Unterdruckanschluß 9 praktisch zum atmosphärischen Druck, da die Drosselklappe 5 dann keine Drosselwirkung hat. Am Mischkammeranschluß 10 herrscht ein Unterdruck, der mit Zunahme der angesaugten Luftmenge zunimmt. Dies heißt,daß der Unterdruck am Mischkammeranschluß 10 ungefähr proportional zum Quadrat der angesaugten -Luftmenge ist.

Das Steuerventil 8 ist in der Abgasrückführlextung angeordnet (siehe Fig. 2). Im Steuerventil 8 befinden sich eine Verengung 11, die eine öffnung 11A begrenzt, sowie eine Ventilscheibe 12, wobei zwischen der Verengung und der Ventilscheibe 12 eine Konstantdruckkammer 13 ausgebildet ist. Die Ventilscheibe 12 befindet sich stromab der Konstantdruckkammer 13, die sich ihrerseits stromab der Verengung 11 befindet. Die öffnung 11A hat die kleinste Querschnittsfläche der gesamten Abgasrückführlextung 7. Der Druck in der Konstantdruckkammer 13 ist gleich dem Druck in der Abgasleitung 6, wenn die

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Ventilscheibe 12 auf ihrem zugehörigen Ventilsitz 14 sitzt, so daß die Abgasrückführleitung 17 geschlossen ist. Der Druck in der Konstantdruckkammer 13 wird im wesentlichen zum atmosphärischen Druck, wenn die Ventilscheibe 12 vom Ventilsitz 14 abgehoben ist, so daß die Abgasrückführleitung 7 offen ist.

Die Ventilscheibe 12 ist an einem Schaft 16 befestigt, der an einer Membran 15 angebracht ist. Auf die Ventilscheibe 12 drückt in Schließrichtung eine Feder 17. Auf einer Seite der Membran 15 befindet sich eine Membrankammer 18, die von der Membran 15 und einem unteren Gehäuse 19 begrenzt wird und durch eine kleine öffnung 20 in Verbindung mit der Atmosphäre steht. Eine weitere Membrankammer 22, die von der Membran 15 und einem unteren Gehäuse 21 begrenzt wird, steht über eine Unterdrucksteuerleitung 23 mit dem Unterdruckanschluß

in¹" Verbindung. Das Steuerventil 8 wird dadurch verstellt, daß die Ventilscheibe 12 vom Unterdruck am Unterdruckanschluß 9 verschoben wird, wobei die Elastizität der Feder 17 entsprechend eingestellt oder gewählt ist.

In der Unterdrucksteuerleitung 23 befindet sich eine Druckregelventileinrichtung 24, die die Beaufschlagung der Membrankammer 22 mit Unterdruck steuert. Die Druckregelventileinrichtung 24 umfaßt ein erstes

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Arbeitsventil 25 und ein zweites Arbeitsventil bzw. Unterdruckarbeitsventil 26. Das erste Arbeitsventil 25 umfaßt eine Feder 30, die eine Ventilscheibe 28, die an einer Membran 27 ausgebildet ist, von einem Ventilsitz 29 wegzudrücken versucht. Auf der einen Seite der Membran 27 befindet sich eine Membrankammer 38, der auf der anderen Seite der Membran 27 eine Membrankammer gegenüberliegt. Die Membrankammer 31 wird von der Membran 27 und einem oberen Gehäuse 33 begrenzt und steht über eine kleine öffnung 34 mit der Atmosphäre in Verbindung. In der Membrankammer 31 befinden sich die Ventilscheibe 28 und der Ventilsitz 29. Die Membrankammer 32 steht mit der Konstantdruckkammer 13 über eine Leitung 35 in Verbindung.

Die Feder 30 ist so eingestellt, daß sie erstens die Ventilscheibe 28 vom Ventilsitz 29 wegdrückt und dadurch die Unterdrucksteuerdeitung 23 über die Membrankammer 31 und die kleine öffnung 34 mit der Atmosphäre in Verbindung bringt, wenn der Druck in der Konstantdruckkammer 13 unter einen bestimmten Wert abfällt, und daß sie zweitens die Verbindung zwischen der Unterdrucksteuerleitung 23 und der Atmosphäre unterbricht, wenn der in der Membrankammer 32 herrschende Druck so hoch wird, daß er die von der Feder 30 ausgeübte, nach unten gerichtete Kraft überwindet.

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Das zweite Arbeitsventil 26 umfaßt eine Feder 38, die ein Nadelventil 36 in einen Ventilsitz 37 zu drücken versucht, und einen Balg 40, der das Nadelventil 36 trägt und dessen Inneres über eine Leitung mit dem Mischkammeranschluß 10 in Verbindung : steht. Die Elastizität der Feder 38 ist so gewählt, daß das Nadelventil 36 vom Ventilsitz 37 abgehoben wird und dadurch die Unterdrucksteuerlextung 23 über eine öffnung 52 in einem Gehäuse 53 mit der Atmosphäre in Verbingung gebracht wird, wenn der Unterdruck am Mischkammeranschluß 10 einen geeigneten Wert erreicht. In der Unterdrucksteuerlextung 33 befindet sich eine Verengung 41 an einer Stelle, die näher am Unterdruckanschluß 9 liegt als der Bereich der Unterdrucksteuerlextung, der von der Ventilscheibe 28 und dem Nadelventil 36 in Verbindung mit der Atmosphäre gebracht wird.

Im folgenden wird die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Anlage erläutert. Wenn der Motor stillsteht, sind sowohl die Ventilscheibe 12 des Abgasrückführungssteuerventils 8 als auch das Nadelventil 36 geschlossen, wogegen die Ventilscheibe 28 in Öffnungsstellung ist. Selbst wenn dann der Motor 1 angelassen worden ist und im Leerlauf arbeitet, ist der am Misch-

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kamineranschluß 10 herrschende Unterdruck noch gering, da die angesaugte Luftmenge sehr gering ist. Daher ist ' der Druck im Balg 40 hoch, so daß das Nadelventil 36 auf seinem Ventilsitz 37 gehalten wird. Ferner ist der am Unterdruckanschluß 9 herrschende Druck im wesentlichen gleich dem atmosphärischen Druck, da die Drosselklappe nicht geöffnet ist. Dieser annähernd atmosphärische Druck wird über die Unterdrucksteuerlextung 23 an die Membrankammer 22 angelegt, so daß die Ventilscheibe 12 in Schließstellung gehalten wird. Da die Ventilscheibe 12 in Schließstellung ist, ist der Druck in der Konstantdruckkammer 13 ungefähr gleich dem Druck in der Abgasleitung 6. Da dieser Druck über die Leitung 35 an die Membrankammer 32 angelegt ist, drückt er die Ventilscheibe 28 entgegen der Kraft der Feder 30 gegen den Ventilsitz 29. Die Anlage verhindert somit auf diese Weise auch im Leerlauf die Rückführung von Abgas.

Im folgenden wird der übergang des Motors aus dem Leerlauf zum Teillastbetrieb erläutert.

Wenn der Motor unter Teillast und nicht mit hoher Drehzahl arbeitet, ist die Menge der angesaugten Luft noch verhältnismäßig gering, so daß der am Mischkammeranschluß 10 herrschende Unterdruck nicht sehr hoch ist. Dieser Unterdruck am Mischkammeranschluß 10 ist nicht

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hoch genug, um das Nadelventil 36 entgegen der Kraft der Feder 38 von seinem Ventilsitz abheben bzw. öffnen zu können. Da andererseits der Rand der Drosselklappe jetzt stromauf des ünterdruckanschlusses 9 liegt, ist der am Unterdruckanschluß 9 herrschende Unterdruck, der über die Ünterdrucksteuerlextung 23 zur Membrankammer 22 gelangt, jetzt so hoch, daß er die Ventilscheibe 12 entgegen der Kraft der Feder 17 von ihrem Ventilsitz abhebt bzw. öffnet, so daß Abgas zurückgeführt wird. Das Abgas strömt aus der Kammer 13 durch die von der Ventilscheibe 12 geöffnete öffnung und durch eine Leitumg 51 in die Saugleitung 3. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Abgasrückführung einsetzt, sinkt jedoch der Druck in der Konstantdruckkammer 13. Dieser verminderte Druck gelangt über die Leitung 35 in die Membrankammer 32, so daß die Feder 30 die Ventilscheibe 32 vom Ventilsitz 29 abheben kann. Dies hat zur Folge, daß die Membrankammer 22 über die Ünterdrucksteuerlextung 23 und die Membrankammer 31 in Verbindung mit der kleinen öffnung 34 kommt, so daß die Membrankammer 22 von atmosphärischem Druck beaufschlagt wird. Daher kann dann die Feder 17 die Ventilscheibe 12 in Richtung zu ihrem Ventilsitz 14 bewegen und dadurch die Menge des zurückgeführten Abgases vermindern. Dabei wird die Abgasrückführung so lange vermindert, bis der Druck in der Konstantdruckkammer 13 auf einen Wert angestiegen ist, der zur Überwindung der Kraft der Feder 30 ausreicht. Dieser

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höhere Druck gelangt über die Leitung 35 in die Membrankammer 32, wo er die Ventilscheibe 28 auf den Ventilsitz 29 drückt. Dies hat zur Folge, daß der über die Unterdrucksteuerleitung 23 in die Membrankammer 22 gelangende Druck erneut gleich dem Unterdruck wird, der am Unterdruckanschluß 9 herrscht. Dann wird der beschriebene Zyklus wiederholt. Dies heißt mit anderen Worten, daß die Ventilscheibe 12 des Abgasrückführungssteuerventils 8 periodisch öffnet und schließt und dadurch eine intermittierende Abgasrückführung ermöglicht- bzw. bewirkt. Dabei hängt die Betätigung des ersten Arbeitsventils 25, das die Membrankammer 22 entweder mit der Atmosphäre in Verbindung bringt oder mit Unterdruck beaufschlagt, von den Druckschwankungen des Abgases ab. Je höher der Druck des Abgases ist, desto länger bzw. stärker öffnet die Ventilscheibe 12. Da die Menge des Abgases proportional zur Menge der angesaugten Luft ist, führt eine Erhöhung der Menge der angesaugten Luft zu einer Erhöhung der Menge des zurückgeführten Abgases.

Wenn der Motor zu Betrieb unter hoher Last und mit hoher Drehzahl übergeht, steigt die Menge der durch die Saugleitung 3 strömenden, angesaugten Luft an, so daß der am Mischkammeranschluß 10 herrschende Unterdruck verhältnismäßig hoch wird, der über die Leitung

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in den Bälg 40 gelangt. Dieser höhere Unterdruck hebt das NadölVentil 36 entgegen der Kraft der Feder 38 vom Ventilsitz 37 ab, so daß die Unterdrucksteuerleitung über die öffnung 52 in Verbindung mit der Atmosphäre gelangt. Unabhängig von den übrigen Zustandsgrößen wird daher der Druck in der Membrankammer 22 zu atmosphärischem Druck. Daher wird die Ventilscheibe von der Feder 17 auf den Ventilsitz 14 gedrückt, so daß die Abgasrückführung abgebrochen wird.

Die Funktionsweise der Anlage bei Verzögerungsbetrieb wird nicht ausführlich beschrieben, da sie dem oben beschriebenen Betrieb beim Leerlauf entspricht.

Die vorstehende Beschreibung dürfte gezeigt haben, daß es die Erfindung ermöglicht, die Menge des zurückgeführten Abgases prportional zur Menge der angesaugten Luft einzustellen. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Anlage, daß die Abgasrückführung mittels des vom Mischkammeranschluß gelieferten Unterdrucks in jedem gewünschten Bereich, beispielsweise im Betriebsbereich mit hoher Belastung und hoher Drehzahl, abgeschaltet werden kann. Das Festfressen des Abgasrückführungssteuerventils und andere Schwierigkeiten, die andernfalls durch zu starke Wärme verursacht würden, können daher wirksam verhindert werden.

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Im folgenden werden weitere Ausfuhrungsformen der Erfindung beschrieben.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 kann durch eine Vorrichtung ergänzt werden, die die Rückführung von Abgas bei niedriger Temperatur unterbindet. Eine solche Vorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt. Diese Vorrichtung umfaßt ein thermostatisches Umschaltventil 42, das in der zum Abgasrückführungssteuerventil 8 führenden Unterdrucksteuerleitung 23 angeordnet ist und in der Weise arbeitet, daß es die Unterdrucksteuerleitung 23 mit der Atmosphäre in Verbindung bringt, wenn die Temperatur des Motorkühlwassers unter einen bestimmten Wert absinkt bzw. unter diesem Wert liegt. Dieses thermostatische Umschaltventil 42 unterbindet die Abgasrückführung, wenn der Motor kalt ist, und verhindert auf diese

Weise eine Verminderung der Zündfähigkeit.

Fig. 4 zeigt eine Alternative zum thermostatischen Umschaltventil 42 gemäß Fig. 3. Verschiedene Einflußgrößen, beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Schaltstellung G des Getriebes und die Motortemperatur T, die den Betriebszustand des Motors anzeigen, werden einem Steuergerät 43 zugeführt, das diese Information verarbeitet. Wenn ein bestimmter Betriebszustand erreicht wird,

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erzeugt das Steuergerät 43 ein Signal zur Abschaltung der Abgasrückführung, durch das ein elektromagnetisches Umschaltventil 44 so eingestellt wird, daß es die unterdrucksteuerleitung 23 mit der Atmosphäre verbindet.

Bei der Erfindung handelt es sich somit im wesentlichen um eine Anlage zur Rückführung von Abgas, die eine Abgasrückfuhrleitung umfaßt, die die Saugleitung und die Abgasleitung eines Verbrennungsmotors miteinander verbindet. In der Abgasrückfuhrleitung befindet sich eine Verengung, und stromab der Verengung befindet sich ein Steuerventil, über eine Unterdrucksteuerleitung wird das Steuerventil mit einem Steuerdruck beaufschlagt, der an einem Anschluß in der Saugleitung abgenommen wird. Zwischen der Verengung und dem Steuerventil befindet sich eine Druckkammer, in der ein Druck herrscht, der im wesentlichen gleich dem atmosphärischen Druck ist, wenn das Steuerventil geöffnet ist, und der im wesentlichen gleich dem Druck in der Abgasleitung ist, wenn das Steuerventil geschlossen ist. Ein erstes Arbeitsventil verbindet die Unterdrucksteuerleitung mit der Atmosphäre, wenn der Druck in der Druckkammer im wesentlichen gleich dem atmosphärischen Druck ist. Ein zweites Arbeitsventil, das auf die Menge der durch die Saugleitung strömenden, angesaugten Luft anspricht, verbindet die Unterdrucksteuerleitung mit der Atmosphäre, wenn der Druck in der Saug-

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leitung einen bestimmten Unterdruck überschreitet.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung wird erreicht, daß die Lebensdauer des Abgasrückführungssteuerventils höher ist, daß der Stickoxidgehalt im Abgas deutlich vermindert ist, ohne daß die Betriebsund Leistungseigenschaften des Motors verschlechtert werden, und daß die Kraftstoffausnutzung günstiger ist.

Vorstehend wurde lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ausführlich erläutert. Es versteht sich, daß Abwandlungen und Änderungen · der beschriebenen Anlage einschließlich anderer Zuordnungen der Elemente möglich sind und daß diese Abwandlungen und Änderungen im Rahmen der Erfindung liegen.

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Claims

Patentansprüche

(i. j Anlage zur Rückführung von Abgas, gekennzeichnet durch eine Abgasrückführleitung (7, 51), die eine Saugleitung (3) und eine Abgasleitung (6) eines Verbrennungsmotors (1) miteinander verbindet, eine Verengung (11) in der Abgasrückführleitung, eine Steuerventileinrichtung (8) in der Abgasrückführleitung stromab der Verengung, eine Unterdrucksteuerleitung (23) zur Beaufschlagung der Steuerventileinrichtung mit Unterdruck von einem Anschluß (9) in der Saugleitung, eine zwischen der Verengung und der Steuerventileinrichtung angeordnete Druckkammer (13), in der der Druck im wesentlichen gleich dem atmosphärischen Druck ist, wenn die Steuerventileinrichtung geöffnet ist, und in der der Druck gleich dem Druck in der Abgasleitung ist, wenn die Steuerventileinrichtung geschlossen ist, ein erstes Arbeitsventil (25) zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Unterdrucksteuerleitung und er Atmosphäre, wenn der Druck in der Druckkammer im wesentlichen gleich dem atmosphärischen Druck wird und der Durchfluß des zurückgeführten Abgases proportional zum Durchfliiß der angesaugten Luft ist, und ein zweites Arbeitsventil (26), das auf die Menge durch die Saugleitung strömender, angesaugter Luft anspricht und die Unterdrucksteuerleitung mit der Atmosphäre verbindet, wenn der Druck in der Saugleitung einen bestimmten Wert des Unterdrucks überschreitet.

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2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Umschaltventil (42, 44), das von den Betriebszustand des Motors (1) anzeigenden Zustandsgrößen gesteuert wird und die Unterdrucksteuerleitung (23) mit der Atmosphäre verbindet, wenn diese Zustandsgrößen einen bestimmten Zustand wiedergeben.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß der Abgasrückführleitung (7, 51) in Verbindung mit der Abgasleitung (6) steht und daß der Auslaß der Abgasrückführleitung mit der Saugleitung (3) an einer Stelle stromab einer Drosselklappe (5) in Verbindung steht.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Arbeitsventil· (26) ein einer Arbeitskammer zugeordnetes Ventilelement (36) und eine Leitung (39) umfaßt, die zwischen der Arbeitskammer und der Saugleitung (3) veriäuft, und daß sich in der Saugieitung stromauf der Drossel·kl·appe (5) eine Mischkammer befindet, wobei die genannte Leitung in der Mischkammer mit der Saugieitung in Verbindung steht.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Arbeitsventil (25) ein einer Fluidkammer (32) zugeordnetes, bewegbares Ventilelement (28)

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und eine gesteuerte Leitung umfaßt, die für eine Verbindung zwischen der Unterdrucksteuerleitung (23) und der Atmosphäre sorgt, wobei das Ventilelement in seiner Schließstellung die gesteuerte Leitung geschlossen hält.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (8) ein bewegbares Steuerventil (12), das der Abgasrückführleitung (7, 51) zugeordnet ist und diese öffnet und schließt, und einen Stellantrieb zum Verstellen des Steuerventils zwischen seiner offenen und geschlossenen Stellung umfaßt, daß der Stellantrieb eine Steuerkammer (22) und ein Stellelement (15, 16) umfaßt, das der Steuerkammer zugeordnet und mit dem Steuerventil verbunden ist, und daß die Unterdrucksteuerleitung (23) mit der Steuerkammer verbunden ist.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (8) ein bewegbares Ventilelement (12), das der Abgasrückführleitung (7, 51) zugeordnet ist und diese öffnet und schließt, und einen Stellantrieb zum Verstellen des Ventilelementes zwischen seiner .offenen und geschlossenen Stellung umfaßt, daß der Stellantrieb eine Fluiddruckkammer (22) und ein Stellelement (15, 16) umfaßt, das der

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Fluiddruckkammer zugeordnet und mit dem Ventilelement verbunden ist, und daß die Unterdrucksteuerleitung (23) mit der Fluiddruckkammer verbunden ist.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Unterdrucksteuerleitung (23) mit dem Anschluß (9) in der Saugleitung (3) verbunden ist und daß dieser Anschluß nahe dem Rand der Drosselklappe (5) so angeordnet ist, daß er sich stromauf der Drosselklappe befindet, wenn diese im wesentlichen geschlossen ist, und daß er sich stromab der Drosselklappe befindet, wenn diese geöffnet ist.
9. Anlage nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine erste Leitung (35), die eine Fluidverbindung zwischen dem erste Arbeitsventil (25) und der Druckkammer (13) herstellt, und eine zweite Leitung (39), die eine Verbindung zwischen der Saugleitung (3) und dem zweiten Arbeitsventil (26) herstellt, wobei sich in der Saugleitung stromauf der Drosselklappe (5) eine Mischkammer befindet und die zweite Leitung mit der Saugleitung in der Mischkammer verbunden ist.

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ORIGINAL INSPECTEO

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