DE3241805A1 - Vorrichtung zur rezirkulationsregelung der auspuffgase einer brennkraftmaschine von kraftfahrzeugen - Google Patents
Vorrichtung zur rezirkulationsregelung der auspuffgase einer brennkraftmaschine von kraftfahrzeugenInfo
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- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
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Description
FORD-WERKE AKTIENGESELLSCHAFT, OTTOPLATZ 2, 5000 KÖLN 21
Vorrichtung zur Rezirkulationsregelung der Auspuffgase einer Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Rezirkulationsregelung
der Auspuffgase einer Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen der durch den Oberbegriff des Anspruchs
1 angegebenen Gattung.
Bei den aus den US-PS'en 3 799 131, 3 880 129, 3 834 366
und 4 178 896 bekannten Vorrichtungen dieser Gattung erfährt das Regelventil dadurch eine von dem in der Rückleitung
vorherrschenden Staudruck der Auspuffgase abhängige Betätigung, daß dieser Staudruck innerhalb einer stromaufwärts
von dem Regelventil ausgebildeten Staudruckkammer
durch das Belüftungsventil variabel auf einen konstanten Wert geregelt wird. Wenn sich daher der Saugdruck im Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine und damit auch in der zu dem Regelventil führenden Rückleitung ändert, dann erfahren bei dieser bekannten Vorrichtung sowohl das Regelventil als auch das Belüftungsventil so lange eine Flatterbewegung, bis dieser konstante Druck innerhalb der Staudruckkammer eingestellt ist, worauf dann das Regelventil eine konstante Rezirkulation der Auspuffgase regelt, deren Menge dabei abhängig ist von dem maximalen Füllvolumen dieser Staudruckkammer.
durch das Belüftungsventil variabel auf einen konstanten Wert geregelt wird. Wenn sich daher der Saugdruck im Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine und damit auch in der zu dem Regelventil führenden Rückleitung ändert, dann erfahren bei dieser bekannten Vorrichtung sowohl das Regelventil als auch das Belüftungsventil so lange eine Flatterbewegung, bis dieser konstante Druck innerhalb der Staudruckkammer eingestellt ist, worauf dann das Regelventil eine konstante Rezirkulation der Auspuffgase regelt, deren Menge dabei abhängig ist von dem maximalen Füllvolumen dieser Staudruckkammer.
Bei anderen gattungsähnlichen Vorrichtungen gemäß der
US-PS'en 4 130 093, 4 248 186 und 4 186 698 ist für eine allerdings auch dabei nur verwirklichte einzige Regelstufe des Regelventils eine von dem in dem Saugrohr des
Vergasers vorherrschenden Saugdruck abhängige Steuerung
des Belüftungsventils noch zusätzlich vorgesehen, um damit hinsichtlich der mit einer solchen Rezirkulationsregelung bezweckten Kleinhaltung der in den Auspuffgasen
enthaltenen Schadstoffe etwas bessere Ergebnisse zu erhalten.
US-PS'en 4 130 093, 4 248 186 und 4 186 698 ist für eine allerdings auch dabei nur verwirklichte einzige Regelstufe des Regelventils eine von dem in dem Saugrohr des
Vergasers vorherrschenden Saugdruck abhängige Steuerung
des Belüftungsventils noch zusätzlich vorgesehen, um damit hinsichtlich der mit einer solchen Rezirkulationsregelung bezweckten Kleinhaltung der in den Auspuffgasen
enthaltenen Schadstoffe etwas bessere Ergebnisse zu erhalten.
Aus der US-PS 3 641 989 ist eine weitere gattungsähnliche Vorrichtung bekannt, bei der das Regelventil nur in Abhängigkeit
von diesem in dem Saugrohr des Vergasers vorherrschenden Saugdruck gesteuert wird, wodurch aber eine entsprechende
Kleinhaltung der Schadstoffanteile der Auspuffgase
nicht möglich ist.
Die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet
ist, löst die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Rezirkulationsregelung
der Auspuffgase einer Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen der angegebenen Gattung so auszubilden, daß
für einen vergrößerten Betätigungsbereich der Drosselklappe des Vergasers ein verbesserter Wirkungsgrad hinsichtlich der
Kleinhaltung der Schadstoffanteile in den Auspuffgasen erzielt
wird.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile liegen im wesentlichen
darin, daß durch das Regelventil mit einer Unterstützung durch das Belüftungsventil bei kleinen Werten des Staudruckes
der rückgeleiteten Auspuffgase in einer ersten Regelstufe eine konstante Rezirkulation der Auspuffgase geregelt
wird, die bei höheren Werten dieser Staudruckes in einer zweiten Regelstufe in eine variable Rezirkulationsregelung
übergeht. Die zur Betätigung des Belüftungsventils vorgesehene Servovorrichtung ergibt dabei eine präzise Abgrenzung
dieser beiden Regelstufen des Regelventils, indem sie während der ersten Regelstufe völlig unabhängig ist von
dem Staudruck der rückgeleiteten Auspuffgase, während sie in der zweiten Regelstufe auf jede Änderung des Staudrukkes
anspricht und somit die in dieser zweiten Regelstufe dann vorherrschende variable Rezirkulationsregelung der
Auspuffgase unmittelbar beeinflußt. Damit ist für jede Betätigungsstellung der Drosselklappe des Vergasers eine optimale
Kleinhaltung der Schadstoffanteile in den Auspuffgasen
sichergestellt.
Aus der US-PS 4 128 090 (Fig.2) ist es für eine gattungsähnliche
Vorrichtung zwar noch bekannt, ein Belüftungsventil durch eine Servovorrichtung zu betätigen, die auf
einen ersten Steuerdruck innerhalb einer stromaufwärts von dem Regelventil in der Rückleitung für die Auspuffgase
ausgebildeten Druckkammer sowie auch auf einen zweiten Steuerdruck anspricht, der dabei stromaufwärts von einer
in den Auslaßkrümmer der Brennkraftmaschine eingebauten
Drossel vorherrscht. Auch mit dieser Vorrichtung wird jedoch für die Rezirkulation der Auspuffgase nur eine einzige
Regelstufe des Regelventils verwirklicht, in der allerdings mit diesen beiden unterschiedlichen Steuerdrücken ständig
eine variable Rezirkulationsregelung der Auspuffgase erhalten wird. Die beiden so eindeutig gegeneinander abgrenzbaren
Regelstufen des Regelventils mit einer konstanten und einer variablen Rezirkulationsregelung der Auspuffgase
werden auch bei der noch bekannten gattungsähnlichen Vorrichtung gemäß der US-PS 4 180 034 nicht erhalten,
obwohl bei dieser Vorrichtung bereits der Gedanke verwirklicht ist, in Abhängigkeit von der Relativstellung eines
Schaftes des Regelventils in bezug auf eine Drossel, die an der Zuströmseite eines stromaufwärts von dem Regelventil
in der Rückleitung für die Auspuffgase ausgebildeten und für die Bereitstellung eines konstanten Steuerdruckes
vorgesehenen Staudruckkammer vorhanden ist, zwei unterschiedliche, jedoch jeweils konstante Regelstufen für das Regelventil
bereitzustellen. Auch bei der gattungsähnlichen Vorrichtung gemäß der bereits erwähnten US-PS 4 186 698 (Fig.2)
sind zwei verschiedene, dabei jedoch jeweils variable Regelstufen für das Regelventil erkennbar, indem hierbei
außer dem in dem Saugrohr des Vergasers vorherrschenden Saugdruck noch der an einer Drossel in dem Ansaugkrümmer
der Brennkraftmaschine vorherrschende Differentialdruck
für eine Modifizierung des Saugdruckes zu einem Steuerdruck verwertet wird, der sowohl an das Regelventil als
auch an das Belüftungsventil weitergeleitet wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der lediglich einen
Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Schemadarstellung der Vor
richtung, wobei nur der Vergaser in einem Teilschnitt detaillierter
dargestellt ist<, und
Fig. 2 und 3 Schaubilder zur Darstellung der für
die Vorrichtung gemäß Fig,1 maßgeblichen Druckverhältnisse und der beiden
Regelstufen des Regelventils.
Der Vergaser 10 ist als ein Zweifachvergaser ausgebildet und
weist ein Ansaugrphr 18 auf, auf dessen oberes Ende 20 ein Luftfilter aufgesetzt wird, über eine Verengung 24 des Ansaugrohres
18 wird die Ansaugung des Luft-Brennstoff-Gemisches in Abhängigkeit von der Drehlage einer willkürlich
betätigbaren Drosselklappe 26 gesteuert, die über eine Drehwelle 28 am Einlaß des Ansaugkrümmers 22 der Brennkraftmaschine
drehbar gelagert ist. Für die Drosselklappe 26 ist die im Leerlauf der Brennkraftmaschine eingenommene Drehlage
gezeigt, in welcher ein Ansaugschlitz 30 gegen den Saugdruck der Brennkraftmaschine zugesteuert ist, der mithin
andererseits bei der Betätigung der Drosselklappe 26 auch an diesem Ansaugschlitz 30 fortschreitend wirksam wird.
Unterhalb des Vergasers 10 ist eine an den Ansaugkrümmer angeschlossene Rückleitung 40 für die Auspuffgase vorbeigeführt,
die an dieser Stelle für den Zweck eine Rezirkulation erfahren, aufgrund ihrer höheren Temperatur zu einer
verbesserten Verdampfung des durch den Vergaser angesaugten Luft-Brennstoff-Gemisches beizutragen und damit den
Anteil an Schadstoffen in den Auspuffgasen möglichst klein zu halten.
Die Rezirkulation der Auspuffgase wird durch eine Regelventil
42 geregelt, das mittels einer Servovorrichtung betätigbar ist. Die Servovorrichtung 44 umfaßt ein Gehäuse
56, das durch eine Membrane 52 in zwei Druckkammern 48 und 50 unterteilt ist. Die Druckkammer 48 steht über eine Belüftungsöffnung
46 unter Atmosphärendruck, während die Druckkammer 50 über ein Anschlußrohr 58 an eine zu dem
Ansaugschlitz 30 führende Saugdruckleitung 60 angeschlossen ist, in der noch eine Drossel 62 eingebaut ist. In
der Druckkammer 50 der Servovorrichtung 44 herrscht mithin der von der Drehlage der Drosselklappe 26 abhängige
Saugdruck vor, dessen Einwirkung auf die Membrane 52 durch die Kraft einer Feder 55 ergänzt wird, die das über einen
Schaft 54 an der Membrane 52 befestigte Regelventil 42 entgegen dem in der Druckkammer 48 vorherrschenden Atmosphärendruck
in seine Schließstellung vorspannt.
An die Saugdruckleitung 60 ist weiterhin eine zur Betätigung
eines Belüftungsventils vorgesehene Servovorrichtung 66 angeschlossen, um für die Saugdruckleitung 60
eine Belüftungsmöglichkeit und damit eine Möglichkeit zur Modifizierung des Saugdruckes zu erhalten, der in
die Druckkammer 50 der Servovorrichtung 44 in Abhängigkeit von der Drehstellung der Drosselklappe 26 zugeleitet
wird. Die Servovorrichtung 66 besteht aus einem Gehäuse 68, das durch zwei Membranen 70 und 72 mit verschieden
großen Druckflächen A1 und A„ in drei Druckkammern
74,76 und 78 unterteilt ist. Die Druckkammer 74 steht über eine Belüftungsöffnung 80 und einen Luftfilter 82
unter Atmosphärendruck und bildet damit die eigentliche Regelkammer der Servovorrichtung 66, indem an der zugeordneten
Membrane 70 ein Ventilteller 84 des Belüftungsventils befestigt ist, der mit einem Ventilsitz 86 am
Ende eines in diese Luftkammer 74 vorstehenden Anschlußrohrs 88 zusammenwirkt. Wenn daher der Ventilteller 84
von diesem Ventilsitz 86 abgehoben ist, dann wird die Saugdruckleitung 60 belüftet, wobei diese Belüftung
durch eine in das Anschlußrohr 88 eingebaute Drossel 90 zum Ausgleich momentaner Schwankungen des Saugdruckes
vergleichmäßigt wird. Dieser Vergleichmäßigung der Belüftung der Saugdruckleitung 60 dient weiterhin eine relativ
schwache Druckfeder 92, die innerhalb der Luftkammer 74 eine Vorspannkraft auf die Membrane 70 in Öffnungsrichtung des Belüftungsventils ausübt, wobei diese Vorspannkraft
F. mit einem Wert von etwa 50 mm Wassersäule so gewählt ist, daß durch diese erste Feder 92 das Be·=
lüftungsventil für eine Belüftung der Saugdruckleitung 60 normal geöffnet gehalten wird und wegen des folglich
dann auch in der Druckkammer 50 der Servovorrichtung vorherrschenden Atmosphärendruckes das Regelventil 42
mit Unterstützung der Feder 55 eine Schließstellung bezüglich der Rückleitung 40 erhält.
Die Membrane 70 wird in Abhängigkeit von dem Druck bewegt, der in den beiden anderen Druckkammern 76 und 78
der Servovorrichtung 66 vorherrscht. Die zwischen den beiden Membranen 70 und 72 ausgebildete Druckkammer 76
ist über eine mit einer eingebauten Drossel versehene Leitung 94 an eine stromaufwärts von dem Regelventil
in der Rückleitung 40 ausgebildete Staudruckkammer 96 angeschlossen, die für die Bereitstellung eines ersten
konstanten Steuerdruckes P_ mit einer Zuströmdrossel versehen ist. Die auf der anderen Seite der zweiten Membrane
7 2 ausgebildete Druckkammer 78 ist andererseits über eine ebenfalls mit einer eingebauten Drossel versehene
Leitung 102 außerhalb dieser Staudruckkammer 96 an die Rückleitung 40 für die Auspuffgase angeschlossen, womit
über diese Leitung 102 in die Druckkammer 78 ein zweiter Steuerdruck P1, zugeleitet wird, der die gegenüber der
Druckfläche A1 der Membrane 70 kleinere Druckfläche A2
der Membrane 7 2 entgegen der Kraft einer zweiten Feder 106 beaufschlagt. Die Vorspannkraft F2 dieser zweiten
Feder 106 ist wesentlich größer als die Vorspannkraft
F1 der Feder 92 und entspricht einem Wert von beispiels-
BAD
weise 380 mm Wassersäule, womit die Membrane 72 entgegen der Kraft dieser durch eine Scheibe 108 abgestützten Feder
106 über ein an ihr befestigtes Kraftübertragungsglied 110
erst dann mit der Membrane 70 für eine mit dieser dann gemeinsame Bewegung in Berührung kommen kann, wenn der über
die Leitung 102 in die Druckkammer 78 zugeleitete Steuerdruck P oberhalb eines mithin vorbestimmten Öffnungs-
druckes für das Belüftungsventil liegenden Wert entspricht.
Im Leerlauf der Brennkraftmaschine ist die Saugdruckleitung 60 belüftet, so daß in den beiden Luftkammern 50 und 74
der Servovorrichtungen 44 und 66 der Atmopshärendruck vorherrscht.
Das Regelventil 42 ist dann geschlossen, so daß eine Rückleitung von Auspuffgasen in den Ansaugkrümmer 22
unterbleibt. Das Regelventil 42 ist auch bei sehr hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine geschlossen, weil dann
die Drosselklappe 26 ihre voll geöffnete Drehlage einnimmt und folglich der an dem Ansaugschlitz 30 und daher auch in
der Saugdruckleitung 60 vorherrschende Saugdruck einen so kleinen Wert aufweist, daß dann die Feder 55 der Servovorrichtung
44 das Regelventil 42 geschlossen halten kann.
Im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine wird dagegen ein von der Drehlage der Drosselklappe 26 abhängiger Saugdruck
über die Saugdruckleitung 60 in die Druckkammer 50 der Servovorrichtung 44 zugeleitet. Gleichzeitig werden die Auspuffgase
über die Rückleitung 40 in die Staudruckkammer 96 zugeleitet und erzeugen an dem Regelventil 42 einen Staudruck,
dessen Wachstum direkt proportional zu dem in dem Ansaugkrümmer 22 der Brennkraftmaschine vorherrschenden
Saugdruck ist. Solange dieser Staudruck geringfügig höher ist als die Vorspannkraft F. der Feder 92 bleibt das Belüftungsventil
durch Anlage des Ventiltellers 84 an dem Ventilsitz 86 des Anschlußrohres 88 geschlossen. Die Membrane
72 wird dann überhaupt nicht bewegt, weil die Vorspannkraft F„ der Feder 106 wesentlich größer ist. Durch
die Schließlage des Belüftungsventils wird daher die Saug-
druckleitung 60 nicht mehr aus dem Anschlußrohr 88 belüftet,
so daß jetzt der Saugdruck in die Druckkammer der Servovorrichtung 44 zugeleitet werden kann und daher
das Regelventil 42 für eine Rückleitung des Auspuffgase geöffnet wird, sobald der Staudruck innerhalb der Staudruckkammer
96 einen gegenüber der Kraft der Feder 55
höheren Wert erhält. Durch die öffnung des Regelventils 42 wird der Staudruck innerhalb der Staudruckkammer 96
und damit auch innerhalb der Steuerdruckkaitimer 106 der
Servovorrichtung 66 abgesenkt, womit das Belüftungsventil durch die Feder 92 wieder eine öffnung erfährt und
somit die Saugdruckleitung 60 wieder belüftet und damit das Regelventil 42 dann wieder geschlossen bzw. so weit in Richtung seiner Schließstellung bewegt wird, daß innerhalb der Staudruckkammer 96 und damit auch innerhalb der Steuerdruckkammer 106 ein konstanter erster Steuerdruck geregelt wird, der eine konstante Rezirkulationsregelung der Auspuffgase sicherstellt. Diese konstante
Rezirkulationsregelung der Auspuffgase ergibt damit
eine erste Regelstufe des Regelventils 42, die ausschließlich durch die Vorspannkraft F, der Feder 92
festgelegt ist und mithin für einen ersten Steuerdruck
Pn gilt, der sich gemäß der grafischen Darstellung in
Fig. 2 aus dem Verhältnis der Vorspannkraft F.. der Feder 92 und der Druckfläche A1 der Membrane 70 ableitet.
Dieser erste Steuerdruck Pc liegt dabei etwas höher als der Staudruck P_,, der über die Leitung 102 in die Druckkammer 78 der Servovorrichtung 66 zugeleitet wird.
höheren Wert erhält. Durch die öffnung des Regelventils 42 wird der Staudruck innerhalb der Staudruckkammer 96
und damit auch innerhalb der Steuerdruckkaitimer 106 der
Servovorrichtung 66 abgesenkt, womit das Belüftungsventil durch die Feder 92 wieder eine öffnung erfährt und
somit die Saugdruckleitung 60 wieder belüftet und damit das Regelventil 42 dann wieder geschlossen bzw. so weit in Richtung seiner Schließstellung bewegt wird, daß innerhalb der Staudruckkammer 96 und damit auch innerhalb der Steuerdruckkammer 106 ein konstanter erster Steuerdruck geregelt wird, der eine konstante Rezirkulationsregelung der Auspuffgase sicherstellt. Diese konstante
Rezirkulationsregelung der Auspuffgase ergibt damit
eine erste Regelstufe des Regelventils 42, die ausschließlich durch die Vorspannkraft F, der Feder 92
festgelegt ist und mithin für einen ersten Steuerdruck
Pn gilt, der sich gemäß der grafischen Darstellung in
Fig. 2 aus dem Verhältnis der Vorspannkraft F.. der Feder 92 und der Druckfläche A1 der Membrane 70 ableitet.
Dieser erste Steuerdruck Pc liegt dabei etwas höher als der Staudruck P_,, der über die Leitung 102 in die Druckkammer 78 der Servovorrichtung 66 zugeleitet wird.
Je weiter die Drosselklappe 26 zur Annäherung an den
Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine geöffnet wird,
desto größer wird auch der in der Rückleitung 40 und
damit auch in der Druckkammer 78 der Servovorrichtung
66 vorherrschende Staudruck, so daß schließlich ein
Wert erhalten wird, bei dem auch die Vorspannkraft F«
der Feder 106 überwunden und damit die Membrane 7 2 über das Kraftübertragungsglied 110 in Berührung mit der Mem-
Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine geöffnet wird,
desto größer wird auch der in der Rückleitung 40 und
damit auch in der Druckkammer 78 der Servovorrichtung
66 vorherrschende Staudruck, so daß schließlich ein
Wert erhalten wird, bei dem auch die Vorspannkraft F«
der Feder 106 überwunden und damit die Membrane 7 2 über das Kraftübertragungsglied 110 in Berührung mit der Mem-
. : . 3 7 418 0
brane 70 gebracht wird. Dio beiden Membranen 70 und 72
werden nach der Überschreitung dieses vorbestimmten Druckwertes dann gemeinsam bewegt, um mit dieser gemeinsamen Bewegung
die öffnung und Schließung des Belüftungsventils für eine zweite variable Regelstufe D des Regelventils
zu steuern. In dieser zweiten Regelstufe erfährt folglich der in der Druckkammer 76 vorherrschende Steuerdruck P
eine Ergänzung mit dem in der Druckkammer 78 vorherrschenden zweiton Steuerdruck P entsprechend der folgenden Gleichung:
T) — _ _ _ "D 4-
Pc _ -■ - -- - PB
A1 A2
Der auf die durch die größere Druckfläche A der Membrane
und die kleinere Druckfläche A~ der Membrane 72 gebildete
Differenzfläche einwirkende erste Steuerdruck Ρ_ versucht
also während dieser zweiten Regelstufe des Regelventils die beiden Vorspannkräfte F und F der beiden Federn
und 106 entgegen dem in der Druckkammer 78 vorherrschenden zweiten Steuerdruck PR auszugleichen, der auf die Druckfläche
A„ der Membrane 7 2 einwirkt, wobei sich die folgende Gleichung ergibt:
1C
Der erste Steuerdruck P, erfährt daher während dieser
zweiten Regelstufe des Ragelventils 4 2 eine Änderung in Abhängigkeit von den innerhalb und außerhalb der Staudruckkammer
96 vorherrschenden Druckverhältnissen, was in dem Schaubild der Fig.2 mit dem Verlauf der Linie D
verdeutlicht ist, die sich mithin unmittelbar an die für die erste RegeLstufo des Regelvontils 42 erhaltene Linie
BAD ORlGlNAU
ZA18
C anschließt. Gleichartig ist in dem Schaubild der Fig.3
mit dem Verlauf der Linie D1 angedeutet, daß in dieser
zweiten Regelstufe des Regelventils 42 eine wesentlich
stärkere Rezirkulationsregelung der Auspuffgase stattfindet als in der ersten Regel stufe, die; durch den Vorlauf
der Linie C gekennzeichnet ist. Wenn also der Staudruck der Auspuffgase größer wird als die Vorspannkfraft Fp der Feder 106, dann wird durch die dadurch ausgelöste gemeinsame Bewegung der beiden Membranen 70 und 72 der Ventilteller 84 des Belüftungsventils im wesentlichen in gleicher Art und Weise gegen den Ventilsitz 86 des Anschlußrohres 88 an die Saugdruckleitung 60 bewegt wie in der ersten
Regelstufe des Regelventils, die für einen Staudruck der Auspuffgase erhalten wird, der im wesentlichen zwischen
der Vorspannkraft F1 der Feder 92 und der Vorspannkraft
F? der Feder 106 liegt. Der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Regelstufen des Regelventils 42 besteht nur darin, daß die Steuerung des Belüftungsventils jetzt abhängig ist von der Schwingbewegung der beiden Membranen
70 und 72, während in der ersten Regelstufe des Regelventils 42 allein die Schwingbewegung der Membrane 70
das Belüftungsventil steuert. Sobald diese gemeinsame
Schwingbewegung der beiden Membranen 70 und 7 2 ausgeglichen ist und dann der erste Steuerdruck P innerhalb der Staudruckkammer 96 auch wieder einen konstanten Wert angenommen hat, der in dieser zweiten Rogelstufe des Regelventils 42 dem höheren Staudruck entspricht, wird jedoch auch dann wieder eine konstante Rezirkulationsregelung der Auspuffgase stattfinden, die folglich ihren größten Wert kurz vor dem Erreichen des Vollastbetriebes der Brennkraftmaschine erhält.
zweiten Regelstufe des Regelventils 42 eine wesentlich
stärkere Rezirkulationsregelung der Auspuffgase stattfindet als in der ersten Regel stufe, die; durch den Vorlauf
der Linie C gekennzeichnet ist. Wenn also der Staudruck der Auspuffgase größer wird als die Vorspannkfraft Fp der Feder 106, dann wird durch die dadurch ausgelöste gemeinsame Bewegung der beiden Membranen 70 und 72 der Ventilteller 84 des Belüftungsventils im wesentlichen in gleicher Art und Weise gegen den Ventilsitz 86 des Anschlußrohres 88 an die Saugdruckleitung 60 bewegt wie in der ersten
Regelstufe des Regelventils, die für einen Staudruck der Auspuffgase erhalten wird, der im wesentlichen zwischen
der Vorspannkraft F1 der Feder 92 und der Vorspannkraft
F? der Feder 106 liegt. Der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Regelstufen des Regelventils 42 besteht nur darin, daß die Steuerung des Belüftungsventils jetzt abhängig ist von der Schwingbewegung der beiden Membranen
70 und 72, während in der ersten Regelstufe des Regelventils 42 allein die Schwingbewegung der Membrane 70
das Belüftungsventil steuert. Sobald diese gemeinsame
Schwingbewegung der beiden Membranen 70 und 7 2 ausgeglichen ist und dann der erste Steuerdruck P innerhalb der Staudruckkammer 96 auch wieder einen konstanten Wert angenommen hat, der in dieser zweiten Rogelstufe des Regelventils 42 dem höheren Staudruck entspricht, wird jedoch auch dann wieder eine konstante Rezirkulationsregelung der Auspuffgase stattfinden, die folglich ihren größten Wert kurz vor dem Erreichen des Vollastbetriebes der Brennkraftmaschine erhält.
BAD ORIOINAL"
Leerseite
Claims (10)
- Patentanspr ü c h eJ Vorrichtung zur Rezirkulationsregelung der Auspuffgase ^ einer Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen, mit einem Regelventil, das in eine an den Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine angeschlossene Rückleitung für die Auspuffgase eingebaut und mittels einer Servovorrichtung betätigbar istr die mit einer Druckkammer an eine durch die willkürliche Betätigung der Drosselklappe eines Vergasers für eine Zuleitung des Saugdrucks aufsteuerbare und mittels eines in Abhängigkeit von dem in der Rückleitung stromaufwärts von dem Regelventil vorherrschenden Staudruck der Auspuffgase gesteuerten Belüftungsventils belüftbare Saugdruckleitung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Belüftungsventil (54) für die Belüftung der Saugdruckleitung (60) durch eine zweite Servovorrichtung (66) betätigbar ist, die ein erstes und ein zweites druckempfindliches Ventilbetätigungsteil (70,72) aufweist, die zur Bereitstellung von zwei unterhalb und oberhalb eines vorbestimmten Öffnungsdruckes für das Belüftungsventil liegenden unterschiedlichen Regelstufen des Regelventils (42) auf einen ersten und einen zweiten Steuerdruck (P_,PO) innerhalb und außerhalb einer in der Rückleitung (40) für die Auspuffgase stromaufwärts von dem Regelventil ausgebildeten und mit einer Zuströmdrossel (98) versehenen Staudruckkammer (96) ansprechen.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite druckempfindliche Ventilbetätigungsteil (72) bei allen unterhalb des vorbestimmten Öffnungsdruckes für das Belüftungsventil (64) liegenden Werten des Staudruckes der Auspuffgase für eine während einer ersten konstantena- -Regelstufe des Regelventils (42) allein durch das erste druckempfindliche Ventilbetätigungsteil (70) und den in der Staudruckkammer (96) vorherrschenden ersten Steuerdruck gesteuerte Betätigung des Belüftungsventils (84) entgegen dessen Öffnungsdruck vorgespannt ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden druckempfindlichen Ventilbetätigungsteile durch Membranen (70,72) gebildet sind, die ein Gehäuse (68) der zweiten Servovorrichtung (66) in eine über das Belüftungsventil (84) für einen durch die Kraft einer ersten Feder (92) unterstützten Anschluß an die Saugdruckleitung (60) aufsteuerbare Luftkammer (74) sowie in eine erste und in eine zweite Steuerdruckkammer (76,78) unterteilen, wobei die zweite Membrane (72) für die Bereitstellung einer variablen zweiten Regelstufe des Regelventils (42) bei allen oberhalb des vorbestimmten Öffnungsdruckes für das Belüftungsventil (84) liegenden Werten des Staudruckes der Auspuffgase entgegen der Kraft einer zweiten Feder (106) gegen die erste Membrane (70) beweglich ist.
- 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Belüftungsventil durch einen an der ersten Membrane (70) befestigten und durch die erste Feder (92) in seine Offenstellung vorgespannten Ventilteller (84) und einen an einem in die Luftkammer (74) vorstehenden Anschlußrohr (88) der Saugdruckleitung (60) vorgesehenen Ventilsitz (86) gebildet ist.. 3·
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Membrane (72) ein die gemeinsame Bewegung der beiden Membranen (70,72) ab einem bestimmten Saugdruck im Ansaugkrümmer (22) der Brennkraftmaschine steuerndes Kraftübertragungsteil (110) aufweist.
- 6„ Servovorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Feder (92) eine gegenüber der zweiten Feder (106) schwächere Kalibrierung aufweist.
- 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß zur Konstanthaltung des innerhalb der Staudruckkammer (96) und innerhalb der zwischen den beiden Membranen (70,72) der zweiten Servovorrichtung (66) ausgebildeten ersten Steuerdruckkammer (76) vorherrschenden ersten Steuerdruckes (Pc) während der ersten Regelstufe des Regelventils (42)die zweite Feder (106) auf eine gegenüber dem in dem Ansaugkrümmer (22) der Brennkraftmaschine vorherrschenden Saugdruck größere, auf die zweite Membrane (72)
einwirkende Vorspannkraft kalibriert ist. - 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß dio zweite Membrane (72) eine gegenüber der ersten Membrane (70) kleinere Druckfläche (A2) aufweist.
- 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens in dem
Anschlußrohr (88) der zweiten Servovorrichtung (66)
an die Saugdruckleitung (60) eine Drossel (90) eingebaut ist. - 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die an die Saugdruckleitung (60) angeschlossene Druckkammer (50) der zur Betätigung des Regelventils (42) vorgesehenen Servovorrichtung (44) innerhalb eines Gehäuses (56) durch eine Membrane (52) gegen eine Luftkammer (48) abgetrennt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/320,249 US4398525A (en) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | Multi-stage exhaust gas recirculation system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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