DE2012938A1

DE2012938A1 - Schutzeinrichtung gegen Luftverunreinigung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2012938A1
Application number: DE19702012938
Authority: DE
Inventors: Yasuo Yokosuka; Hayashi Yoshimasa Yokohama; Nakajima (Japan)
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1969-03-19
Filing date: 1970-03-18
Publication date: 1970-10-08
Also published as: DE2012938B2; FR2035076A1; SE358211B; GB1284323A; DE2012938C3; US3605709A; FR2035076B1

Description

PATENTANWÄLTE • *	TAL 33 TEL. 0811/226894 295051 CABLES: THOPATENT TELEXiFOLGT ■
Dipi.-chem. Dr. D. Thomsen Dipi.-mg. H.Tiedtke DipL-chem. G. Bühling	FRANKFURT (MAIN) SO FUCHSHOHl. 71 TEL. 0611/514866
Dipi.-mg. W. Weinkauf f

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8000 München 2 18. März 19 case PG23-6926 / T 3547

Nissan Motor Company, Limited Yokohama City, Japan

^gegen Luftverunreinigung für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzeinrichtung gegen Luftverunreinigung für Kraftfahrzeuge und insbesondere auf eine Einrichtung, die die Menge an giftigen Stickoxyden in den Motorabgasen verringern kann.

Die Luftverunreinigung infolge Ausstoß von Stickoxyden ist ein schwerwiegendes öffentliches Ärgernis, insbesondere in .Stadtbereichen j gerade während der Beschleunigung oder bei Bergauffahrt eines Kraftfahrzeugs werden Stiek- oxyde in derartigen Mengen an die Umgebungsluft abgegeben,

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daß sich eine schwerwiegende Luftverunreinigung, in städtischen Bereichen ergibt. Dies bedeutet, daß man der Luftverunreinigung beträchtlich begegnen kann, wenn die Stickoxydmengen reduziert werden, die während der Beschleunigung oder bei Bergauffahrt ausgestoßen werden, also bei Fahrzustanden, wie sie häufig ^vin städtischen Bereichen auftreten·

Es wurden zahlreiche Versuche unternommen, die Stickoxydmengen in den Motorabgasen zu verringern; unter anderem wurden die Motorabgase kontinuierlich in die Ansaugleitung des Motors rückgeführt. Bei dieser bekannten Arbeitsweise werden die Motorabgase zum Teil kontinuierlich in die Ansaugleitung rückgeführt, wo eine regulierte Menge an inerten Gasen' den rückgeführten Abgasen zugegeben wird, um die Temperatur zu erniedrigen, bei der die Abgase ein zweites Mal verbrannt werden. Diese Verringerung der Flammentemperatur verhindert eine Reaktion, die sonst zwischen Stickstoff und Sauerstoff in den Abgasen auftreten würde. Somit kann die Stickoxydmenge in den endgültigen ausgestoßenen Abgasen beträchtlich verringert werden, ohne daß die Leistung des Motors beeinträchtigt wird»

Trotz der beträchtlichen Verringerung der Stickoxydmenge in den Abgasen bringt die kontinuierliche Rückführung der Abgase ohne E^ rücksichtigung der Fahrzustände des Motors gemäß bisherige*» Praxis unstabilen Motorbetrieb, Abnahme der Motorleistung und Verschmutzung des Motors, so daß diese

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■ " .. -■-■■· 3 Arbeitsweise für praktische Zwecke ungeeignet ist.

Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung dessen entwickelt, daß die Nachteile, die sic'h aus der kontinuierlichen Bückführung der Abgase ergeben, dadurch in wirkungs-

voller Weise beseitigt werden können, daß man die Abgase. selektiv nur dann rückführt, wenn der Motor unter vorbestimmten Zuständen betrieben wird, bei denen das Kraftfahrzeug beschleunigt oder einen Berg aufwärtsfährt, wie es häufig in städtischen Bereichen angetroffen wird.

Solche Zust'ände des Motors, die Beschleunigung oder Bergauffahrt des Kraftfahrzeugs liefern, werden erfindungsgemäß vorzugsweise durch die Kombination des Unterdrucks in der Ansaugleitung des Motors und der Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schutzeinrichtung gegen Luftverunreinigung für Kraftfahrzeuge in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor zu schaffen, die die Menge an Stickoxyden verringern kann, die während der Verzögerung oder der Bergauffahrt in solchen Mengen erzeugt-werden, daß sie ein ernsthaftes Luftverunreinigungsproblem insbesondere in städtischen Bereichen bringen.

Diese Schutzeinrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch aus, daß sie zwei Schalter besitzt, die ,schl ic»fJ»e\rt \4e1rm άα* kraftfahrzeug bei Beschleuni-

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gung oder Bergauffahrt mit einer Geschwindigkeit gefahren wird, die in einem vorbestimmten Bereich liegt und bei der der Ansaugleitungsunterdruck niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, wobei eine Steuerventileinrichtung für Abgasrückführung vorgesehen ist, die die Abgase in die Ansaug-

leitung führt, wenn beide Schalter gleichzeitig geschlossen sind.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer ■Zeichnungen näher erläutert.

».
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung für ein

typisches Beispiel der Beziehungen zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Kraftfahr-" zeugs bei Fahrt auf Stadtstraßen und der Menge an Stickoxyden in den dabei ausgestoßenen Abgasen;

Fig* 2 . ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung gegen Luftverunreinigung in Verbindung mit einem üblichen Kraftfahrzeugverbrennungsmotor, der lediglich schematisch und in Ansicht dargestellt ist j

Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie I-I in Fig.

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■ - 5. -

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die den Bereich verdeutlicht, in dem die Einrichtung nach den Fig. 2 und 3 betätigbar ist;

Fig. 5 ist eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, die eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung verdeutlicht;

Fig. 6 ist eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, die eine weitere Abwandlung zeigt.

Die Menge an Stickoxyden> die in den Motorabgasen enthalten ist, ist stark von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig. Versuche haben ergeben, daß während der Beschleunigung und bei Bergauffahrt die Menge an Stickoxyden in einem solchen Maß ansteigt, daß sich eine schwerwiegende Luftverunreinigung in städtischen Bereichen ergibt. Es ergibt sich aus der Fig. 1, . daß bei Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit von a nach b bei Verzögerung oder von c nach d bei Bergauffahrt die Menge an Stickoxyden abrupt ansteigt, wie es durch die unterbrochenen Kurven a'-b' bzw. c'-d¹ verdeutlicht ist. Es kann daher der Ausstoß an Stickoxyden dadurch über alle Fahrbereiche des Fahrbetriebs in wirkungsvoller Meise verringert werden, wenn der Ausstoß während der Beschleunigung und Bergauffahrt verringert wird.

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Zur Verwirklichung dieses Ziels schlägt die Erfindung als bevorzugte Maßnahme vor, die Bereiche a-b und c-d der Betriebszustände des Kraftfahrzeugs durch die Kombination des Ansaugleitungsunterdrucks und der'Fahrzeuggeschwindigkeit zu repräsentieren.

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Eine bevorzugte Ausführungsform zur Erreichung dieses Ziels ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt.

Wie man am besten aus Fig. 2 ersieht, ist die erfindungsgemäße Einrichtung in Verbindung mit einem gewöhnlichen Kraftfahrzeugverbrennungsmotor angewendet, der allgemein mit 1 bezeichnet ist. Der Motor 1 hat, wie gewöhnlich, eine Ansaugleitung 2 und eine Abgasleitung 3 und ist mit einem Vergaser t kombiniert, der zur Vereinfachung der Darstellung aus Fig. 2 abgenommen ist. Der Vergaser 4 sitzt mit Hilfe eines Aufsetzflansches 5 auf der Ansaugleitung 2, wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist 'und hat eine Drosselklappe 6, die auf einer Drehwelle 6a sitzt, mit der sie drehbar ist, wie es üblich ist.

Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung gegen Luftverunreinigung besitzt im wesentlichen eine Steuerventileinheit 10 für Abgasrückführung, die in Wirklichkeit eine Solenoidventilvorr'chtung ist. Die Ventileinheit 10 hat ein Gehäuse 11, in -'em eine Kammer 12 ausgebildet ist, die auf der einen Sei+a mit der Abgasleitung 3 über eine Abgasrückführungsleitung 13 und auf der anderen Seite über eine Ab-

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gasrückführungsdüse 14 unterhalb der Drosselklappe 6 mit dem Vergaser 4 verbunden ist. Im Bedarfsfall kann die.Düse 14 in die Abgasleitung 2 öffnenι was nicht dargestellt ist. In der Leitung IM· kann eine Drossel IUa oder eine öffnung vorgesehen-werden, um den durchgehenden Luftstrom zu steuern.

In der Kammer 12 sitzt ein Ventilelement 15, das einem Ventilsitz 16 zugeordnet ist, der· einen Teil der Innenwand der Kammer 12 bildet-\ Das Ventilelement 15 besteht aus einem Stück mit einem hohlen Zylinder 17, der axial verschiebbar in der Kammer 12 sitzt. Der Hohlzylinder 17 nimmt eine Druckfeder 18 auf, so daß er in eine Richtung gedrückt wird, in der das Ventilelement 15 auf seinen Ventilsitz 16 gedrückt wird, wodurch die Verbindung zwischen der Leitung 13 und der Düse l4 gesperrt wird» Der Hohlzylinder dient außerdem als beweglicher Kern, der durch eine Solenoidspule 19 bewegt wird, die über eine Leitung 21 durch eine geeignete Energiequelle 20 mit elektrischer-Energie versorgt wird. -

Die Steuerventileinhext 10 für Abgasrückführung nach dieser Ausführung wird durch eine Steuereinrichtung betätigt, die auf die Fahrzustände oder Betriebszustände des Kraftfahrzeugs anspricht, so daß das Ventilelement 15 bewegt und von seinem Sitz 16 abgehoben wird, wenn durch die Steuereinrichtung vorbestimmte Fahrzustände ermittelt werden.

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Die Steuereinrichtung ist so ausgelegt, daß sie erfindungsgemäß auf den Unterdruck in der Ansaugleitung 2 des Motors und auf die Fahrzeuggeschwindigkeit anspricht, die aus der Übertragungsanlage abgeleitet wird, die allgemein mit 7 bezeichnet ist.

Die Steuereinrichtung besteht gemäß Fig. 2 im wesentlichen aus einem Unterdruckschalter 22 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter 23, die über eine Leitung 21 in Reihe mit der Solenoidspule 19 der Steuerventileinheit 10

geschaltet sind* .. ,

Der Unterdruckschalter 22 ist mit einer Membranvorrichtung 24 verbunden und wird, durch diese gesteuert, wobei die Membranvorrichtung 24 den Unterdruck in der Ansaugleitung 2 ermittelt. Die Membranvorrichtung 24 hat eine Unterdruckkammer 25 und eine atmosphärische Kammer 26, die beide durch eine Membran 27 voneinander getrennt sind. Die Unterdruckkammer 25 ist über eine Unterdruckleitung 28 mit der Ansaugleitung 2 des Motors 1 verbunden, während die atmosphärische Kammer 2 6 zur Atmosphäre offen ist. Die Membran 2-1 ist mit dem Unterdruckschalter 22 durch eine Verbindungsstange 29 verbunden, die sich durch die atmosphärische Kammer 26 erstreckt. In der Unterdruckkammer 27 befindet sich eine Druckfeder 30, durch die die Membran 27 in Richtung auf die atmosphärische Kammer 25 gedrückt wird. Befindet

sich der Ansaugleitungsunterdruck auf einem erhöhten Niveau, • 009841/1195

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wird die Membran 27 gegen die Wirkung der Feder 30 in Richtung auf die Unterdruckkammer 25 gedrückt, wodurch.der Schalter 22 offen gehalten wird« Fällt der Ansaugleitungsunterdruck unter einen vorbestimmten Wert, beispielsweise -350 mmHg, dann überwindet die Feder 30 den Unterdruck und wird die Membran 27 in Richtung auf die atmosphärische Kammer 26 bewegt, so daß der Schalter 22 geschlossen wird. Der Druck der Feder 30 kann so festgelegt werden, daß er den Unterdruck bei einer derartigen Höhe Überwindet.

Der Fahrzeuggeschwindigkeitsschalterv.v23/ wird durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 31 betätigt* der durch die Austrittswelle (nicht gezeigt) der Übertragungsanlage 7 über eine Antriebswell·? 32 betätigt wird und die Drehzahl der Austrittswelle der Übertragungsanlage ermittelt« Der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 31 liefert Spannungen, die proportional zu der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit sind und erregt den Schalter 23. Der Schalter 23 kann als ein normalerweise offener Relaisschalter ausgebildet sein, der so ausgelegt ist-, daß er schließt, wenn er mit einer Spannung erregt wird, die einer Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, die beispielsweise in einem Bereich von 20 bis 80 km/h liegt. .

Der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 31 ist in diesem Beispiel mit einem Geschwindigkeitsmesser 33 verbunden, der sichtbar die in der Übertragungeanlage jeweils gewählte

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Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt. Mit 34 ist ein Zündschalter bezeichnet, der nach Bedarf zwischen dem Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter 23 und der Energiequelle 20 angeordnet sein kanu.

Wird das Fahrzeug unter Bedingungen gefahren, bei denen die Menge an Stickoxyden in den Motorabgasen nicht so groß ist, daß sich eine erhebliche Luftverunreinigung ergibt, also beispielsweise bei Verzögerung oder normaler Stadtfahrt» dann befinden sich der Ansaugleitungsunterdruck und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit'außerhalb des Bereichs, in dem der Unterdruckschalter 22 und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter geschlossen werden sollen. In diesem speziellen Zustand ist die Solenoidspule 19 der Steuerventileinheit 10 von der Energiequelle 20 getrennt und bleibt somit unerregt. Dementsprechend bleibt das Ventilelement auf seinem Ventilsitz 16 unter der Wirkung der Druckfeder 18, so daß die Ansaugleitung 2 von der Abgasleitung 3 getrennt ist. Die Abgase können dann nicht durch die Kammer 12 in die Düse IH eintreten.

Wenn hingegen die Motorleistung derart ansteigt, daß Stickoxyde in Mengen erzeugt werden, die eine ernsthafte Luftverunreinigung bedeuten, wie es durch die gestrichelten Kurven a'-b* oder c'-d' in Fig. 1 verdeutlicht ist ι dann fällt der Aneaugleitungsunterdruck unter den vor-

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genannten vorbestimmten Wert, zum Beispiel -350 mmHg und fällt die Fahrzeuggeschwindigkeit in den vorbestimmten Bereich von beispielsweise 20 bis 80 km/h. Γη diesem Zustand überwindet die Feder 30 den Unterdruck in der Unterdruckkammer 25 und bewegt die Membran 27 in eine Stellung, in der der Schalter 22. geschlossen ist. Gleichzeitig wird der Relaisschalter 23 mit einer Spannung* erregt, die von dem Detektor 31 geliefert wird, wobei sich der Schalter schließt. Sind somit die beiden Schalter 22 und 23 gleichzeitig geschlossen, wird die Solenoidspule 19 der Steu-erven'tileinheit 10 erregt* so daß das Ventilelement 15 gegen die Wir-kung der Feder 18 von seinem Ventilsitz 16 abgehoben wird, womit Abgase aus der Leitung 13"zu der Düse 14 .gelangen können. Die Abgase werden somit in die Ansaugleitung rückgeführt, so daß die in den schließlich ausgestoßenen Abgasen enthaltenen Stiokoxyde von dem durch die unterbrochenen Kurven a'-b¹ oder c'-d¹ repräsentierten Wert auf den Wert abgesenkt werden, der durch die ausgezogenen Kurven a'-b¹ bzw. c'-d' in Fig. 1 verdeutlicht wird.

Damit die Ansaugleitung und der Motor nicht durch die rückgeführten Abgase verunreinigt wird, kann in der Rückführungsleitung oin Filter 13a vorgesehen werden, um Kohlenstoffe aus den Abgasen zu entfernen.

Die Steuerventileinheit für Abgasrückführung, die

als Solenoidventilvorrichtung 10 dargestellt ist, kann an-

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ders ausgebildet werden, solange durch sie die Abgasrückführung nur dann erfolgt, wenn der Motor mit vorbestimmten Geschwindigkeiten betrieben und der Ansaugleitungsunterdruck auf einen vorbestimmten Wert abgesenkt wird; eine solcher Abwandlungen ist in der Fig. 5 dargestellt.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 schützt die SoIenoidvorrichtung vor Verschmutzung durch Abgase.

Wie man ersieht, ist in diesem Fall das Steuerventil für Abgasrückführung als eine Kombination eines Schieberventils 35 und einer Solenoidventilvorrichtung 36 zur Steuerung des ersten Ventils ausgebildet.

Das Schieberventil 36 hat ein Gehäuse 37, das auf der einen Seite über eine Leitung 38 mit der Abgasleitung 3 und auf der anderen Seite.über eine Düse 39 mit der Ansaugleitung 2 verbunden ist. Die Leitung 38 mündet an einer Eintrittsöffnung 38a in das Gehäuse 37, während die Düse an der Austrittsöffnung 39a von dem Gehäuse ausgeht. In der Düse 39 kann zur Steuerung des Durchstroms durch die Düse eine Drossel 39b vorgesehen sein.

In dem Gehäuse 37 befindet sich ein Ventilschieber Hl mit einer Schulter 42. In einer zwischen den Wänden des Gehäuses 37 und der Schulter 42 gebildeten Kammer HH be-

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findet sich eine Druckfeder 43, durch die der Schieber 41 ■-in Richtung auf eine Stellung gedrückt wird, in der die Eintrittsöffnung 38a durch die Schulter 42 geschlossen ist.

Das Gehäuse 37 ist ferner über eine Leitung 46 mit dem Gehäuse 45 der Solenoidvorrichtung 36 verbunden. Dieses Gehäuse 45 der Solenoidventilvorrichtung 37 ist über eine Leitung 47 auf der einen Seite mit der Ansaugleitung 2 und über eine Leitung 48 auf der anderen Seite mit der Atmosphäre oder im Bedarfsfall mit einem Filter verbunden. In dem Gehäuse 45 ist ein beweglicher Kern 49 axial verschiebbar, der als Ventilkörper dient; um diesen Ventilkörper 49 ist eine Druckfeder 50 angeordnet, die den Ventilkörper in Richtung auf eine Stellung drückt, in der die Leitung 47 geschlossen und die Leitung 48 geöffnet ist* In diesem Zustand ist das Gehäuse 45 nicht mit der Ansaugleitung 2 verbunden und steht unter atmosphärischem Druck.

Der Ventilkörper 49 wird durch eine Solenoidspule betätigt, die über eine Leitung 21a an dem einen Ende mit einer Energiequelle 20 und am anderen über eine Leitung 21b mit einem Unterdruckschalter 22 und einem Fahrzeuggeschwindigkeits- . schalter 23 ähnlich der Einrichtung nach Fig. 2 verbunden ist.

Die Schalter 22 und 23 werden durch eine Membranvorrichtung 24 bzw. den Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 31 gesteuert» die vollständig gleichen Aufbau uM gleiche

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Funktion wie im Falle der Fig. 2 haben, so daß auf die vorangegangene Erläuterung Bezug genommen wird.

Während der Verzögerung oder bei normaler Fahrt des Kraftfahrzeugs, bei der die Konzentration an ausgestoßenen Stickoxyden zu gering ist, um zu einer ernsthaften Luftverunreinigung zu führen, bleibt die Solenoidventilvorrichtung 36 außer Einsatz, da die Solenoidspule 51 entregt ist, weil der Schalter 22 und/oder 23 offen ist.

Steigt hingegen die Motorleistung an und werden Stickoxyde vom Motor in Mengen erzeugt, die nicht mehr vernachlässigbar sind» also in Mengen- wie sie durch die gestrichelten Kurven a^f-b' und c'-d¹ in Fig. 1 verdeutlicht sind, dann fällt der Ansaugleitungsunterdruck unter einen vorbestimmten Wert ab und wird von der Druckfeder 2 8 der Membranvorrichtung 2H überwunden, wobei gleichzeitig das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gefahren wird, so daß der Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter 23 betätigt wird. Da nunmehr die Schalter 22 und 23 geschlossen sind, wird die Solenoidspule 51 der Solenoidventilvorrichtung 3 6 erregt. Dadurch wird der Ventilkörper H 9 gegen die Wirkung der Feder 50 in eine Stellung bewegt, in der er die Leitung H7 öffnet und die Leitung H8 schließt. Der Ansaugleitungsunterdruck, der sich nunmehr auf einem abgesenkten Niveau befindet, kann in die Kammer HH gelangen,

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die zwischen den Endwänden des Gehäuses 37 und der Schulter 42 des Ventilschiebers 41 gebildet ist.

Da die Feder 43 so ausgelegt ist, daß sie dem in dieser Weise abgesenkten Unterdruck weicht, wird der Ventilschieber 41 durch den Unterdruck in eine Stellung gezogen, in der die Schulter 42 die Eintrittsöffnung 38a freigibt. Die Leitung 38 steht somit mit der Düse 39 in Verbindung, so daß die Abgase aus der Abgasleitung 3 in die Ansaugleitung 2 rückgeführt werden*

Alternativ zu der Schieberventilvorrichtung 35 bei dieser Ausführungsform kann eine Membranventilvorrichtung mit einer SolenoidventilvorrioLtung verbunden werden, um eine Steuereinheit für die Abgasrückführung zu bilden« Ein Beispiel hierfür ist in der Fig. 6 gezeigt.

In Fig. 6 sind lediglich die Membranventilvorrichtung, die allgemein mit 52 bezeichnet ist und die Solenoidventilvorrichtuhg dargestellt, die gleich derjenigen in Fig. 5 ist und entsprechend mit Bezugsziffern versehen ist; alle weiteren wesentlichen Teile dieser Elemente sind gleich denjenigen der Einrichtung nach Fig. 5.

Gemäß Fig. 6 ist die Membranventilvorrichtung 52 in gleicher Weise ausgebildet wie die Membranvorrichtung 24 in Fig. 2 und hat eine Unterdruckkammer 53, die durch eine

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Membran 54 und die Gehäusewand 52 begrenzt wird. Die Unterdruckkammer 53 ist über eine Leitung U6a mit dem Gehäuse 45 der Solenoidventilvorrichtung 3 6 verbunden. Mit der Membran 54 ist auf der der Unterdruckkammer 53 abgewandten Seite ein Ventilkörper 55 verbunden. In der Unterdruckkammer 53 ,sitzt eine Druckfeder 56, die die Membran 54 und dementsprechend der Ventilkörper 55 von der Unterdruckkammer 53 wegdrückt. Der Ventilkörper 55 erstreckt sich in dieser vorgerückten Stellung in eine Öffnung 57 zwischen einer Abgasrückführungsleitung 3 8 und einer Düse 39 und trennt somit.die Leitung von der Düse.

Steigt die Motorleistung an und sind die Schalter 22 und 23 geschlossen, wird die Sol-enoidvent ilvorrichtung 3 6 erregt, so daß der Unterdruck in die Unterdruckkammer 53 gelangen kann. Die Druckfeder 56 ist so ausgelegt, daß sie dem Unterdruck nachgibt, so daß die Membran 54 und dementsprechend der Ventilkörper 55 in Richtung auf die Unterdruckkammer 53 und somit von der Öffnung 57 weg bewegt werden. Ist der Ventilkörper 55 in dieser Weise zurückgezogen, steht die Leitung 38 mit der Düse 39 in Verbindung, so daß Abgase von der Abgasleitung in die Ansaugleitung gelangen können»

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Claims

Patentansprüche

Schutzeinrichtung gegen Luftverunreinigung für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und Vergaser» gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, die auf die AnsaugleitungsunterdrÜcke und die Fahrzeuggeschwindigkeiten anspricht, mit denen das Kraftfahrzeug bei Beschleunigung und Bergauffahrt gefahren wird und durch eine Steuereinrichtung (10) für Abgasrückführung mit einer Kammer (12) zur Herstellung einer Verbindung-zwischen der Ansaugleitung (2) und der Abgasleitung (3) des Motors (1) sowie mit einem Ventilelement (15), das beweglich in der Kammer sitzt und normalerweise unter Federwirkung in einer Stellung gehalten wird, in der es diese Verbindung sperrt und daß durch die Steuereinrichtung gegen.die Federwirkung in eine Stellung bewegt wird, in der die Kammer mit der Ansaugleitung verbunden ist, wenn die Steuereinrichtung die besagten AnsaugleitungsunterdrÜcke und Fahrzeuggeschwindigkeiten feststellt, wodurch die Abgase aus der Abgasleitung in die Ansaugleitung des Motors rückgeführt werden»

2, Einrichtung nach Anspruch %, dadurch gekennzaich-009 8 4 T/ 119 5

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net, daß die Steuerventileinheit (10) für Abgasrückführung eine Solenoidspule (19), einen mit dem Ventilelement (15) aus einem Stück bestehendenund bewegbar in der Kammer (12) sitzenden hohlen beweglichen Kern (17), eine in dem hohlen Kern sitzende und diesen in eine Stellung drückende Druckfeder (18) aufweist, in der das Ventilelement die Verbindung sperrt, durch eine Abgasrückführungsleitung (13), die mit der Abgasleitung in Verbindung steht und in die Kammer führt und durch eine Abgsrückführungsdüse (IU), die von der Kammer unterhalb des Ventilelements ausgeht und in die Ansaugleitung führt, wobei das Ventilelement von seinem Sitz abgehoben wird, wenn die S.olenoidspule erregt wird, um den beweglichen Kern in seine rückgezogene Stellung zu bewegen,' wodurch die Leitung mit der Düse in Verbindung kommt.

3· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinheit ein Schieberventil (35) und eine Solenoidventilyorrichtung aufweist, daß das Schieberventil ein Gehäuse (37) besitzt, das über eine Abgasrückführungsleitung (38) auf der einen Seite mit der Abgasleitung und über eine Abgasrückführungsdüse (39) auf der anderen Seite mit der Ansaugleitung verbunden ist, wobei in dem Gehäuse axial verschiebbar ein Ventilschieber (41) mit einer Schulter (42) an einem Ende sowie eine Druckfeder (43) sitzt, die den Ventilschieber in eine Stellung drückt, in der die Schulter die Düse von der Leitung sperrt, daß der Druck der Druckfeder so bestimmt ist, daß sie.dem auf den vorbestimmten

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Wert, abgesenkten Ansaugleitungsunterdruck nachgibt, daß die Solenoidventxlvorrichtung ein Solenoidventilgehäuse (45) aufweist, das mit dem Gehäuse des Schieberventils verbunden ist und das ferner über.eine Unterdruckleitung (47) auf der einen Seite mit de'r Ansaugleitung und auf der anderen Seite mit der Atmosphäre verbunden ist, wobei in dem Solenoidventilgehäuse ein beweglicher Kern (49) axial verschiebbar ist, der gleichzeitig als Ventilkörper dient, wobei der bewegliche Kern unter Federwirkung normalerweise in eine Stellung gedrückt wird, in der er die Unterdruckleitung von dem Gehäuse der Schieberventilvorrichtung sperrt, daß eine Solenoidspule (51) vorgesehen ist, die,dem beweglichen Kern, zugeordnet ist und über die Steuereinrichtung mit einer Energiequelle verbunden ist_? wobei der bewegliche Kern bei Erregung der Solenoidspule der Solenoidventilvorrichtung durch die Steuereinrichtung in eine Stellung bewegt wird, in der die Unterdruckleitung mit dem Gehäuse des Schieberventils in Verbindung kommt, so daß der Ventilschieber gegen die Wirkung der Feder in dem Schieberventil in eine Stellung bewegt wird, in der die Schulter sich in einer Lage befindet, bei der die Leitung mit der Düse verbunden ist*

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinheit eine Membranventilvorrich-

tung (52) und eine Solenoidventilvorrichtung (36) aufweist,

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daß die Membranventilvorrichtung eine Unterdruckkammer (S3), eine die Unterdruckkammer von der Atmosphäre trennende Membran (54), eine einerseits durch eine Abgasrückführungsleitung (38) mit der Abgasleitung und andererseits über eine Abgasrückführungsdüse (39) mit der Ansaugleitung verbundene öffnung, ein mit der Membran verbundenes und auf diese öffnung gerichtetes Ventilelement (55) und eine Druckfeder (56) aufweist, die in der Unterdruckkammer angeordnet ist und die Membran in Richtung auf eine Stellung drückt, in der das Ventilelement diese öffnung schließt, wobei der Druck der Feder so bestimmt ist, daß sie dem auf den vorbestimmten Wert abgesenkten Ansaugleitungsunterdruck nachgibt, bei dem das Fahrzeug beschleunigt wird oder bergauffährt, daß die Solerioidventilvorrichtung ein Solenoidventilgehäuse (45) aufweist, das mit dem Gehäuse der Membranventilvorrichtung verbunden ist und daß ferner über eine Unterdruckleitung (47) einerseits mit der Ansaugleitung und andererseits mit der Atmosphäre verbunden ist, daß in dem Solenoidventilgehäuse axial'beweglich ein beweglicher Kern (49) untergebracht ist, der gleichzeitig als Ventilkörper dient und der unter Federwirkung normalerweise in eine Stellung gedrückt wird, in der er die Unterdruckleitung von dem Gehäuse der Membranventilvorrichtung trennt, wobei dem beweglichen Kern eine Solenoidepule (51) zugeordnet ist, die über die Steuereinrichtung mit einer Energiequelle verbunden ist, wobei der bewegliche Kern in eine Stellung bewegt wird, in der die Unterdruckleitung mit dem Gehäuse der Membranvorrichtung verbunden ist, so daß die Membran gegen die

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Wirkung der Feder in der Membranventilvprrichtung in eine Stellung bewegt wird» in der das Ventilelement.: in: eine Lage gebrächt wird, in der es die öffnung freigibt, wodurch die AbgasrückfÜhrüngsdüse mit der Leitung in Verbindung kommt, wenn die Sölenoidspule der Soleivoiäventilvorrichtung Hilfe der Steuereinrichtung erregt td^rd, Λ - -J

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis H, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Unterdruckschalter (22) aufweist, der mit einer Membranvorrichtung (24) verbunden ist und durch diese gesteuert- ist sowie einen Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter (23), der mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor C31) verbunden ist und⁴durch diesen gesteuert wird und der, die in einer Obertragungsanlage (7); gewählte . Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt und zu der ermittelten Fährzeuggeschwindigkeit proportionale Spannungen liefert, wobei der Unterdruckschalter und der Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter in Reihe mit einer Energiequelle (20) und der Solenoid spule geschaltet sind, daß die Membranvorrichtung eine mit der Ansaugleitung des Motors verbundene Unterdruckkammer (2S), eine die Unterdruckkammer von.der Atmosphäre trennende Membran (27), *eine die Membran und den Unterdruckschalter fest verbindende Verbindungsstange (29) und eine Druckfeder (30) aufweist, die in der Unterdruckkammer sitzt und die Membran in eine Stellung drückt, in der die Verbindungsstange den Unterdruckschalter schließt, wobei die Feder so ausge-

j ist9 daß sie den Ansaugleitungsunterdruck überwindet, 009841/1195

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der niedriger als ein vorbestimmter Wert bei Fahrzeugbeschleunigung oder Fahrzeugbergauffahrt ist und daß der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor in Einsatz kommt, um den Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter zu schließen, wenn der Detektor einen vorbestimmten Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt, in dem das Fahrzeug beschleunigt wird oder bergaufwärts fährt, wobei der Detektor Spannungen liefert, die proportional zu der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit sind, wodurch die Solenoidspule der Steuerventileinheit erregt und das Ventilelement von seinem Sitz abgehoben wird, wenn sowohl der Unterdruckschalter als auch der Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter gleichzeitig geschlossen sind.

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