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Steuereinrichtuna fUr die Rückführung von Auspuffgas Die Erfindung
betrifft eine Steuereinrichtung für die Rückführung von Auspuffgas in die Ansaugleitung
siner gemischverdichtenden Brennkraftmaschine, wobei die Menge des rückgeführten
Auspuffgases durch ein Stellgerät beeinflußt wird, das als Führngsgröße einen in
der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine vorhandenen und über eine Steuerleitung
zugefUhrten Gasdruck verwendet. Dabei besitzt das Stellgerät eine ein Stellglied
betätigende@ erste Steuermembran, die eine zimmer in Abschnitte unterteilt, in denen
ein durch die Führungsgröße verursachter Differenzdruck wirksam ist, wobei im Leitungszug
der Steuerleitung ein Mehrwegeventil so angeordnet und auugebildet ist, daß der
Steuerdruckraum des Stellgerätes wahlweise von Unterdruck und/oder dem Atmosphärendruck
beaufschlagt ist.
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Mit der Rückführung von Auspuffgas in die Ansaugleitung wird bekanntlich
in erster Linie eine Senkung der Brannraumtemperatur bezweckt, um damit die Bildung
von Stickoxiden zu vermindern. Außerdem werden unverbrannt geblieb Bestandteile
der Auspuffgase erneut der Verbrennung zugeführt.
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Tn der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 2 c34 93c ist bereits eine
Steuereinrichtung dargestellt und beschrieben worden, bei der die Menge des zurückgefuhrten
Auspuffgases die Stellgröße ist.
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Sie wird beeinflußt durch ein Stellgerät, das als FUhrungsgrflße im
Lserlaufbetrieb den stromeuf der Gemischdosiereinrichtung eines Vergasers vorhandenen
Gasdruck, im Halblast- und Vollastbetrieb den in der Ansaugleitung stromab der Gemischdosiereinrichtung
vorhandenen Gasdruck und im Übergangsbetrieb einen aus beiden Drücken resultierenden
Mischdruck verwendet.
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Die bekannte Steuereinrichtung arbeitet ausschliedlich in einem eng
begrenzten Gebiet, das sich von Leistungen etwas oberhalb der LeerlEufleistung bis
zu höchstens mittleren Leistungen der Brennkraftmaschine erstreckt. Nachteilig ist,
daß die Eingabe der Führung@größe lediglich von der Stellung der Gemischdosiereinrichtung
abhängig ist.
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In der deutschen Offenlegungsschrift. Nr. 2.221 152 ist eine Steuereinrichtung
der eingangs erwähnten Art dargestellt, bei der im Leitungszug der Steuerleitung
ein Mehrwegeventll angeordnet ist, dns pneumatisch durch den drehzahlabhängigen
Venturiunterdruck betätigt wird und dessen Stellgerät nur eine Membran und auch
nur einen Steuerdruckraum besitzt. Nachteilig ist hierbei. daß das Stellgerät nur
an eine einzige Druck- bzw.
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Unterdruckquelle angeschlossen werden kann, was sine feinfühlige Steuerung
selbst dann verhindert, wenn zur Dämpfung der Druckachwankungen ein Behälter angeordnet
ist, weil eine direkte Steuerung durch andere, für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine
charakteristische Unterdruckquelle ausgeschlossen ist.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Steuereinrichtung für die Rückführung
von Auspuffgas fUr einen grdßeren Leistungabereich zu schaffen und dabei zugleich
die Steuerung feinfühliger und besser an den jeweiligen thermischen und/oder mechanischen
Betriebszustand der Brennkraftmaachine angepaß zu gestalten.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Steuereinrichtung
der eingangs beschriebenen Art mit Abstand zur ersten Membran des Stellgerätes eine
zweite Steuermembran angeordnet ist, die mit der ersten Steuermembran starr oder
durch eine mit einem Freilauf versehene Kupplung verbunden ist, wobei die obere
bzw. außenliegende Stsuermembran einen größeren aktiven flächeninhalt hat als die
untere bzw. innenliegende Steuermembran und der Uber der oberen bzw. äußeren Steuermembran
gelegene Steuerdruckraum zumindest in bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine
von dem stromauf der Dosiereinrichtung vorhandenen Druck beaufschlagt ist.
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Der zwischen den Membranen befindliche Steuerdruckraum wird vorteilhaft
von dem stromab der willkürlich einstellbaren Dosiereinrichtung tGr die Verbrennungsluft
bzw. das Brennstoff-Luftgemisch in der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine vorhandenen
Druck beaufschlagt. Der über der oberen bzw.
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äußeren Steuermembran gelegene Steuerdruckraum des. Stellgerätes wird
dagegen wahlweise von dem stromauf oder stromab der Dosiereinrichtung vorhandenen
Druck besufachlagt. Diese anordnung hat den Uorteil, daß dann die Dosiereinrichtung
selbst als Mehrwegeventil ror die wahlweise B@@ufschlegung des über der oberen bzw.
äußeren Steuermembran gelegenen Steuerdruckraums dienen kann und kein zusätzliches
Mehrwegeventil notwendig ist.
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Zweckmäßig besitzt jede Steuermembran mindestens eine in Schließrichtung
des Stellgerätes vorgeapannte Xbmbranfeder. Wenn der zwischen den Membranen gelegene
Steuerdruckraum vom Druck stromab der Dosiereinrichtung für die Verbrennungsluft
bzw. das Brennstoff-Luftgemisch und der oberhalh der oberen Steuermembran gelegene
Steuerdruckraum vom Druck stromauf der genannten Dosiereinrichtung beaufschlagt
ist, ergibt sich folgender Vorteil: Weil die obere bzw. außenliegende Steuermembran
einen größeren aktiven Flcheninhalt hat als die untere bzw. innenliegende Steuermembran,
wird bei steigendem Druck im Ansaugrohrabschnitt stromab der Dosiereinrichtung1
d.h. mit steigender Maschinenleistung, eine ansteigende Abgasmenge zurackgeführt,
weil die gegen die Wirkung der Membrenfeder nach oben bzw. außer.
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ausweichende obere bzw. äußere Membran gegebenenfalls zunächst die
beide Membranen verbindende Kupplung wirksam mscht und dann das Dosierglied in eine
weiter geöffnete Stellung zieht.
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Als Führungsgrößen zum Steuern des Mehrwegeventils kommen zum Beispiel
die Stellung der Dosiereinrichtung für die Verbrennungsluft (Drosselklappenstellung
), über Thermofühler aufgenommene Temperaturen (Kühlmitteltemperatur, Maschinentemperstur,
Umgebungstemperatur ), und die durch einen Zündimpulszähler aufgenommene Maschinendrehzahl
in Frage.
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Sofern das Mehrwegeventil als Elsktromagnetventil ausgebildet ist,
werden die Führungsgräßen zweckmäßig in elektrische Größen oder Impulse verwandelt,
die mittels eineselektronischen Steuergerätes verarbeitet und in zur Betätigung
des Mehruageventils geeignete elektrische Signale umgewandelt werden. Dabei können
alle bekannten Möglichkeiten der Signalmischung und Programmierung ausgenutzt werden.
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Wenn das Mehrwegeventil als pneumatisch betätigtes Membranventil ausgebildet
ist, beschränkt sich die Auswahl der Führung gsgrößen auf pneumatische.
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oder hydraulische Strdmungs- und Druck zustände an ausgewählten Punkten
der Brannkraftmaschine.
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Bei zweckmäßiger Anordnung der Druckentnshmeöffnung i. Bereich der
ale Drosselkleppe ausgebildeten Gemischdosiereinrichtung kann die Dosiereinrichtung
selbst als Mehrwegaventil fOr die wahlweise Besufachlagung des über der oberen bzw.
äußeran Stauermembran gelegenen Steuerdruckraums dienen.
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Die Erfindung hat insbesondere den Vorteil, daß die Steuerung der
Auspuff gas rückführung feinfGhliger und besser an den jeweiligen thermischen und
mechanischen Betriehszustand der Brenhkraftmaschine angepaßt ist als bei bekannten
Anordnungen und daß eine direkte Steuerung des Stellgerdtes durch mehr als eine
für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakteristische Unterdruckquelle
enmöglicht ist, wobei durch ein im Leitungszug der Steuerleitung angeordnetes Mehrwegeventil
eine weitere von den Betriebsdaten der Brennkraftmaschine abhängige Steuermöglichkeit
gegeben ist.
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In der deutschen Offenlegungsechrift Nr. 2 148 968 ist zwar bereite
ein Stellgerät mit zwei Membranen dargestellt und beschrieben. Das Stellgerät dient
hier jedoch der Brennstoffbemessung und wird weder von dem stromauf der Dosiereinrichtung
für die Verbrennungsluft herrschenden noch dem sn Entnahmeöffnungen em Rand der
als Drosselklappe ausgebildeten Dosiereinrichtung sich beim Überstreichen des Klappenrandes
einatellenden Unterdruck angesteuert. Die zweite Steuerdruckkammer dient bei der
bekannten Anordnung vielmehr ausschließlich der Kompensation des schwankenden atmosphärischen
Luftdrucks.
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Mehrere Beispiel der Erfindung sind in den Zeichnungen Fig. 1 bis
5 dargestellt. Sie werden in den folgenden Abschnitten beschrieben und erläutert,
Fig. 1 zeigt schematisch ein Beispiel der Erfindung fflr eine Brennkraftmaschine
iit Verosaar.
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Der Zylinder 21, in dem der Kolben 22 angeordnet ist, umschließt den
Brennraum 23.Die Gemischzuführung geschieht Ober das EinleBventil 24. Die Auspuffg@@e
verlassen über das Ausleßventil 25 den Brennraum 23.
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Die Gemischbildung geschieht im Vsrgassr 84. Dis Gemischmenge wird
durch die willkürlich verstellbare Dosiereinrichtung 29 zugemessen. Das Gemisch
gelangt über die Ansaugleitung 30 in die Brennkraftmaschine. Die Auspuffgase verlassen
die Brennkraftmaschine über die Auspuffleitung 31 und den Schalldämpfer 32.
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Über die Leitungen 33 und 34 wird ein Teil der Auspuffgase aus der
Auspuffleitung 31 in die Ansaugleitung 30 stramab dar Dosisreinrichtung 29 zurückgeführt.
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Im Zuge der Leitungen 33 und 34 ist das Stellgerät 101 angeordnet,
das ir.
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Fig. 2 n§her dargestellt ist. Gemäß der Fig. 2 umschließt eine Membrandose
102 den Steuerdruckraum 1o3, der nach unten durch die Steuermembran 104 abgeschlossen
ist Unterhalb der Steuermembran 104 befindet sich der Steuerdruckraum 105, der von
einem Gußgehäuee 106 umgeben ist. Der Steuderdruckraum 105 ist nach unten durch
eine zweite Steuermembran 107 abgeschlossen.
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Unterhalb der Steuermembran 107 befindet sich der atmosphärisch belüftete
Bezugsdruckraum 108, der von dem Blechgehäuse 109 umgeben ist. Der obere Rand des
Blechgehäuses 109 umklammert den Rand dar Stsuarmembran 107 und den unteren Rand
des Gußgehäuses 106. Der Rand der Membrandose 102 umklammert den Rand der Steuermembran
104 und den oberen Rand des Gußgahäuses 106. Die Steuermambran 104 hat einen größeren
aktiven Flächeninhalt als die Steuermembran 107.
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Das Blechgehäuse 109 ist mit dem Ventilgehäuse 110 verbunden. An der
Verbindungestelle ist die Führungsbuchse 111 angebracht.
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Die Mambrandose 102 besitzt einen Anschlußstutzen 112 zum Anschluß
der Steuerleitung 113 ( gemaß Fig.1). Im Innern der Membrandose 102 befindet sich
die Hembranfeder 114, die sich unten gegen den Membranteller 115 und oben gegen
den Federteller 116 abstützt. Die Vorspannung der Membranfedar 114 ist mittels der
Stellschraube 117, die durch die Kontermutter 118 gesichert wurden kann, einstellbar.
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Die Steuermeubran 104 ist unlöslich mit den Membrantellern 115 und
119 und mit dem Kupplungestück 180 varbunden. Im oberen Teil des Gußgehäuses 106
ist der Federtuller 12@ betestigt, gegen den sich die Membranfader 122 abstütgt
und der gleichzmitig als unterer Anschlag für den Membranteller 119 dient,
Die
Steuermembran 107 ist unlöslich mit den Membrantellern 123 und 124, mit dem KupplungsstUck
125 und der Membranstange 126 verbunden. Das Supplungsstück 125 greift hekenartig
so Ober einen vorspringenden Rand 127 des Kupplungsatuckn 120, daß in der Ruhelage
beide @upplungsstücks getrennt sind. Sobald im Steuerdruckraum 103 ein niedrigerer
Druck als der Atmospharsndruck herrscht, wird die Steuermambran 104 gegen die Kraft
der Membranfeder 114 angehoben, wobei nach dem Durchlaufen einer Freilaufatrecke
das Kupplungsstück 120 das KupplungastUck125 und somit auch die Membranstange 126
mitnimmt, sofern nicht auch im Steuerdruckraum 105 ein niedriger Druck herrscht,
weil über den Anschlußstutzen 128 ein unter dem $Atmosphärendruck liegender Steuerdruck
zugeführt wird.
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Das Ventilgehäuse 110 trägt seitlich einen Austrittsstutzen 129. Der
untere Rand des Gehäuses ist um eine Lochblende 130 gebördelt, an dar zugleich der
Eintrittastutzen 131 befestigt ist.
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Am unteren Ende der Membranstange 126 ist mittels der Mutter 132 der
aus zwei Teilen 133 und 134 bestehende Ventilkegel befestigt. Der Ventilkegel 134
ist dabei mit billiger Oberfläche ausgeführt und beweglich gelagert. In Schließstellung
paßt er sich gut an den inneren Rand der Lochblende 130 an.
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Vom Anschlußstutzen 128 des-Steuerdruckraums 105 führt gemäß Fig.
1 eine Steuerleitung 135 zum Mehrwegeventil 136. Des Mehrwegeventil ist selbst als
pneumatisch betätigtes Stellgerät ausgebildet. Als seine Führungsgröße dient hier
der jeweils in der Ansaugleitung 30 hertschende Druck, der über die Steuerleitung
137 im Steuerdruckraum 138 zur Wirkung kommt. Der Steuerdruckraum 138 ist nach oben
durch-die Steuermembran 139 abgeschlossen, die durch die einstellbar vorgespannte
Membranfeder 14o vorbelastet ist.
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Des Gehause 141 des Mehrwegeventils 136 ist in drei weitere Räume
unterteilt, nämlich den atmosphärisch belüfteten Bezugsdruckraum 142, den Mischdruckraum
143 und den Unterdruckraum 144.
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Die Steuermenbran 139 ist mit der Mambranstenge 145 verbunden, an
der zwei Ventilkegel befestigt sind. Der Vantilkagul 146 ist so angeordnet, daß
er im Ruhuzuitand den Bezugsdruckraum 142 gegen den Mischdruckrsum 143 absperrt.
Der Vuntilkagsl 147 ist dagegen so angeordnet, daß im Ruhezustand der Unterdruckraum
144 mit dem Mischdruckraum 143 verbunden ist.
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Es besteht dann eine Verbindung von dem Gebiet strowsut der geschlossenen
Dosiereinrichtung 29 über di. Struarleitungen 113 und 148, den Unterdruckraum 144,
dan Mischraum 143 und die Steuerlaitung 135 zum Steuerdruckraum 105 des Stellgerätes
101.
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Sobald der Druck im Steuerdruckraum 138 des Mehrwegaventils 136 genügend
klein ist, zieht die Steuermembran 139 dan Ventilkegel 147 in die Schließstellung
und den Ventilkegel 146 in die Öffnungsstellung. Dann ist der Unterdruckraum 144
gegen den Mischdruckraum 143 abgesperrt und es besteht eine Verbindung von dar Atmosphäre
über den Bezugsdruckraum 142, den Mischdruckreum 143 und die Steuerleitung 135 zum
Steuerdruckraum 105 des Stellgerätes 101.
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Diese Variante der Erfindung gestattet eine fein abgestufte und an
die triebezustände der Brennkraftmaschine angepeßte Rückführung der Auspuffgase,
ohne daß eine elektrische Hilfsenergie oder ZusatzgerAts bendtigt werden.
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Während des Leerlaufbetriebes ist die Dosiereinrichtung 29 fast geschlossen,
Die Mflndung der Stauerleitung 113 liegt noch stromauf der Dosiereinrichtung 29.
Dart herrscht jetzt ein Druck, der nur wenig unterhalb des Atmospharendruckes liegt.
Dieser verhältniemäßig hohe Druck kommt in Steuerdruckreum 103 das StellgerStes
101 so zur Wirkung, daß die Steuermembran 104 in ihrer unteren Ruhelage verharrt.
Stromab der Dosiereinrichtung 29 harrscht dagegen ein verhältnismäßig geringer Druck,
der über die Steuerleitung 137 im Steuerdruckraum 138 des Mehrwsgeventils 136 so
zur Wirkung kommt, daß der Ventilkegel 147 in Schließstellung und der Ventilkegel
146 inÖffnungsstellung steht. Es besteht daher eine Verbindung von der Atmosphare
über den Bezugsdruckraum 142, den Mischdruckraum 143 und die Steuerleitung 135 zum
Steuerdruckraum 105 des Stellgerätes 101. Hierdurch bedingt steht auch die zweite
Steuermembran 107 in der unteren Ruhestellung und das Stellgerät 101 ist geschlossen.
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Während des unteren Teillastb@tri@bas ist die Dosiereinrichtung 29
@oweit geöffnet, daß die Mündung der Steuerleitung 113 nun stromeb der Dosiereinrichtung
liegt. Dadurch kommt is St@uerdruckraum 103 des Stellgerätes 101 ein niedriger Druck
zur Wirkung, der aber bereits höher ist als der während des L@@rlaufb@triabes in
dar Ansaugleitung 30 vorhanden. Druck.
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Dieser Druck kommt auch im Steuerdruckraum 138 das Mehrwegeventils
136 so zur Wirkung, daß nun der Ventilkegel 147 in Schließstellung etaht. Dadurch
wird eine BelUftung des Steuerdruckrnums 105 erreicht.
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Durch den im Steuerdruckraum 103 vorhandenen Unterdruck wird die Steuermembran
104 soweit angehoben, bis der Membranteller 115 am Gehäuse der Membrandose 102 zur
Anlage kommt. Ober die Kupplungsstücke 120 und 125 wird die Membranstange 126 und
mit ihr der zweiteilige Ventilkegel entsprechend angehoben, so oeß eine begrenzte
AbgasrUckströmung einsetzt.
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( Stellung 1 des Stellgerätes 101 ) Während des oberen Teillasthetriebes
ist die Dosiereinrichtung 29 weiter geöffnet. Dadurch steigt der Druck in der Ansaugleitung
30 soweit an, daß die Kraft der Membran feder 14u den auf die Steuermembran 139
des Mehrwegeventils 136 wirkenden Steuerdruck überuindet und den Vantilkegel 146
in Schließstellung bewegt. Jetzt besteht eine Verbindung von der Ansaugleitung 30
über die Steuerleitungen 113 und 148, den Unterdruckraum 144,den Mischdruckrnum
143 und die Steuerleitung 135 zum Steuerdruckraum 105 des Stellgerätes 101. Der
im Steuerdruckraum 105 vorhandene Steuerdruck ist gegenüber dem Atmosphärendruck
noch immer niedrig genug, um die Steuermembran 107 mehr oder weniger weit anzuheben,
wobei der zweiteilige Ventilkegel seine maximale Öffnungsstellung erreichen kann.
( Stellung II des Stellgerätes lol) Hierbei steht die Steuermembran 104 in der unteren
Ruhelage, weil sie von beiden Seiten mit einem Steuerdruck gleicher Höhe besufachlagt
wird.
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Während des Vollastbetriebes steigt der Druck in der Ansaugleitung
noch weiter an. -Die Druckdifferenz gegenden Atmosphärendruck ist jetzt so gering,
daß die Kraft der Msmbrsnfeder 122 den auf die Steuermembran 107 des Stellgerätes
101 einwirkenden Steuerdruck überwindet, so daß die Stauermembran 107 in der unteren
Ruhestellung und der;Ventilkegelteil 134 in der Schliaßstellung steht. Eins AuspuffgssrflckfUhrung
ist jetzt nicht mehr möglich, Die Obergnge vom Leerlaufbetriab über den unteren
und oberen Teillastbetrieb zum Vollasth@trieb und umgekehrt geschehen fließend und
ebenso flie-Bend ist auch die entsprechende Steuerung der rückgeführten Auapuffgasmenge.
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Eine etwas von der in Fig. 1 dargestellten Erfindungavariante abweichende
Ausführung ist in Fig. 3 gezeichnet.
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Es handelt sich wider um ein Anwendungsbeispiel der Erfindung für
eine Brennkraftmaschine mit Vergaser. Die Teile der Brennkreftmaschine wurden -bereits
weiter oben zu Fig. 1 erläutert. Als Stellgerät 101 wird eine Auaführung nach Fig.
2 gewählt, als Mehrwegeventil 63 eine Ausführung als elektromagnetisch betätigtes
Mehrwegeventil.
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Wie in Fig. 1 führt auch hier eine Steuerleitung 113 vom Steuerdruckraum
103 zum Gebiet unmittelbar atromauf der geschlossenen Dosiereinrichtung 29.
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Abweichend von der Darstellung gemäß Fig. 1 führt die Steuerleitung
135 vom Steuardruckraum 105 zum elektromagnetisch betätigten Mehrwegeventil 63.An
der Betätigungswelle der willkürlich verstellbaren Dosiereinrichtung 29 ist eine
Kurvenscheibe 151 befestigt, die einen elektrischen Schalter 152 steuert, der bei
geschlossener und nahezu geschlossener Dosiereinrichtung 29, wie dargestellt, geschlossen
ist. Der Betätigungsstromkreis ist vom Masseanschluß 153 über die Akkumulatorenbatterie
154, den Schalter 152,dis Leitung 155, die nicht dargestellte Betätigungsspule des
Mehrwegeventils 63 und den Masseanschluß 156 geschlossen, wobei der ins Freie führende
Rohrstutzen 82 mit der Steuerleitung 135 verbunden, die vom Spsicher 157 kommende
Steuerleitung 158 dagegen abgesperrt ist. Da jetzt im Steuerdruckraum 105 Atmosphärendruck
herrscht, bleibt das Stellgerät 101 geschlossen Das ist zum Beispiel während des
Leerlaufbetriebas der Fall, weil dann auch über die Steuerleitung 113 ein nur wenig
vom Atmosphärendruck abweichender Druck in den Steueldruckraum 103 gelangt.
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Während as unteren Teillastbetriebes ist die Dosiereinrichtung 29
soweit geöffnet, daß die MUndung der Steuerleitung 113 stromab der Dosiereinrichtung
29 liegt. Dadurch kommt im Steuerdruckraum 103 des Stellgerätes 101 ein verhältnismäßig
niedriger Druck zur Wirkung. Dadurch wird die Steuermembran 104 soweit angehoben,
daß eine begrenzte Abgesrückführung einsetzt.
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(Stellung I des Stellgarätes 101 ) Der Schalter 152 ist während des
unteren Teillastbetriebes noch geschlossen.
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Während des oberen Teillsstbetriebes ist die Dosiereinrichtung 29
weiter geöffnet. Die Kurvenscheibe 151 hat jetzt den Schalter 152 geöffnet, so daß
die Betätigungsepule das Mshrwegeventib 63 stromlos ist. Das bewirkt die Absperrung
den Rohratutzeng 82 und die Verbindung der Steuerleitung 158 Mit
dar
Steuerleitung 135. Der zuvor im Speicher 157 mittels des in der Steuerleitung 159
befindlichen Rückschlagventils 160 gespeicharte Unterdruck kommt dadurch im Steuerdruckraum
105 zur Wirkung, was zur Folge hat, daß der Ventilkagel in dis mximale Öffnungsstellung
gezogen wird ( Stellung II das Stellgerätes 101).
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Während des Sollsstbetriebes ist
soweit geöffnet, daß die Kurvenscheibe 151 den Schalter 152 wieder freigibt, der
sich dabei selbsttätig schließt. Schald der Stromkreis geschlossen ist, wird der
Steuerdruckraum 105 wieder mit Hilfe des Mehrwegeventils 63 belüftet. Da auch der
Druck in der Ansaugleitung 3n und damit im Stauerdruckraum 103 so weit angestiegen
ist, daß die Kraft der Membranfader den auf die Steuermembran 104 des Stellgerätes
101 einwirkenden Steuerdruck überwindet,bewegt sich der Ventilkegel in die Schliaßatellung.
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Parallel zum Schalter 152 ist über die Leitungen 151 und 162 der Thermoschalter
163 geschaltet. Er öffnet sich erst dann, wenn die Brennkraftmaschine eine bestimmte,
vorher eingestellte Temperatur überschreitet. Dadurch ist gewährleistet, daß eine
Auspuffgasrückführung erst dann einsetzt, wenn die Brennkraftmaschine genügend srwärmt
ist.
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Fig. 4 zeigt schematisch ein anderes Beispiel der Erfindung für eine
Brennkreftmaschine mit einem Gleichdruckvergesar 251, bei dem im Raum 252 stromauf
der Dosiereinrichtung 29 in allen Betriabazuständen ein Untsrdruck etwa gleichbleibender
Höhe vorhanden ist.
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Die dargestellten Teile der Brennkraftmaschine selbst wurden weiter
oben bereits zu Fig. 1 beschrieben, so daß hier nicht naher darauf eingegangen zu
werden braucht. Im Zuge der Leitungen 33 und 34 ist das Stellgerät 253 angeordnet,
das in Fig. 5 näher dargestellt ist.
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Gemäß Fig. 5 umschließt eine Membrandose 254 den Steuerdruckraum 255,
der nach unten durch die Steuermembren 256 abgeschlossen ist. Unterhalb der Steuermembren
256 befindet sich der Steuerdruckraum 257, der von einem Gußgehäuse 258 umgeben
ist. Der Steuerdruckraum 257 ist nach unten durch eine zweite Steuermembren 259
abgeschlossen. Unterhalb der Steuermembran 259 befindet sich der @t@osphäriath belüftete
Bezugsdruckraum 260, der von dem
Blechgehüueu 261 umgeben ist.
Der obere Rand des Blechgehäuses 261 umklemmert den Rand der Steuermembren 259 und
den unteren Rand des Gußgehäuses ?55. Der Rand der Membrandose 54 umklammert den
Rand der Steuermembran 256 und den oberen Rand des Gußgehäuses 258. Die Stauermeibran
256 hat einen größeren aktiven Flächeninhalt als die Steuermembran 259.
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Mittels der Schrauben 41 und 42 ist das Blechgehäuse 261 unter Beilage
der Dichtung 43 und der Führungsplatte 44 mit dem Gußgehäuse 41 verbunden, das als
Ventilgehäuea dient.
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Die Steuermembran 256 ist mit den Membran tellern 262 und 263 und
mit der Membranstange 264 verbunden. Über eine Distanzhülse 265 sind die Teile 256,
262, 263 und 264 starr und unlöslich mit der zweiten Steuermembren 259 und ihren
Membrantellern 266 und 267 verbunden.
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Am unteren Ende der Membranstange 264 ist mittels der Mutter 53 der
aus zwei Teilen 54 und 55 beatehende Ventilkegel befestigt. Der Ventilkegelteil
55 ist dabei mit ballige Oberfläche ausgeführt und beweglich gelagert. In Schließstellung
paßt er sich gut an den Rand 56 der Lochblende 57 an.
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Stromauf des Ventilkegels befindet sich die Eintrittsöffnung 58, stromab
der Sammelraum 59 mit der Austrittsöffnung 60. Vom Steusrdruckrsum 255 führt ein
Rohrstutzen 268 und vom Steuerdruckraum 257 ein Rohratutzen 269 nach außen. Im Innern
der Membrandose 254 befindet sich die Mernbranfader 49, die sich unten gegen den
Membranteller 262 und oben gegen den Fsderteller 50 abstützt. Die Vorspannung der
Membranfeder 49 ist mittels der Stellschraube 51, die durch die Kontermutter 52
gesichert werden kann, einstellbar.
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Gemäß Fig. 4 führt eine Steuerleitung 27o vom Steuerdruckraum 257
des Stellgerätes 253 zu dem stromab der Dosiereinrichtung 29 gelegenen Abschnitt
der Ansauglaitung 30. Eine weitere Steuerleitung a71 fahrt vom' Steuerdruckraum
255 zum Mehrwegeventil 63. Das Mehrwegeventil 63 ist selbst ein elektromagnetisch
betätigtes Stellgerät. Als seine Führungsgrößen dienen der durch den Thermofühler
64 aufgenommene charakteristische thermische und der durch den Schalter 65 aufgenommene
charakteristische mechanische Zustand der Brennkraftmaschine. Der Schalter 65 kann
aber auch ein Drehzahlaufnehmer sein.
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Die in elektrische Größen oder Impulse verwandelten Führungsgrößen
werden über die elektrischen Leitungen 66 und 67 an da. elektronische Steuergerät
68 weitergeleitet, dort verarbeitet und in zur Betätigung des Mehrwegeventils 63
geeignete elektrische Signale umgewandelt, die dem Mehrwegeventil 63 über die elektrische
Leitung 69 zugeführt werden.
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Die Signalverarbeitung des elektronischen Steuergerätes 68 ist in
Verbindung mit der Schaltung und Anordnung des Mehrwegeventils 63 so eingerichtet,
daß der Steuerdruckraum 255 während des Leerlaufbetriebes, oberhalb des oberen Teillastberelches
und Shrend des Vallastbetriebes tibar die Steuerleitung 271 und den ins Freie Führenden
Rohretutzen 82 beluftet ist. Während des unteren und oberen Teillasthetri@bes ist
der Steuerdrucraum dagegen über die Steuerleitungen 271 und 272 mit dem dann stromab
der Dosiereinrichtung 29 liegenden Abschnitt der Ansaugleitung 30 verbunden. ( In
Fig. 4 ist die Dosiereinrichtung in geschlossenem Zustand gezeichnet, so daß die
Steuerleitung 272 stromsuf der geschlossenen Dosiereinrichtung 29 mündet.) Während
des Leerlaufbetriebes ist der Steuerdruckreum 255 belüftet. Im Steuardruckraum 257
herrscht dagegen ein verhältnismäßig niedriger Druck.
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Da die obere Steuermembran 256 eine größere aktive Oberfläche hat
als die untere Steuermembran 259, bleibt der Ventilkegel in der Ruhelage geschlossen.
Eine Rückführung von Auspuffgase findet nicht statt.
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Während des unteren und oberen Teillastbetriebes herrscht zu beiden
Seiten der Steuermembran 256 ein Differenzdruck, der aus der unterschiedlichen Stellung
der Dosiereinrichtung 29 resultiert, wobei aber stets der Steuerdruck im Steuerdruckraum
255 hoher ist als im Steuerdruckraum 257. Zunächst wird trotz des im Steuerdruckraum
257 zunächst vorhandenen verhEltnismäßig niedrigen Druckes das Stellgerät 253 nur
wenig geöffnet. Bei steigender Maschinenlast wird das Stellgerät 253 trotz da. il
Steuerdruckraum 257 steigenden Druckes zunehmend geöffnet, weil die Druckdifferenz
zu beiden Seiten der Steuermembran 256 sich ebbaut und die aktive Fläche der Steuermembran
256 größer ist als die aktive Flache der Steuermembran 259.
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Unterhalb des Uolleetbsrsich.e wird des StellgerSt 253 schließlich
wieder zunehmend geschlo@@en, weil dar Druck in der Ansaugleitung 3c sich dem
.Atmosphärendruck
nähert. WShrend des Vollastbetriebes selbst ist der Steuerdruckraum 255 belüftet,
so daß der Ventilkegel unabhängig von dem dann noch im Steuerdruckrsum 257 vorhandenen
Druck in die geschlossene Ruhelage zurückgeht.
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Diese Erfindungavariante hat den besonderen Vorteil, daß während des
Teillaetbetriebes im Steuerdruckraum 255 des Stellgerätes 253 ein nahezu konstanter
Steuerdruck herrscht und somit auch kein Druckspeicher benötigt wird. Auch bei dieser
Variante ist der Thermofühler 64 in Verbindung mit dem elektronischen Steuergerät
68 und dem Mehrwegeventil 63 in der Lege, unabhängig von dem jeweiligen Betrisbszustand
der Brennkraftmaschine die Belüftung des Steuerdruckraums 255 solange aufrechtzuerhalten
und die Rückführung der Auspuffgass zu unterbinden, bis die Brsnnkraftmaschine eine
Mindasttemperatur überschritten hat.