DE3010787A1

DE3010787A1 - Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE3010787A1
Application number: DE19803010787
Authority: DE
Inventors: Yukihiro Etoh; Toshiaki Tanaka
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-03-26
Filing date: 1980-03-20
Publication date: 1980-10-16
Also published as: GB2047800B; US4304208A; JPS55139238U; GB2047800A; DE3010787C2; JPS6030450Y2; FR2452596B1; FR2452596A1

Description

_ 4 Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor und insbesondere einen Verbrennungsmotor/ bei dem sich die Zylinder in aktive Zylinder, die sich stets in Betrieb befinden/und inaktive Zylinder aufteilen lassen, die unter einer bestimmten Motorbelastung ausser Betrieb gesetzt werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Motor, der in seiner Auslasspassage einen Abgassensor für eine Rückführsteuerung aufweist, um sicherzustellen, dass der dem Motor zugeführte Treibstoff einem gewünschten optimalen Lufttreibstoffverhältnis entspricht.

Bekanntlich zeigen Verbrennungsmotoren mit zunehmender Belastui eine bessere Verbrennung des Treibstoffs und damit, eine .bessere Au nutzung des Treibstoffs, in Anbetracht dieses ümstandes wurden schon Verbrennungsmotoren mit aufteilbarer Anzahl der Betriebszylinder für Automobile oder dgl. oder Automobilmotoren vorgeschlagen, die häufigen Laständerungen unterworfen sind. Derartige Verbrennungsmotoren weisen aktive Zylinder auf, die sich stets in Betrieb befinden,und inaktive Zylinder, die ausser Betrieb gesetzt werden, wenn die Motorbelastung unter einem bestimmten Wert liegt. Bei Niedriglastbetrieb wird der Zufluss von Treibstoff und Luft zu den inaktiven Zylindern abgestellt, so dass der Motor nur mit den aktiven Zylindern arbeitet und damit die Belastung auf die aktiven Zylinder entsprechend erhöht wird, was zu einer wirtschaftlicheren Treibstoffausnutzung führt.

Es wurde auch Schon ein Verbrennungsmotor mit·teilbarer Zylind anzahl vorgeschlagen, der ein Abgasrückführsystem aufweist, um eine grosse Menge des Abgases in die inaktiven Zylinder erneut einzuführen und damit die Pumpverluste an den inaktiven Zylindern während des aufgeteilten Motorbetriebes so klein wie möglich zu halten. Dieser Motor ist mit einem Sensor für das LufttreibstoffVerhältnis versehen, der ein Rückführsignal vor-

030042/0692

sieht, um das Lufttreibstoffverhältnis der Mischung in jedem Zylinder auf dem stöchiometrischen Wert zu halten. Dieser bekannte Motor zeigt eine erheblich verbesserte Ausnutzung des Treibstoffes.

Eine Schwierigkeit mit dem bekannten Verbrennungsmotor liegt darin/ dass der Abgassensor den Abgasen ausgesetzt ist, die in die inaktiven Zylinder rückgeführt .werden und von.diesen ausgestossen werden, wenn der Motor bei niedrigen Belastungen mit geteilter Zylinderanzahl betrieben wird. Dies bewirkt eine Verringerung der Temperatur des Abgassensors und damit eine Beeinträchtigung seines Arbeitsverhaltens,und ferner schafft der Abgassensor eine für das vorausgehende Lufttreibstoff verhältnis kennzeichnende Information,die zu einer Beeinträchtigung der Steuerung für das Lufttreibstoffverhältnis führt.

Ein Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung von einem Verbrennungsmotor mit aufteilbarer Anzahl der Betriebszylinder, der einen hohen Ausnutzungsgrad des Treibstoffes bei gleichzeitig minimalem Ausstoss an Luftverunreinigungen ermöglicht. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines für ein maximales Arbeitsverhalten des Sauerstoffsensors und damit ein maximales Arbeitsverhalten eines katalytischen Konverters massgebendes Motorabgassystern.

Zusammengefasst wird durch die Erfindung ein Verbrennungsmotor geschaffen, der aktive Zylinder aufweist, die sich stets in Betrieb befinden,und inaktive Zylinder aufweist, die ausgeschaltet werden, wenn die Motorbelastung einen bestimmten Wert unterschreitet. Der Motor hat eine Auslasspassage, die durch eine Trennwand in einen ersten und zweiten Ast unterteilt ist. Die beiden Äste erstrecken sich von den aktiven bzw. inaktiven Zylindern. Der zweite Ast ist über eine Abgasrückführpassage mit den inaktiven Zylindern bei Niedriglastbetrieb verbunden. Ein Abgassensor ist in einer Durchgangsbohrung angeordnet, die in der Trennwand an einer Stelle ab-

03jC42/0692

stromseitig der öffnung der Abgasrückführpassage ausgebildet ist,und mit dem Abgassensor wird ein Bestandteil des Motorabgases überwacht bzw. gemessen, um ein für das Lufttreibstoff verhältnis kennzeichnendes Signal vorzusehen. Der zweite Ast hat aufstromseitig von der öffnung der Abgasrückführpassage ein Volumen, das grosser als das Hubvolumen der in-, aktiven Zylinder ist. · . ·.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische geschnittene Ansicht von einem bekannten Verbrennungsmotor mit aufteilbarer Anzahl der Betriebszylinder,

Fig. 2 eine schematische geschnittene Ansicht von einer er£

vorzugteri Ausführungsform eines erfindungsgemäss aufgebauten geteilten Verbrennungsmotors,

Fig. 3 eine schematische geschnittene Ansicht von einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 4 eine schematische geschnittene Ansicht von einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Bevor auf die bevorzugten Ausführungsformen, der Erfindung eingegangen wird, erfolgt nachfolgend kurz eine Beschreibung des bekannten geteilten Verbrennungsmotors nach Fig. 1, um die damit verbundenen Schwierigkeiten speziell darzulegen.

Nach Fig. 1 umfasst der geteilte Motor'sechs Zylinder 1 bis 6, wobei die ersten drei Zylinder 1 bis 3 stets aktiv sind und nachfolgend als aktive Zylinder bezeichnet werden, während die anderen drei Zylinder 4 bis 6 unter einer bestimmten Motorbelastung inaktiv sind und nachfolgend als inaktive Zylinder bezeichnet werden. Die Luft wird durch einen Ansaugverteiler

03CG42/0692

eingeführt. Beim Verteiler 1 handelt es sich um eine Bauart mit unterteiltem Verteilerkopf, in dem erste und zweite Ansaugpassagen 2 und 3 voneinander getrennt sind. Die erste Ansaugpassage 2 führt die Luft zu den aktiven Zylindern 1 bis 3 und die zweite Ansaugpassage 3 zu den inaktiven Zylindern 4 bis 6. Die zweite Ansaugpassage 3 enthält ein Unterbrechungsventil 4, dessen Betrieb durch ein pneumatisches Ventilbetätigungsorgan 5 so gesteuert wird, dass die zweite Ansaugpassage 3 unter Unterbrechung der Luftströmung zu den inaktiven Zylindern 4 bis 6 während des Betriebs mit nur drei Zylindern verschlossen ist.

Der Motor weist ebenfalls ein durch eine Trennwand 7 in eine erste und zweite Auslasspassage 8 und 9 unterteiltes Auslassrohr 6 auf; die Passagen 8 und 9 erstrecken sich von den aktiven bzw. inaktiven Zylindern. Die Trennwand 7 enthält eine Durchgangsbohrung 1O₇ in der ein Sauerstoffsensor 11 so angeordnet ist, dass er bei sämtlichen Betriebsweisen des Motors einschliesslich bei Kaltstart und geringen Drehzahlen bei geeigneten Temperaturen verbleibt, um ein für das Lufttreibstoffverhältnis,bei dem der Motor in Betrieb ist,

kennzeichnendes Signal abzugeben und ein das stöchiometrische Verhältnis befriedigendes Rückführsteuersignal für das Lufttreibstoff verhältnis zu schaffen. Eine Abgasrückführ(EGR)passage 12 ist vorgesehen, von der ein Ende in die zweite Auslasspassage 9 mündet, während ihr anderes Ende sich in .die zweite Ansaugpassage 3 öffnet." Die EGR-Passage 12 enthält ein EGR- " Ventil 13, dessen Betrieb durch ein pneumatisches Ventilbetätigungsorgan 14 gesteuert wird, um die EGR-Passage 12 zu öffnen, so dass das Abgas in die zweite Ansaugpassage 3 während des Motorbetriebes mit drei Zylindern erneut eingeführt werden kann.

Bei der herkömmlichen Anordnung ist der in der Durchgangsbohrung 10 angeordnete Sauerstoffsensor 11 der Öffnung der EGR-Passage 12 zugewandt, so dass er sowohl der Abgasströmung,die in der

031042/0692

zweiten Auslasspassage 9 von den inaktiven Zylindern 4 bis stammt, als auch der Abgasströmung, die in der ersten Auslasspassage 8 von den aktiven Zylindern 1 bis 3 stammt, ausgesetzt ist. Dies ist für die Ermittlung des durchschnittlichen Sauerstoffgehaltes im Motorabgas während des Betriebs mit sechs Zylindern vernünftig. Während des Betriebes mit drei Zylindern enthält jedoch das längs des Sauerstoffsensors 11 strömende Abgas einen. Teil, der durch die gerade zuvor stattgefundene Verbrennung in den aktiven Zylindern erzeugt und darin zurückgeführt wurde. Dies bewirkt eine Herabsetzung der Temperatur des Abgassensors und damit eine Verschlechterun seines Arbeitsverhaltens als· auch die Einführung einer Information für das vorausgehende Lufttreibstoffverhältnis in das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors, was wiederum eine ungenaue Rückführsteuerung für das Lufttreibstoffverhältnis bewirkt.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform von einem erfind ungsgemäss aufgebauten geteilten Motor. Obgleich dieser Motor mit "drei aktiven Zylindern 1 bis 3 und drei inaktiven Zylindern 4 bis 6 dargestellt ist, versteht es sich, dass der gezeigte Motor so nur zum Zwecke der Erläuterung aufgebaut ist, so dass sich die Erfindung ohne weiteres auch bei jedem anderen geteilten Motor anwenden lässt.

Die Luft wird dem Motor über eine Luftansaugpassage 22 und über einen mit unterteiltem Verteilerkopf versehenen Ansaugverteiler 24 zugeführt. Der Ansaugverteiler besitzt somit ein« erste und zweite durch eine Trennwand 30 voneinander getrennt« Ansaugpassage 26 und 28. Die erste Ansaugpassage 26 führt die Luft den einzelnen aktiven Zylindern 1 bis 3 und die 'zweite Ansaugpassage 28 den einzelnen inaktiven Zylindern 4 bis 6 zu. Die Luftansaugpassage 22 ist mit einem Drosselventil 32 versehen. Die zweite Ansaugpassage 28 ist mit einem Unterbrechung ventil 34 an einer Stelle kurz abstromseitig von ihrer Einlassöffnung versehen. Das Unterbrechungsventil 34 verhindert,

030042/0692

— Q _

wenn geschlossen, eine Verbindung zwischen erster und zweiter Ansaugpassage 26 und 28. Das öffnen und Schliessen des ünterbrechungsventiles 34 erfolgt durch ein erstes pneumatisches Ventilbetätigungsorgan 36, worauf im Detail noch eingegangen wird.

Der Motor besitzt ferner einen Auslassverteiler 38, der in eine erste und zweite Auslasspassage 40, 42 durch eine Trennwand 44 unterteilt und mit einem Auslassrohr verbunden ist, das einen katalytischen DreiwegeJconverter 48 enthält. Der katalytische Konverter 48 bewirkt eine Oxidation von HC und CO und Reduktion des NOx-Gehaltes,- wodurch der Ausstoss von luftverunreinigenden Bestandteilen durch das Auslassrohr auf ein Minimum herabgesetzt wird. Der katalytische Konverter 48 zeigt ein maximales Arbeitsverhalten beim stöchiometrisehen Lufttreibstoffverhältnis. Eine Abgasrückfuhr (EGR) passage 50 ist vorgesehen und öffnet, sich mit ihrem einen Ende in die zweite Auslasspassage 42, während das andere Ende der Passage in den abstromseitigen Bereich der zweiten Ansaugpassage 28 einmündet. Die EGR-Passage 50 enthält ein EGR-Ventil 52, das im geöffneten Zustand eine Rückführung der Abgase in die zweite Ansaugpassage 28 ermöglicht. Das öffnen und Schliessen des EGR-Ventiles 52 erfolgt über ein zweites pneumatisches Ventilbetätigungsorgan 54, auf das ebenfalls im Detail noch eingegangen wird.

In der Trennwand 44 ist eine Durchgangsbohrung 46 an einer Stelle abstromseitigvon der öffnungder EGR-Passage 50 ausgebildet^ und darin ist ein Abgassensor, z.B. ein Sauerstoffsensor 56 aufgenommen. Vorzugsweise steht der Sauerstoffsensor 56 in einem Abstand von 25 mm oder mehr von der öffnung der EGR-Passage 50. Während des Betriebs mit sechs Zylindern ist der Sauerstoffsensor 56 den von sämtlichen Zylindern 1 bis 6 abgegebenen Abgasen ausgesetzt, um den mittleren Sauerstoffgehalt der längs des Sensor strömenden Abgase zu bestimmen und das Lufttreibstoffverhältnis zu ermitteln, bei dem der Motor gerade betrieben wird. Der Sauerstoffsensor 56 gibt ein Rückführsianal zu einer nicht gezeigten Steuereinrichtung

03CG42/0692

BAD ORfGJNAL

- '-·■ ίο -

ab, das für das Lufttreibstoffverhältnis kennzeichnend ist, so dass sichergestellt wird, dass der dem Motor zugeführte Treibstoff einem gewünschten optimalen Lufttreibstoffverhältnis, d.h. dem stöchioirtetrisehen Lufttreibstoffverhältnis entspricht.

Der Sauerstoffsensor 56 sollte stets oberhalb einer bestimmten Temperatur verbleiben, um sein Arbeitsverhalten auf einem optimalen Niveau zu halten. Um zu verhindern, dass die Abgase von den inaktiven Zylindern 4 bis 6 direkt zum Sauerstoffsensor 56 gelangen, ist die zweite Auslasspassage 42 so ausgelegt, dass ihr Volumen aufstromseitig von der öffnung der EGR-Passage 50 grosser als das Hubvolumen der inaktiven Zylinder 4 bis 6 ist, und ferner befindet sich der Sauerstoffsensor 56 an einer Stelle abstromseitig von der öffnung der EGR-Passage 50.

Das erste pneumatische Ventxlbetatigungsorgan 36 enthält eine flexible Membran 36a, die zwischen einem Paar Gehäuseteile befestigt ist und mit diesen an ihren gegenüberliegenden Seiten eine Kammer 36b und eine Kammer 36c bildet. An der Membran 36a ist zentral eine Stange befestigt, die sich durch eine öffnung in der Kammer 36c zum Unterbrechungsventil 34 erstreckt. In der Arbeitskammer 36b ist eine Feder angeordnet, die die Membran 36a nach unten drückt. Die Arbeitskammer 36a steht mit dem Auslass 58a von einem Dreiwegesolenoidventil 58 in Verbindung. Das Solenoidventil 58 hat einen mit der Atmosphärenluft verbundenen Einlass 58b und einen mit einem Unterdruckbehälter 60, der auf einem bestimmten Unterdruck gehalten wird, verbundenen Einlass 58c. Das zweite Ventilbetätigungsorgan 54, das dem EGR-Ventil 52 zugeordnet ist, hat einen im wesentlichen ähnlichen Aufbau wie "das erste pneumatische Ventilbetätigungsorgan 36. Die Arbeitskammer 54b des zweiten Ventilbetätigungsorgans 54 steht mit dem Auslass 62a von einem zweiten Dreiwegesolenoidventil 62 in Verbindung. Das zweite Solenoidventil 62 hat einen mit der Atmosphärenluft verbundenen Einlass 62b und einen mit dem Unterdruckbehälter

03 G042/0692

verbundenen Einlass 62c.

Wenn die Motorbelastung unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, bewirken das erste und zweite Solenoidventil 58, 62 eine Verbindung zwischen ihren Unterdruckeinlässen c und ihren Auslässen a.um den Unterdruck von dem Behälter 60 zu den Arbeitskammern 36b und 54b zu führen, so dass das Unterbrechungsventil 34 geschlossen und das EGR-Ventil 52 geöffnet wird. Bei hohen Belastungsverhältnissen schaffen das erste und zweite Solenoid ventil 58, 62 eine Verbindung zwischen ihren Atmosphäreneinlässen b und ihren Auslässen a, so dass Atmosphärendruck in den Arbeitskammern 36b und 54b anliegt, wodurch das Unterbrechungsventil 34 geöffnet und das EGR-Ventil 52 geschlossen wird. Der Betrieb des ersten und zweiten Dreiwegesolenoidventiles 58, 62 kann durch die auf die Motorbelastungen ansprechende Steuereinrichtung des geteilten Motors gesteuert werden, um die Treibstoffzufuhr zu den inaktiven Zylindern abzustellen, wenn die Motorbelastung einen bestimmten Wert unterschreitet.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemässen geteilten Motors wird nachfolgend beschrieben. Angenommen, die Motorbelastung liegt über einem bestimmten Wert, dann sprechen das erste und zweite Solenoidventil 58, 60 auf das Steuersystem des geteilten Motors an und schaffen eine Verbindung zwischen ihren Atmosphäreneinlässen b und ihren Auslässen a, so dass Atmosphärendruck in den Arbeitskammern 36b und 54b·von erstem bzw. zweitem Ventilbetätigungsorgan 36, 54 anliegt. Infolge davon öffnet sich das Unterbrechungsventil 34, so dass Frischluft in die inaktiven Zylinder hineingelangen kann, während gleichzeitig das EGR-Ventil 52 geschlossen wird, um die Abgasrückführung zu unterbrechen, so dass der Motor in Betrieb mit voller Zylinderanzahl versetzt wird.

In diesem Motorbetriebszustand ist der Sauerstoffsensor 56 den Abgasen, die von den aktiven Zylindern 1 bis 3 stammen, und den Abgasen, die von den inaktiven Zylindern 4 bis 6 stammen,

03-: G42/0692

ausgesetzt/ wobei die heissen Abgase aus Verbrennungen stammen, die .im wesentlichen gleichzeitig stattfinden und den Sauerstoffsensor 56 kurz nach dem Verbrennungsvorgang erreichen. Der Sauerstoffsensor 56 wird daher bei einer für ein maximales Betriebsverhalten günstigen hohen Temperatur gehalten, so dass das Lufttreibstoffverhältnis,bei dem der Motor gerade läuft, auf dem stöchiometrischen Wert gehalten werden kann. Dies ist eine günstige Voraussetzung für ein maximales Arbeitsverhalten des katalytischen Dreiwegekonventer 48, so dass der Ausstoss an Luftverunreinigungen durch das Auslassrohr minimal ist.

Wenn die Motorbelastung unter den bestimmten Wert fällt, sprechen das erste und das zweite Solenoidventil 58, 60 auf das Steuersystem des geteilten Motors an, um die Treibstoffzufuhr zu den inaktiven Zylindern 4 bis 6 zu unterbrechen, wob die Auslässe a der Ventile mit ihren Unterdruckeinlässen c verbunden werden, so dass in den Arbeitskammern 36b und 54b von erstem bzw. zweitem Ventilbetätigungsorgan 36, 54 Unterdruck anliegt. Infolge davon schliesst sich das ünterbrechungs ventil 34 und verhindert einen Zufluss von frischer Luft zu den inaktiven Zylindern 4 bis 6, während sich gleichzeitig das EGR-Ventil 52 öffnet, um eine grosse Menge Abgas in die inaktiven Zylinder 4 bis 6 zurückzuführen, so dass der Motor sich in einer Betriebsstellung mit geteilten zylindern befinde bei der nur die aktiven Zylinder 4 bis 6 arbeiten.

In diesem Betriebszustand steigen die Belastungen in den aktiv Zylindern 1 bis 3.aufgrund der Abtrennung der inaktiven Zylind 4 bis 6 relativ an, wobei jedoch die Pumpverluste in den inaktiven Zylindern 4 bis 6 durch die Rückführung einer grossen Abgasmenge verringert werden, was zu einem geringeren Treibstoff verbrauch führt.

030042/0692

Da die öffnung der EGR-Passage 50 an einer Stelle aufstromseitig vom Sauerstoffsensor 56 ausgebildet und die zweite Auslasspassage 42 so gestaltet ist, dass das Volumen aufstromseitig von der öffnung der EGR-Passage 50 grosser als das Hubvolumen der inaktiven Zylinder 4 bis 6 ist, strömt der grösste Teil der abgekühlten,von den inaktiven Zylindern 4 bis 6 bei jedem Kolbenausstosshub abgegebenen Abgase in die EGR-Passage 50, vgl. ausgezogene Pfeile in Fig. 2,und nicht längs des Sauerstoffsensors 56. Der Sauerstoffsensor 56 ist daher nur den heissen Abgasen ausgesetzt, die von den aktiven Zylindern 1 bis 3 stammen, vgl. gestrichelte Pfeile in Fig. 2, so dass der Sensor bei einem für sein maximales Arbeitsverhalten günstigen hohen Temperaturniveau verbleibt und das Lufttreibstoffverhältnis,bei dem der Motor läuft, auf dem stöchiometrischen Wert gehalten werden kann. Dies ist massgebend für ein maximales Arbeitsverhalten des katalytischen Dreiwegekonverters 48, um den Ausstoss von Luftverunreinigungen durch das Auslassrohr zu minimieren.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindungen der gleiche Teile das gleiche Bez-ugszeichen tragen. Der Hauptunterschied zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform liegt darin, dass eine Ventileinrichtung 70 an einer Stelle aufstromseitig des Sauerstoffsensors 56 und abstromseitig der öffnung der EGR-Passage 50 vorgesehen ist. Das öffnen und Schliessen der Ventileinrichtung 70 wird durch ein drittes pneumatisches Ventilbetätigungsorgan gesteuert, das einen im'wesentlichen ähnlichen Aufbau wie das erste pneumatische Ventilbetätigungsorgan 36 hat. Die Arbeitskammer 72b des dritten Ventilbetätigungsorganes 72 steht mit dem Auslass 74a eines dritten Dreiwegesolenoidventiles 74 in Verbindung. Das dritte Solenoidventil 74 hat einen mit der Atmosphärenluft verbundenen Einlass 74b und einen mit dem Unterdruckbehälter 60 verbundenen Einlass 74c.

03CC42/0692

Das dritte Solenoidventil 74 spricht auf die Steuereinrichtung des geteilten Motors an und schafft eine Verbindung zwischen seinem Einlass 74b und seinem Auslass 74a, um in der Arbeitskammer 72b des dritten Ventilbetätigungsorganes 72 Atmosphären druck anzulegen und damit die Ventileinrichtung 70 zu öffnen, wenn die Motorbelastung über einem bestimmten Wert liegt. Bei Niedriglastbedingungen errichtet das dritte Solenoidventil 74 eine Verbindung zwischen seinem Unterdruckeinlass 74c und seinem Auslass 74a, so dass in der Arbeitskammer 72b des dritten Ventilsbetätigungsorganes 72 unter Schliessen der Ventileinrichtung 70 Unterdruck anliegt.

Während eines Motorbetriebs mit geteilten Zylindern schliesst die Ventileinrichtung 70 die zweite Auslasspassage 42, was gewährleistet, dass die gesamte von den inaktiven Zylindern 4 bis 6 stammende Abgasmenge in die EGR-Passage 50 strömt und damit der Sauerstoffsensor 56 nur den heissen Abgasen ausgesetzt ist, die von den aktiven Zylindern 1 bis 3 abgegeben werden. Der Sauerstoffsensor 56 wird daher auf einer hohen _t für. ein maximales Betriebsverhalten, massgebenden Tempera gehalten^und das Lufttreibstoffverthälnis/ bei dem der Motor ■ läuft, kann auf dem stöchiometrischen Wert gehalten werden. Dies ist für ein maximales Arbeitsverhalten des katalytischen Dreiwegekonverters 48 massgebend, um den Äusstoss an Luftverunreinigungen durch das Auslassrohr auf ein Minimum zu bringen

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der ebenfalls gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei dieser Ausführungsform ist eine weitere Passag 80 vorgesehen, die mit ihrem einen Ende in die zweite Auslasspassage 42 an einer Stelle einmündet, die dem Sauerstoffsensor 56 gegenüberliegt, während das andere Ende der Passage 80 sich in die EGR-Passage 50 öffnet. Die Passage 80 enthält eine Drosselöffnung 82. Während des Betriebes mit geteilten Zylindern, bei dem die Ventileinrichtung 70 geschlossen ist, schafft die Passage 80 eine Verbindung zwischen der zweiten Auslasspassage 42 und dem Auslassrohr. Dies erweist sich als

030042/0692

wirksam, um die Möglichkeit einer übermässigen Druckdifferenz zwischen den aktiven und inaktiven Zylindern auszuschliessen. Wenn die von den inaktiven Zylindern ausgestossenen Abgase durch die Passage 80 strömen, ergeben sich keine Schwierigkkeiten, da sie nicht längs des Sauerstoffsensor 56 fHessen können.

Erfindungsgemäss ist der Sauerstoffsensor an einer Stelle abstromseitig der Öffnung der EGR-Passage angeordnet und die zweite Auslasspassage so ausgelegt, dass ihr Volumen aufstromseitig von der Öffnung der EGR-Passage grosser als das Hubvolumen der inaktiven Zylinder ist. Hierdurch wird der Sauerstoffsensor während des Betriebes mit geteilter Zylinderanzahl auf hoher Temperatur gehalten. Das Arbeitsverhalten des Sauerstoffsensors ist daher stets optimal, um eine genaue Rückführsteuerung für das Lufttreibstoffverhältnis vorzusehen und damit, die Arbeitsbedingungen für den katalytischen Konverter so zu gestalten, dass der Ausstoss an Luftverunreinigungen durch das Auslassrohr minimal ist.

03D0A2/0692

Claims

ΰΈ M TAN WALT E: A. GRUNECKER

■> · - - - DlPL-ING

■--*"-■' H. KINKELDEY

on ins

W. STOCKMAIR

3010787 K.SCHUMANN

OH RtR NAT OW..PHVS

P. H. JAKOB

G.BEZOLD

Ot RtR NAT-

8 MÜNCHEN 22

MAXlMtLlANSTRASSR 43

20. März 1980 P 14 895/dg

NISSAN MOTOR COMPANY, LIMBED

2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken * JAPAN

Verbrennungsmotor

PAT EN TANSPRÜCHE

Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch

a) eine Vielzahl von Zylindern, die in eine erste und eine zweite Gruppe unterteilt sind,

b) eine Ansaugpassage (24), die in einen ersten und zweiten Ast (26, 28) unterteilt ist, um der ersten bzw. zweiten Zylindergruppe Luft zuzuführen, wobei der zweite Ast der Ansaugpassage nahe seinem Einlass mit einem ünterbrechungsventil (34) versehen ist, das normalerweise geöffnet ist, um einen Zufluss der Luft in die zweite Zylindergruppe zu ermöglichen,

030042/0692

telefon (oaa) aaasea telex oo-oosbo teleoramme monapat telekopierer

c) eine Auslasspassage (38), die durch eine Trennwand (44) in einen ersten und zweiten Ast, die von der ersten bzw. zweiten Zylindergruppe sich erstrecken, unterteilt ist,

d) eine Abgasrückführpassage (50) , die mit ihrem einen Ende

in den zweiten Ast der Auslasspassage und mit ihrem anderen Ende in den zweiten Ast der Einlasspassage abstromseitig von dem Unterbrechungsventil einmündet und ein Abgasrückführventil (54) enthält, das normalerweise geschlossen ist, um die Abgasrückführung in den zweiten Ast der Ansaugpassage zu unterbrechen/

e) einen Abgassensor (56), der in einer in der Trennwand an einer Stelle abstromseitig von dem einen Ende der Abgasrückführf ausgebildeten Durchgangsbohrung angeordnet ist und ein Bestandteil des Abgases misst, um ein für das Lufttreibstoffverhältnis, bei dem der Motor läuft, kennzeichnendes Signal zu schaffen,

f) eine auf die Motorbelastungen ansprechende Steuereinrichtung für den Motorteilbetrieb, um die Treibstoffzufuhr zur zweite] Zylindergruppe zu unterbrechen, das Unterbrechungsventil zu schliessen und das Abgasrückführventil zu öffnen, wenn die Motorbelastung unter einem bestimmten Wert liegt, und

g) eine dergestaltige Ausbildung des zweiten Astes der Auslasspassage, dass dieser aufstromseitig von dem einen Ende der Abgasrückführpassage ein Volumen hat, das grosser als das Hubvolumen der zweiten Zylindergruppe ist.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Abgassensor (56) in einem Abstand von mehr als -25 mm von dem einen Ende der Abgasrückführpassage (50) angeordnet ist.
3. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Abgassensor (56) um einen Sauerstoffsensor handelt, der auf den· Sauerstoffgehalt im Motorabgas anspricht, um ein für das Lufttreibstoffverhältnis, bei dem der Motor läuft, kennzeichnendes Signal vorzusehen.

030042/0692
4. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Ast (42) der Auslasspassage an einer Stelle abstromseitig von dem einen Ende der Abgasrückführpassage (50) und aufstromseitig von dem Abgassensor (56) eine Ventileinrichtung (70) vorgesehen ist, die auf die Motorsteuereinrichtung anspricht, um den zweiten Ast der Auslasspassage zu schliessen, wenn die Motorbelastung unter dem bestimmten Wert liegt.
5. Motor nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Passage (80), die mit ihrem einen Ende in die Abgasrtickführpassage (50) und mit ihrem anderen Ende in den zweiten Ast (42) der Auslasspassage an einer Stelle einmündet, die dem Abgassensor (56) gegenüberliegt.
6. Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Passage (80) eine Drosselöffnung (82) enthält.

030042/0692