DE2012926B2 - DEVICE FOR REDUCING THE EXHAUST NITROGEN OXYD CONTENT IN MOTOR VEHICLE COMBUSTION MACHINES - Google Patents
DEVICE FOR REDUCING THE EXHAUST NITROGEN OXYD CONTENT IN MOTOR VEHICLE COMBUSTION MACHINESInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verringerung des Abgas-Stickoxydgehalts bei Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen mit einer Steuereinrichtung zum öffnen eines Ventils, das in einer vom Auspuff system zum Ansaugsystem führenden Abgasrückführleitung sitzt und in Abhängigkeit von zwei Betriebsparametern betätigt wird, von welchen der eine die Drosselklappenstellung ist und der andere drehzahlbeeinflußt ist.The invention relates to a device for reducing the exhaust gas nitrogen oxide content in motor vehicle internal combustion engines with a control device for opening a valve which is in one of the Exhaust system to the intake system leading exhaust gas recirculation line sits and depending on two Operating parameters is operated, one of which is the throttle position and the other speed is influenced.
Es ist eine Einrichtung dieser Art bekannt, bei der es darum geht, die Abgasrückführung im oberen Lastbereich zum Zweck der Erhaltung voller Leistung zu reduzieren, wozu das Ventil dann geöffnet wird, wenn das Gaspedal um ein vorbestimmtes Mindestmaß getreten ist und der Unterdruck im Ansaugrohr einen vorbestimmten Mindestwert erreicht hat. Bei geringerem Ansaugunterdruck, der bei voll geöffneter Drosselklappe auftritt, ist das Ventil in der Abgasrückf ühr-A device of this type is known which involves exhaust gas recirculation in the upper load range for the purpose of maintaining full power to reduce, for which purpose the valve is then opened when the accelerator pedal is depressed by a predetermined minimum and the negative pressure in the intake manifold a has reached a predetermined minimum value. At a lower intake vacuum, the one when the throttle valve is fully open occurs, the valve is in the exhaust gas recirculation
1S leitung geschlossen. Dies bedeutet, daß das gesteckte Ziel nur unvollständig gelöst wird, da der zur Betätigung des Ventils außer der Drosselklappenstellung verwendete Unterdruck in der Ansaugleitung drehzahlabhängig ist. und zwar mit zunehmender Drehzahl 1 S line closed. This means that the goal set is only partially achieved, since the negative pressure in the intake line used to actuate the valve apart from the throttle valve position is speed-dependent. with increasing speed
ao zunimmt, so daß bei betätigtem Gashebel und somit geöffneter Drosselklappe das Ventil mit zunehmender Drehzahl weiter geöffnet wird, also die maximale Leistungsabgabe reduziert wird, was gerade verhindert werden sollte. ao increases, so that when the throttle lever is actuated and the throttle valve is open, the valve is opened further with increasing speed, so the maximum power output is reduced, which is precisely what should be prevented.
»5 Andererseits ist bei geringem Ansaugunterdruck, der bei voll geöffneter Drosselklappe auftritt, das Ventil in der Abgasrückführleitung geschlossen, so daß gerade bei den Betriebsbedingungen, bei denen ein hoher Anteil an Stickoxyd im Abgas auftritt, nämlieh bei Beschleunigung oder Bergauffahrt, dem angesaugten Gemisch kein den Stickoxydanteil verminderndes Abgas hinzugefügt wird.»5 On the other hand, if the intake vacuum is low, which occurs when the throttle valve is fully open, that Valve in the exhaust gas recirculation line closed, so that just under the operating conditions where a high proportion of nitrogen oxide occurs in the exhaust gas, namely when accelerating or driving uphill, the intake Mixture is not added the nitrogen oxide reducing exhaust gas.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, die einerseits gewährleistet, daß unter den Betriebsbedingungen, bei denen gewöhnlich der größte Abgas-Stickoxydgehalt vorliegt, dieser wirksam gemindert wird, während andererseits gerade dann volle Leistungsfähigkeit gewährleistet ist, wenn sie gebraucht wird.The object of the invention is to create a device of the type described at the outset, which on the one hand ensures that under the operating conditions in which usually the greatest exhaust gas nitrogen oxide content is present, this is effectively reduced, while on the other hand just then full efficiency is guaranteed when it is needed.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß das Ventil geöffnet ist, wenn die Drosselklappe in einem bestimmten Winkelbereich mit Ausnahme der beiden Endstellungsbereiche steht und die Maschinendrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten mittleren Bereichs liegt.This object is achieved in that the valve is open when the throttle valve is in a certain Angle range with the exception of the two end position ranges and the machine speed or vehicle speed is within a predetermined intermediate range.
Es wird somit durch eine exakte Abhängigkeit der Abgasrückführung von der Drosselklappenstellung verhindert, daß bei Beschleunigung mit voll geöffneter Drosselklappe noch Abgase rückgeführt werden. Durch öffnen des in der Abgasrückführleitung sitzenden Ventils in den der Beschleunigung oder Bergauffahrt entsprechenden Bereichen von Maschinendrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit und Drosselklappenstellung wird ausschließlich bei diesen Bedingungen Abgas in die Ansaugleitung rückgeführt, während sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Drehzahlen mit niedrigerer Belastung keine Abgase in die Ansaugleitung rückgeführt werden. Durch die Beschränkung der Abgasrückführung auf den vorgesehenen Bereich wird einerseits eine geringere Verschmutzung durch die in den rückgeführten Abgasen enthaltenen festen Bestandsteile und andererseits eine bessere Nutzung und höhere Leistung in den Bereichen erreicht, in denen Abgas nicht rückgeführt wird, was insbesondere bei Fahren mit Höchstgeschwindigkeit vorteilhaft ist.It is thus based on an exact dependency of the exhaust gas recirculation on the throttle valve position prevents when accelerating with fully open Throttle valve still exhaust gases are recirculated. By opening the one sitting in the exhaust gas recirculation line Valve in the areas of machine speed corresponding to acceleration or uphill travel or vehicle speed and throttle position will only be used under these conditions Exhaust gas is recirculated into the intake line while at both low and high speeds With a lower load, no exhaust gases are returned to the intake line. By the restriction the exhaust gas recirculation to the intended area is, on the one hand, less pollution due to the solid components contained in the recirculated exhaust gases and, on the other hand, a better one Use and higher performance achieved in areas where exhaust gas is not recirculated, what is particularly advantageous when driving at top speed.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Ge-Further embodiments of the invention are ge
>enstand von Unteransprüchen.> Arose from subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated more schematically below with reference to the hand Drawings explained in more detail. It shows
F i g. 1 eine graphische Darstelkyig für ein typisches Beispiel der Beziehungen zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, das auf Stadtstraßen fährt, und der Menge an Stickoxydsn, die in den dabei ausgestoßenen Abgasen enthalten sind,F i g. 1 a graphic representation for a typical Example of the relationships between the vehicle speed of a motor vehicle running on city streets drives, and the amount of nitrogen oxides contained in the exhaust gases emitted,
F i g. 2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Verminderung des Abgas-Stickoxydgehalts in Verbindung mit einer üblichen Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine, die lediglich schematisch und in Ansicht dargestellt ist,F i g. 2 shows a schematic representation of a preferred embodiment of one according to the invention Device for reducing the exhaust gas nitrogen oxide content in connection with a conventional motor vehicle internal combustion engine, which is only shown schematically and in view,
Fig. 3 ein Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 2,Fig. 3 is a section along the line I-I in Fig. 2,
Fig. 4 eine graphische Darstellung, die einen Bereich verdeutlicht, in dem die Einrichtung nach den Fig. 2 und 3 betätigbar ist,Fig. 4 is a graph showing an area clarifies in which the device according to FIGS. 2 and 3 can be actuated,
Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, die eine Abwandlung der Einrichtung nach Fig. 2 zeigt,FIG. 5 shows a representation corresponding to FIG. 2, a modification of the device according to FIG. 2 shows,
F i g. 6 eine der F i g. 4 entsprechende Darstellung, die einen Bereich zeigt, in dem die abgewandelte Einrichtung nach Fig. 5 betätigbar ist.F i g. 6 one of the F i g. 4 corresponding representation, which shows an area in which the modified device according to FIG. 5 can be actuated.
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 Bergauffehrt die Me,nge 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 α nach b oder von c nach d bei Bergauffahrt die Menge an Stickoxyden abrupt ansteigt, wie es durch die unterbrochenen Kurven a'-b' bzw. c'-d! verdeutlicht ist. Es kann daher der Ausstoß an Stickoxyden dadurch über alle Fahrbereiche des Fahrbetriebs in wirkungsvoller Weise verringert werden, wenn der Ausstoß während der Beschleunigung und Bergauffahrt verringert wird.The amount of nitrogen oxides contained in the engine exhaust is strongly dependent on the vehicle speed. Experiments have shown that during acceleration and uphill gradients the amount of nitrogen oxides increases to such an extent that serious air pollution results in urban areas. It can be seen from FIG. 1 that when the vehicle speed increases from α to b or from c to d when driving uphill, the amount of nitrogen oxides increases abruptly, as indicated by the interrupted curves a'-b ' and c'-d! is clarified. The emission of nitrogen oxides can therefore be effectively reduced over all driving ranges of the driving mode if the emission is reduced during acceleration and uphill travel.
Zur Verwirklichung dieses Zieles unter Berücksichtigung der eingangs erläuterten Aufgabe schlägt die Erfindung als vorzugsweise Maßnahme vor, die Bereiche a-b und c-d der Fahrzustände des Kraftfahrzeugs durch die Kombination der Winkelstellung der Drosselklappe und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder der Drehzahl des Motors zu repräsentieren. To achieve this goal, taking into account the object explained at the beginning, the invention proposes as a preferred measure to represent the areas ab and cd of the driving conditions of the motor vehicle by combining the angular position of the throttle valve and the speed of the vehicle or the engine speed.
Eine bevorzugte Ausführungsform zur Verwirklichung dieses Zieles ist in den F i g. 2 und 3 gezeigt.A preferred embodiment for achieving this goal is shown in FIGS. 2 and 3 shown.
Wie man am besten aus Fig. 2 ersieht, wird die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung in Verbindung mit einer üblichen Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine verwendet, die allgemein mit 1 bezeichnet ist. Der Motor 1 hat eine Ansaugleitung 2 und eine Abgasleitung 3 und ist mit einem Vergaser 4 kombiniert, der zur Vereinfachung der Darstellung in F i g. 2 weggenommen ist. Der Vergaser 4 sitzt mit Hilfe eines Aufsetzflansches 5 auf der Ansaugleitung 2, wie es in Fig. 3 verdeutlicht ist, und hat eine Drosselklappe 6, die auf einer Drehwelle 6a sitzt und mit dieser verschwenkbar ist.As can best be seen from FIG. 2, the protective device according to the invention is used in connection with a conventional motor vehicle internal combustion engine, which is designated generally by 1. The engine 1 has an intake line 2 and an exhaust line 3 and is combined with a carburetor 4 which, to simplify the illustration in FIG. 2 is taken away. The carburetor 4 is seated on the intake line 2 with the aid of a mounting flange 5, as is illustrated in FIG. 3, and has a throttle valve 6 which is seated on a rotating shaft 6a and can be pivoted therewith.
Die Einrichtung zur Verminderung des Abgas-Stickoxydgehalts besitzt im wesentlichen eine Steuerventileinheit 10 für Abgasrückführung, die als SoIenoidventilvorrichtung ausgebildet ist. Die Ventileinheit 10 hat ein Gehäuse 11 mit einer darin ausgebildeten Kammer 12, die einerseits über eine Abgasrückführungsleitung 13 mit der Abgasleitung 3 und andererseits über eine AbgasrückführungsdüseThe device for reducing the exhaust gas nitrogen oxide content essentially has a control valve unit 10 for exhaust gas recirculation, which is designed as a solenoid valve device. The valve unit 10 has a housing 11 with a chamber 12 formed therein, which on the one hand has a Exhaust gas recirculation line 13 to the exhaust gas line 3 and on the other hand via an exhaust gas recirculation nozzle
14 unterhalb der Drosselklappe 6 mit dem Vergaser 4 verbunden ist. Im Bedarfsfall kann die Düse 14 in die Ansaugleitung 2 münden, was jedoch nicht dargestellt ist. In der Leitung 14 kann eine Drossel 14a vorgesehen werden, um den Luftdurchstrom zu steuern. 14 is connected to the carburetor 4 below the throttle valve 6. If necessary, the nozzle 14 in the suction line 2 open, but this is not shown. In the line 14, a throttle 14a can be provided to control the air flow.
In der Kammer 12 sitzt ein Ventilelement 15, das einem Ventilsitz 16 zugeordnet ist, der einen Teil der Innenwand der Kammer 12 bildet. Das VentilelementIn the chamber 12 sits a valve element 15, which is assigned to a valve seat 16, which is part of the Inner wall of the chamber 12 forms. The valve element
15 besteht aus einem Stück mit einem Hohlzylinder 17, der axial verschiebbar in der Kammer 12 sitzt. Der Hohlzylinder 17 nimmt eine Druckfeder 18 auf,15 consists of one piece with a hollow cylinder 17 which is seated in the chamber 12 so as to be axially displaceable. The hollow cylinder 17 receives a compression spring 18,
»5 so daß er in eine Richtung gedrückt wird, bei der das Ventilelement 15 auf seinem Sitz 16 sitzt und die Verbindung zwischen der Leitung 13 und der Düse 14 unterbricht. Der Hohlzylinder 17 dient ferner als beweglicher Kern, der durch eine Solenoidspule 19 in»5 so that it is pushed in a direction where the Valve element 15 sits on its seat 16 and forms the connection between line 13 and nozzle 14 interrupts. The hollow cylinder 17 also serves as a movable core supported by a solenoid coil 19 in FIG
ao Bewegung gesetzt wird, die durch eine Quelle 20 für elektrische Energie über eine Leitung 21 beliefert wird.ao movement is set by a source 20 for electrical energy is supplied via a line 21.
Die in dieser Weise aufgebaute Steuerventileinheit 10 zu» Abgasrückführung wird durch eine Steuerein-The control valve unit 10 constructed in this way for »exhaust gas recirculation is controlled by a control unit.
»5 richtung betätigt, die auf die Betriebszustände des Kraftfahrzeugs anspricht, so daß das Ventilelement 15 bewegt und von dem Ventilsitz 16 abgehoben wird, wenn vorbestimmte Betriebs- oder Fahrzustände durch die Steuereinrichtung festgestellt werden.»5 direction actuated, which refers to the operating states of the Motor vehicle responds, so that the valve element 15 is moved and lifted from the valve seat 16, when predetermined operating or driving conditions are determined by the control device.
Die Betriebszustände des Fahrzeugs werden durch zwei Variable repräsentiert; bei der besonderen Ausführungsform nach den F i g. 2 und 3 ist die Steuereinrichtung so ausgelegt, daß sie auf die Winkelstellung einer Vergaserdrosselklappe 6 und auf die Geschwin-The operating states of the vehicle are represented by two variables; in the particular embodiment according to the F i g. 2 and 3, the control device is designed so that it applies to the angular position a carburetor throttle valve 6 and on the
digkeit anspricht, die in einer Übertragungsanlage gewählt wird, die allgemein mit 7 bezeichnet ist.that is selected in a transmission system, which is indicated generally at 7.
Die Steuereinrichtung kann gemäß Fig. 2 im wesentlichen aus einem Drosselklappenschalter 22 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter 23 bestehen,According to FIG. 2, the control device can essentially consist of a throttle switch 22 and a vehicle speed switch 23,
die über die Leitung 21 mit der Solenoidspule 19 der Steuerventileinheit 10 in Reihe geschaltet sind.which are connected in series with the solenoid coil 19 of the control valve unit 10 via the line 21.
Der Drosselklappenschalter 22 wird mit Hilfe einer Nockenanordnung betätigt, die die Winkelstellung der Drosselklappe 6 des Vergasers 4 ermittelt, nämlich die wirksame Drosselfläche im Vergaser; die Winkelstellung oder die wirksame Drosselfläche variiert mit den Betriebszuständen des Kraftfahrzeugs.The throttle switch 22 is operated with the aid of a Actuated cam arrangement which determines the angular position of the throttle valve 6 of the carburetor 4, namely the effective throttle area in the carburettor; the angular position or the effective throttle area also varies the operating conditions of the motor vehicle.
Gemäß F i g. 2 besitzt die Nockenanordnung im wesentlichen ein Nockenelement 24 mit einem teilweise vorstehenden Umfangsabschnitt 24a. Das Nokkenelement 24 sitzt fest auf der Welle 6a, mit der es verschwenkt wird und die die Drosselklappe 6 trägt. Mit dem Drosselklappenschalter 22 ist eine Betätigungsstange 25 fest verbunden, deren anderes Ende dem Nockenelement 24 zugeordnet ist. Die Stange 25 wird unter der Wirkung einer an einer festen Stütze 27 sitzenden Druckfeder 26 in Richtung auf das Nokkenelement 24 gedruckt. Wird das Nockenelement 24 bei Drehung der Drosselklappenwelle 6 a verschwenkt, stößt der vorstehende Umfangsabschnitt 24 a gegen das Führungsende der Betätigungsstange 25, die dementsprechend gegen die Wirkung der Druckfeder 26 aus ihrer Anfangsstellung gedrückt wird, wodurch der Schalter 22 geschlossen wird. Die Relativlage zwischen vorstehendem Umfangsabschnitt 24« und/oder Betätigungsstange 25 kann derart festgelegt werden, daß der Schalter 22 geschlossen wird, wenn das Kraftfahrzeug unter Betriebszustän-According to FIG. 2, the cam arrangement essentially has a cam element 24 with a partially protruding peripheral portion 24a. The cam element 24 is seated firmly on the shaft 6 a, with which it is pivoted and which carries the throttle valve 6. An actuating rod 25, the other end of which is assigned to the cam element 24, is fixedly connected to the throttle valve switch 22. The rod 25 is pressed in the direction of the cam element 24 under the action of a compression spring 26 seated on a fixed support 27. If the cam element 24 is pivoted when the throttle valve shaft 6 a rotates, the protruding peripheral portion 24 a strikes the leading end of the actuating rod 25, which is accordingly pressed against the action of the compression spring 26 from its initial position, whereby the switch 22 is closed. The relative position between the protruding circumferential section 24 ″ and / or the actuating rod 25 can be determined in such a way that the switch 22 is closed when the motor vehicle is under operating conditions.
den gefahren wird, die den Linien a-b und c-d in Fi g. 1 entsprechen und wenn vorzugsweise die Drosselklappe in einem Winkelbereich von 15 bis 45" geöffnet ist.which is driven, the lines from and cd in Fi g. 1 and if preferably the throttle valve is open in an angular range of 15 to 45 ".
Der Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter 23 wird durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 28 betätigt, der durch die Ausgangswelle (nicht gezeigt) der Übertragungsanlage 7 über eine Antriebswelle 29 betätigt wird und die Drehzahl der Ausgangswelle der Übertragungsanlage ermittelt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 28 liefert Spannungen, die proportional zu den ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeiten sind, wodurch der Schalter 23 erregt wird. Der Schalter 23 kann als normalerweise offener Relaisschalter ausgebildet sein, der so angeordnet ist, daß er schließt, wenn er mit einer Spannung erregt wird, die einer Fahrzeuggeschwindigkeit ini Bereich von 20 bis 80 km/h beispielsweise entspricht.The vehicle speed switch 23 is controlled by a vehicle speed detector 28 operated by the output shaft (not shown) of the transmission system 7 via a drive shaft 29 is actuated and the speed of the output shaft of the transmission system is determined. The vehicle speed detector 28 supplies voltages that are proportional to the determined vehicle speeds are, whereby the switch 23 is energized. The switch 23 can be used as a normally open relay switch be designed, which is arranged so that it closes when it is energized with a voltage, which corresponds to a vehicle speed in the range of 20 to 80 km / h, for example.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 28 ist in der Darstellung mit einem Geschwindigkeitsmesser 30 verbunden, der sichtbar die jeweils in der Übertragungsanlage gewählte Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt. Mit 31 ist ein Zündschalter bezeichnet, der nach Bedarf zwischen dem Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter 23 und der Energiequelle 20 angeordnet werden kann.The vehicle speed detector 28 is shown with a speedometer 30 connected, which visibly shows the vehicle speed selected in the transmission system. Denoted at 31 is an ignition switch which, if necessary, is between the vehicle speed switch 23 and the energy source 20 can be arranged.
Wird der Motor unter Betriebszuständen gefahren, bei denen die in den Motorabgasen enthaltenen Mengen an Stickoxyden nicht so groß sind, daß sie zu einer ernsthaften Luftverunreinigung führen, wie es beispielsweise bei Verzögerung oder normaler Stadtfahrt der Fall ist. dann befindet sich die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Winkelstellung der Drosselklappe 6 außerhalb des Bereichs, in dem der Drosselklappenschalter 22 und/oder der Fahrzeuggeschwin digkeitsschalter 23 zu schließen sind. In diesem speziellen Zustand ist die Solenoidspule der Steuerventileinheit 10 von der Energiequelle 20 getrennt und bleibt daher unerregt. Demzufolge bleibt das Ventilelement 15 auf seinem Ventilsitz 16 unter der Wirkung der Druckfeder 18 und trennt die Ansaugleitung 2 von der Abgasleitung 3. Die Abgase können auf diese Weise nicht durch die Kammer 12 in die Düse 14 eintreten.If the engine is driven under operating conditions in which the quantities contained in the engine exhaust gases of nitrogen oxides are not so great that they lead to serious air pollution, such as, for example is the case during deceleration or normal city driving. then the vehicle speed is and / or the angular position of the throttle valve 6 outside the range in which the throttle valve switch 22 and / or the vehicle speed switch 23 are to be closed. In this In a special state, the solenoid coil of the control valve unit 10 is disconnected from the power source 20 and therefore remains unexcited. As a result, the valve element 15 remains on its valve seat 16 below the Action of the compression spring 18 and separates the suction line 2 from the exhaust line 3. The exhaust gases can in this way do not enter the nozzle 14 through the chamber 12.
Wird jedoch die Motorleistung derart erhöht, daß sich ein ernsthaftes Luftverunreinigungsproblem er gibt, dann kommt die Fahrzeuggeschwindigkeit in einen vorbestimmten Bereich von beispielsweise 20 bis 80 km/h und die Vergaserdrosselklappe in eine Winkelstellung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von beispielsweise 15 bis 45°, wie es in Fig. 2 verdeutlicht ist. In diesem Zustand stößt der vorstehende Umfangsabschnitt 24a gegen das Führungsende der Betätigungsstange 25 und drückt diese gegen die Wirkung der Druckfeder 26 in eine Stellung, in der der Schalter 22 geschlossen wird. Gleichzeitig wird der Relaisschalter 23 mit einer Spannung beaufschlagt, die von dem Detektor 28 geliefert wird, worauf sich der Schalter 23 schließt. Da nunmehr die beiden Schalter 22 und 23 gleichzeitig geschlossen sind, wird die Solenoidspule 19 der Steuerventileinheit 10 erregt, wodurch das Ventilelement 15 von seinem Ventilsit/ 16 gegen die Wirkung der Feder 18 abgehoben wird, so daß Abgase von der Leitung 13 zu der Düse 14 gelangen. Die Abgase werden somit in die Ansaugleitung nickgeführt, so daß in den schließlich abgegebenen Abgasen enthaltene Stickoxyde von einem durch die unterbrochenen Kurven a'-h' oder c'-d' angegebenen Wert auf den Wert abgesenkt werden, der in der Fig. 1 durch die ausgezogenen Kurven a'-b' oder c'-d' angezeigt wird.However, if the engine power is increased so that there is a serious air pollution problem, then the vehicle speed comes in a predetermined range of, for example, 20 to 80 km / h and the carburetor throttle in an angular position within a predetermined range of, for example, 15 to 45 °, as it is illustrated in FIG. 2. In this state, the protruding peripheral portion 24a strikes the guide end of the actuating rod 25 and presses it against the action of the compression spring 26 into a position in which the switch 22 is closed. At the same time, the relay switch 23 has a voltage applied to it, which is supplied by the detector 28, whereupon the switch 23 closes. Since the two switches 22 and 23 are now closed at the same time, the solenoid coil 19 of the control valve unit 10 is excited, whereby the valve element 15 is lifted from its valve seat / 16 against the action of the spring 18, so that exhaust gases from the line 13 to the nozzle 14 reach. The exhaust gases are thus nicked into the intake line, so that nitrogen oxides contained in the exhaust gases finally released are reduced from a value indicated by the broken curves a'-h ' or c'-d' to the value indicated in FIG the solid curves a'-b ' or c'-d' are displayed.
Damit die Ansaugleitung und der Motor nicht durch die rückgeführten Abgase verschmutzt werden, kann in der Rückführleitung ein Filter 13a vorgesehen werden, um in den Abgasen enthaltene Kohlenstoffe zu entfernen.So that the intake line and the engine are not contaminated by the recirculated exhaust gases, For example, a filter 13a can be provided in the return line to remove carbon contained in the exhaust gases to remove.
Die F i g. 5 zeigt eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung gegen Luftverunreinigung, wobei diese Abwandlung so ausgelegt ist, daß sie in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Drosselklappe und der Motordrehzahl arbeitet.The F i g. 5 shows a modification of the invention Protection device against air pollution, this modification being designed so that it works as a function of the angular position of the throttle valve and the engine speed.
Die abgewandelte Ausführungsform verwendet ebenfalls eine Steuerventileinheit für Abgasrückführung, die gleich derjenigen bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist. Gleiche Bezugszeichen sind daher in der F i g. 5 für entsprechende Teile verwendet worden. In dieser abgewandelten Ausführungsform wird dieThe modified embodiment also uses a control valve unit for exhaust gas recirculation, which is the same as that in the embodiment of FIG. The same reference numerals are therefore in the F i g. 5 has been used for corresponding parts. In this modified embodiment, the
ao Steuerventileinheit 10 durch eine Steuereinrichtung betätigt, die im wesentlichen aus einem Drosselklappenschalter 22 und einem Motordrehzahlschalter besteht, der mit 32 bezeichnet ist. Die Schalter 22 und 32 sind über eine leitung 21' mit der Solenoidspule ao control valve unit 10 is actuated by a control device which essentially consists of a throttle valve switch 22 and an engine speed switch, which is denoted by 32. The switches 22 and 32 are connected to the solenoid coil via a line 21 '
a5 19 der Steuerventileinheit 10 und mit der Energiequelle 20 in Reihe geschaltet. a 5 19 of the control valve unit 10 and connected in series with the energy source 20.
Der Drosselklappenschalter 22 wird durch eine Nockenanordnung betätigt, die denselben Aufbau wie bei der Fig. 2 hat, so daß auf die dortige Erläuterung Bezug genommen wird.The throttle switch 22 is operated by a cam assembly having the same structure as in Fig. 2, so that on the explanation there Is referred to.
Der Motordrehzahlschalter 32 wird durch eine Solenoidvorrichtung 33 betätigt, die eine Solenoidspule 34 und einen beweglichen Kern 35 aufweist. Der bewegliche Kern 35 ist über eine Verbindungsstange 36 mit dem Schalter 32 verbunden und so angeordnet, daß er normalerweise den Schalter 32 offenhält und bei Erregung der Solenoidspule 34 in eine Stellung für das Schließen des Schalters bewegt wird. Die Solenoidspule 34 ist mit der Ausgangsklemme eines Impulszählers 37 bekannten Aufbaus verbunden, durch den sie erregt wird. Die Eingangsklemme des Irnpulszählers 37 ist über die Leitung 38 an einen Zündverteiler 8 des Motors 1 angeschlossen. Der Impulszähler 37 zählt die Anzahl der von der Primärwicklung der Zündspule (nicht gezeigt) des Zündverteilers 8 gegebenen Impulse. Der Impulszähler 37 kann derartigen Aufbau haben, daß er die Solenoidspule 34 erregt, wenn er Impulse in einer Anzahl ermittelt, die proportional zu einer Motordrehzahl in einem vor bestimm -The engine speed switch 32 is operated by a solenoid device 33 which is a solenoid coil 34 and a movable core 35. The movable core 35 is connected via a connecting rod 36 connected to switch 32 and arranged to normally hold switch 32 open and is moved to a position for closing the switch upon energization of the solenoid coil 34. The solenoid coil 34 is connected to the output terminal of a pulse counter 37 of known construction that she is excited. The input terminal of the pulse counter 37 is connected to an ignition distributor via line 38 8 of the motor 1 connected. The pulse counter 37 counts the number of the primary winding of the Ignition coil (not shown) of the distributor 8 given pulses. The pulse counter 37 can such Structure have that it energizes the solenoid coil 34 when it detects pulses in a number which is proportional at an engine speed in a predetermined
so ten Bereich ist. Der Schalter 32 wird somit nur dann geschlossen, wenn der Motor mit einer Drehzahl betrieben wird, die in einen vorbestimmten Bereich, beispielsweise von 1500 bis 3200 Upm fällt.so th area is. The switch 32 is thus only closed when the engine is operated at a speed falling within a predetermined range, for example falls from 1500 to 3200 rpm.
Wird das Kraftfahrzeug derart betrieben, daß dieIf the motor vehicle is operated in such a way that the
SS Vergaserdrosselklappe 6 um einen Winkel geöffnet ist, der außerhalb des vorbestimmten Bereichs von beispielsweise 15 bis 45° Hegt, dann bleibt der Schalter 22 offen und der vorstehende Umfangsabschnitt 24a frei von dem Führungsende der Betätigungs-SS carburetor throttle valve 6 is opened to an angle which is outside the predetermined range of for example 15 to 45 °, then the switch 22 remains open and the protruding peripheral portion 24a free from the leading end of the actuation
stange 25. Wird der Motor mit einer Drehzahl betrieben, die höher oder niedriger als ein vrbtniiter Bereich von beispielsweise 1500 bis 3200 Upm ist, dann bleibt der Schalter 32 offen. Solange wenigstens einer der Schalter 22 und 32 offen ist, ist die Solertoidspule 19 der Stervetileinheit 10 für Abgasrückführung von der Energiequelle 20 grennt, so daß das Ventilelement 15 auf seinem Ventilsitz 16 bleibt und die Luftve rbindung zwischen der Ansaugleitung 2 undrod 25. If the motor is operated at a speed which is higher or lower than a normal range of, for example, 1500 to 3200 rpm, then switch 32 remains open. As long as at least one of the switches 22 and 32 is open, the solenoid coil is 19 of the valve unit 10 for exhaust gas recirculation from the energy source 20 grennt, so that the Valve element 15 remains on its valve seat 16 and the air connection between the intake line 2 and
der Atmosphäre unterbindet.the atmosphere.
Wird hingegen der Motor mit einer Drehzahl betrieben, die in einen vorbestimmten Bereich von beispielsweise 1500 bis 3200 Upm fällt und ist die Vergaserdrosselklappe um einen Winkel geöffnet, der in einem vorbestimmten Bereich von beispielsweise 15 bis 45° liegt, dann werden die Schalter 22 und 32 gleichzeitig geschlossen, wodurch die SolenoidspuleIf, on the other hand, the motor is operated at a speed which is within a predetermined range of, for example 1500 to 3200 rpm falls and is the carburetor throttle opened by an angle which is in a predetermined range of, for example, 15 to 45 °, then switches 22 and 32 are closed simultaneously, causing the solenoid coil
19 der Steuerventileinheit 10 erregt wird. Dementsprechend wird das Ventilelement 15 von seinem Sitz abgehoben, so daß die Abgase durch die Kammer 12 in die Ansaugleitung 2 gelangen.19 of the control valve unit 10 is energized. Accordingly, the valve element 15 is out of its seat lifted off so that the exhaust gases pass through the chamber 12 into the suction line 2.
Die Fig. 6 zeigt ein Beispiel für den Bereich, in dem die beiden Schalter 22 und 32 gleichzeitig bei der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung gemäß Fig. 5 geschlossen werden.Fig. 6 shows an example of the area in according to which the two switches 22 and 32 simultaneously in the protective device according to the invention Fig. 5 are closed.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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