CN109072825B - 调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的调节装置，其具有进气通道(12)、通入进气通道(12)中的废气再循环通道(16)、壳体(10)，在所述壳体中设计有所述进气通道(12)以及所述废气再循环通道(16)的至少一个流通口(14)，所述调节装置还具有用作旋转轴(38)的轴(36)，所述轴在壳体(10)中以空气流为参照布置在废气再循环通道(16)的流通口(14)的上游并且与进气通道(12)和废气再循环通道(16)的中轴线(34、35)垂直地布置。所述调节装置还包括固定在轴(36)上的调节体(42)，所述调节体(42)能够通过所述轴(36)在进气通道(12)中转动，其中，调节体(42)在第一端部位置中至少节流进气通道(12)，并且在第二端部位置中贴靠在阀座(106)上，在所述第二端部位置中调节体(42)封闭废气再循环通道(16)。调节体(42)具有开口区域(52)，所述开口区域在调节体(42)的第二端部位置中沿着流动方向至少部分地布置在废气再循环通道(16)的流通口(14)之前，并且所述开口区域在第一端部位置中布置在进气通道(12)内部。

Description

调节装置
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的调节装置，所述调节装置具有进气通道、通入所述进气通道中的废气再循环通道、壳体，在所述壳体中设计有进气通道以及废气再循环通道的至少一个流通口，所述调节装置还具有用作旋转轴的轴，所述轴在壳体中相对于空气流布置在废气再循环通道的流通口的上游并且与进气通道和废气再循环通道的中轴线垂直地布置。所述调节装置还包括固定在轴上的调节体，所述调节体能够通过所述轴在进气通道中转动，其中，所述调节体在第一端部位置中至少节流进气通道，并且在第二端部位置中贴靠在阀座上，调节体在所述第二端部位置中封闭废气再循环通道。
背景技术
调节装置在内燃机中用于控制或者说调节应当排出的废气量或者应当为燃烧输入的空气量。同样已知这种调节阀的结合，其中两个阀体通过共同的调整装置操作。尤其公开了废气再循环阀与节气门的结合。在这些实施方案中，废气再循环通道直接在用作节流阀的阀门下游通入空气进气通道中。在期望地升高废气再循环率时，由于打开废气再循环阀而在同等程度上关闭了节气门，这导致了废气再循环通道中压降的提高，由此，相比吸入的空气量提高了废气的份额。例如在DE 27 03 687 A1中公开了这种布置结构。
由专利文献DE 20 2014 100 190 U1同样已知这种调节装置。所述调节装置具有第一节气门，其设计用于调节通过新鲜空气入口流入的新鲜空气量。在第一节气门处布置有第二节气门，所述第二节气门影响由废气通道流入的废气量。节气门在废气再循环通道关闭的状态下这样布置在壳体中，使得阀门在空气通道的流通横截面之外布置在凹槽中。积累的冷凝液通过所述凹槽向废气通道导引。向废气通道导引的冷凝液在通道打开时流入废气通道中。冷凝液在这里汽化并且作为水蒸气和废气流入空气通道中。
在废气通道处积聚的冷凝液在发动机重新启动时可能是结冰的，因此封闭废气通道的第二节气门可能与废气通道的阀座冻结。第二节流阀则只有在发动机的运行温度时才可能松脱。因此在冷启动阶段无法通过调节装置进行调节。
发明内容
因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种调节装置，通过所述调节装置能够避免在调节装置处形成冷凝液滴。
所述技术问题通过按照本发明的调节装置解决，所述调节装置具有
-进气通道，
-通入进气通道中的废气再循环通道，
-壳体，在所述壳体中设计有进气通道以及废气再循环通道的至少一个流通口，
-用作旋转轴的轴，所述轴在壳体中以空气流为参照布置在废气再循环通道的流通口的上游并且与进气通道和废气再循环通道的中轴线垂直地布置，
-固定在轴上的调节体，所述调节体能够通过所述轴在进气通道中旋转，其中，调节体在第一端部位置中至少节流进气通道，并且在第二端部位置中贴靠在阀座上，在所述第二端部位置中调节体封闭废气再循环通道，
其中，所述调节体具有开口区域，所述开口区域在调节体的第二端部位置中沿着流动方向至少部分地布置在废气再循环通道的流通口之前，并且所述开口区域在第一端部位置中布置在进气通道内部，按照本发明规定，调节体具有节流进气通道的第一阀门以及固定在所述第一阀门上的、封闭废气再循环通道的第二阀门，所述开口区域布置在第一阀门中，其中，所述第一阀门具有气流导引体，所述气流导引体设计为，使得流动通过开口区域的空气流能够朝第一阀门的下游的表面的方向被排出。。
在按照本发明的调节装置中，调节体具有开口区域，所述开口区域在调节体的第二端部位置中沿着流动方向至少局部地布置在废气再循环通道之前，并且所述开口区域在第一端部位置中布置在进气通道之内。按照本发明，开口区域是在流体上连接调节体的对置侧的区域。调节体的在下文中称为背侧的、在第二端部位置中面向废气再循环通道的背离空气流的一侧通过开口区域与进气通道中的空气流相连。由此形成沿着调节体在第二端部位置中面向废气再循环通道的一侧的调节体气流。所述沿着调节体的气流产生了隔绝的空气层，所述空气层阻止了废气与可能是冷的调节体接触。由此避免了热废气中的水在调节体上冷凝。因此在调节体上不会形成被气流卷走并且持续地损害压缩机的冷凝液滴。
在本发明的一种优选的实施形式中，轴布置在流通横截面之外。按照本发明，流通横截面是壳体中主要供来自进气通道的空气流流通的横截面。通过这种布置结构使得空气流尤其在调节体处于第二端部位置中时能够无阻碍地流向压缩机，在所述第二端部位置中调节体贴靠在废气再循环通道的阀座上。
在另一种优选的实施形式中，调节体偏心地固定在轴上。通过调节体相对于轴的偏心布置，能够使轴与调节体相间隔地布置。由此使轴能够相对于调节体可变地在壳体中定位。由此例如可行的是在流通横截面之外布置所述轴的布置结构。
在本发明的一种优选的设计方案中，调节体在封闭进气通道的第一端部位置中贴靠在进气通道阀座上。由此能够进行对空气流的完全控制。
在一种优选的实施形式中，调节体具有节流进气通道的第一阀门以及固定在所述第一阀门上的第二阀门，所述第二阀门封闭废气再循环通道。通过具有两个阀门的实施方案能够以彼此明显更不精确的公差布置阀座。此外调节体能够完全转动出空气抽吸通道的流通区域。
开口区域优选布置在第一阀门中。第一阀门是直接与空气流接触的阀门。因此通过第一阀门中的开口区域能够以最有效的方式防止冷凝液形成。
第一阀门优选具有气流导引体，所述气流导引体设计为，使得流动通过开口区域的空气流能够朝向第一阀门的下游表面导出。按照本发明，气流导引体是将气流朝预定的方向偏转的部件。气流导引体在此支持有针对性地迎流第一阀门的在第二端部位置中面向废气再循环通道的、在下文中称为阀门背侧的一侧。由此改善了隔绝的空气层在第一阀门上的形成，从而能够更有效地避免形成冷凝液。
在进一步的实施形式中，气流导引体在调节体节流进气通道的位置中布置在开口区域的下游，其中，开口在气流导引体和第一阀门的限定了开口区域的棱边之间朝向所述第一阀门的延伸方向。气流导引体的特殊构造将气流直接偏转至第一阀门的阀门背侧并且由此改善了所述第一阀门处的隔绝的空气层，从而能够更有效地避免形成冷凝液。
第一阀门的阀门体优选与气流导引体一体件式地制造并且所述气流导引体通过单侧地脱离阀门体以及变形而成型。由此简化了气流导引体的制造，从而能够经济地制造调节装置。
开口区域优选成型为缝隙。按照本发明，缝隙是长度为宽度的多倍的开口。通过选择缝隙宽度和缝隙长度确定可供溢流的面积的尺寸以及隔绝的空气层厚度。
在本发明进一步的设计中，调节体的缝隙具有至少2mm的宽度。通过这样的宽度能够在背侧确保足够的调节体隔绝气流。
在对此进一步的有利实施方案中，调节体的缝隙具有至少为废气再循环通道的阀座直径的长度。调节体由此至少在也被热废气迎流的区域中被空气流溢流。
缝隙优选是分度圆状，具有大于废气再循环通道的阀座直径的缝隙直径，并且在废气再循环通道的封闭状态下布置在第一阀门的位于气流上游的阀门半部中。通过缝隙的特殊布置结构，在冷阀门的在没有缝隙的情况下会与热废气接触的区域中形成了隔绝的空气层。由此避免了在所述区域中形成冷凝液滴。
因此，按照本发明的调节装置具有的效果是，在阀门背侧上的空气层防止潮湿的热废气接触冷的阀门。由此避免形成冷凝液滴，从而防止由于冷凝液滴而对压缩机造成长期的损害。
附图说明
本发明的其它细节和优点由以下结合附图对实施例的描述得出。在附图中：
图1在剖视图中示出了按照本发明的具有调节体的调节装置的侧视图，所述调节体位于第一端部位置中，
图2在剖视图中示出了图1所示的按照本发明的具有调节体的调节装置的侧视图，所述调节体位于中间位置中，
图3在剖视图中示出了图1所示的按照本发明的具有调节体的调节装置的侧视图，所述调节体具有气流导引体并且位于第二端部位置中，并且
图4示出了按照本发明的调节体的实施形式的俯视图。
具体实施方式
图1示出了按照第一实施例的调节装置。按照本发明的调节装置由壳体10组成，所述壳体限定了进气通道12并且在所述壳体中构造有废气再循环通道16的流通口14。进气通道12基本上沿着笔直的方向延伸，而废气再循环通道16垂直于进气通道12通入所述进气通道中。
壳体10由基本上构造为管形的第一壳体部件18组成。所述第一壳体部件18布置在第二壳体部件22的内部，或者插入第二壳体部件22中，直至法兰24贴靠，第一壳体部件18通过所述法兰借助螺栓26固定在第二壳体部件22上。所述第二壳体部件22具有开口28，所述开口沿着流动方向以较短的距离布置在第一壳体部件18的轴向端部之后，并且所述第二壳体部件用于容纳第三壳体部件30，所述第三壳体部件构成了废气再循环通道16的流通口14，所述废气再循环通道的中轴线34垂直于进气通道12的中轴线35布置。
在壳体10中可转动地布置有轴36，所述轴能够通过不可见的执行器操作。所述轴36的旋转轴38垂直于中轴线34、35布置并且位于废气再循环通道16的在轴36下游的流通口14和第一壳体部件18的轴向端部之间并且直接处于第一壳体部件18的下游。第一壳体部件18的流通横截面小于进气通道12的第二壳体部件22的流通横截面，其中，第一壳体部件18这样固定在第二壳体部件22上，使得设计在废气再循环通道16的流通口区域中的凹处40布置在流通横截面之外，穿过第二壳体部件22的轴36布置在所述凹处中。
在偏心地布置在进气通道12中的轴36上固定有调节体42，所述调节体由第一阀门44以及通过保持轴46固定在所述第一阀门44上的第二阀门48组成。第一阀门44笔直地从轴36延伸出来并且控制进气通道12的流通横截面。为此，第一阀门44和第一壳体部件18的用作进气通道阀座50的轴向端部共同作用，如图1所示，第一阀门44在封闭进气通道12的状态下贴靠在所述进气通道阀座上。
第一阀门44具有成型为缝隙的开口区域52，所述开口区域在调节体42的第二端部位置(参见图3)中沿着流动方向布置在流通口14之前。开口区域52这样构造在第一阀门44中，使得所述开口区域52在第一端部位置(参见图1)中布置在进气通道12之内。成型为缝隙的开口区域52具有宽度B。通过开口区域52在第一阀门44的阀门背侧54上形成了气流56，所述气流将第一阀门44的表面58与热废气隔绝并且因此防止迎流冷的阀门44。由此避免了热废气中的水在第一阀门44上冷凝。
在第一阀门44中，在中央区域中构造有孔62，保持轴46固定在所述孔中。所述保持轴朝向与第一壳体部件18对置的一侧垂直于第一阀门44地延伸。保持轴46具有多个直径不同的、沿轴向依次相续的区段，其中第一区段66穿过孔62并且在后部区域中变形从而形成铆接，并且较大的第二区段70平面地贴靠在第一阀门44上。第三轴向区段74具有小于第二区段70的直径，接着是直径再次减小的第四区段78。在所述第四区段78上布置有第二阀门48，所述第二阀门具有中央的开口82，保持轴46穿过所述开口，其中，所述开口82的直径略大于第四区段78的直径，第二阀门48由此能够在保持轴46上轻微地倾斜。弹簧86同样包围第四区段78并且将阀门48压在第三区段74和第四区段78之间的用作止挡部90的球状的凸台上。圆盘94用作弹簧86的支座，所述圆盘布置在保持轴46的第五区段98上，所述圆盘在这里通过保持轴46的穿过圆盘94的后续区段102的变形被固定。如图3所示，在第二端部位置中，第二阀门48贴靠在废气再循环通道16的用作阀座106的流通口14上，第二阀门48的这种固定使得当轴36在第二端部位置中转动时实现了废气再循环通道16的完全密封的封闭，因为即使废气再循环通道16的阀座106不完全平行于进气通道12的中轴线35设计，阀门48也能够通过可能的倾斜运动使它的位置与所述废气再循环通道16的阀座106的位置适配。
不同于图1和图2，作为本发明另外的实施形式，第一阀门44在图3中具有气流导引体110。所述气流导引体110与第一阀门44的阀门体单构件式地通过单侧地从所述阀门体上脱离并且变形而成型。气流导引体110这样变形，使得所述气流导引体突伸出第一阀门44的阀门背侧54，其中，开口114在气流导引体110和第一阀门44的限定开口区域52的棱边118之间指向第一阀门44的延伸方向。由此将流动通过开口区域52的空气流导引到第一阀门44的阀门背侧54的表面58上。
图4示出了调节装置的调节体42的第一阀门44的俯视图。在第一阀门44中，成型为缝隙的开口区域52设计为分度圆状或者说部分圆形。分度圆状的开口区域52的分度圆直径DT大于废气再循环通道16的阀座106的直径D。开口区域52垂直于流动方向的长度L大于废气再循环通道16的阀座106的直径D。
应当明确的是，本申请的保护范围不局限于所描述的实施例。尤其可以考虑的是关于两个阀门以及壳体部件的成型和组装的不同变型。
附图标记清单
10 壳体
12 进气通道
14 流通口
16 废气再循环通道
18 第一壳体部件
22 第二壳体部件
24 法兰
26 螺栓
28 开口
30 第三壳体部件
34 废气再循环通道的中轴线
35 进气通道的中轴线
36 轴
38 旋转轴
40 凹处
42 调节体
44 第一阀门
46 保持轴
48 第二阀门
50 进气通道阀座
52 开口区域
54 阀门背侧
56 气流
58 表面
62 孔
66 第一区段
70 第二区段
74 第三区段
78 第四区段
82 中央开口
86 弹簧
90 止挡部
94 圆盘
98 第五区段
102 区段
106 阀座
110 气流导引体
114 开口
118 棱边
B 宽度
D 直径
L 长度
DT 分度圆直径

Claims (10)

1.一种用于内燃机的调节装置，具有
-进气通道(12)，
-通入进气通道(12)中的废气再循环通道(16)，
-壳体(10)，在所述壳体中设计有进气通道(12)以及废气再循环通道(16)的至少一个流通口(14)，
-用作旋转轴(38)的轴(36)，所述轴在壳体(10)中以空气流为参照布置在废气再循环通道(16)的流通口(14)的上游并且与进气通道(12)和废气再循环通道(16)的中轴线(34、35)垂直地布置，
-固定在轴(36)上的调节体(42)，所述调节体(42)能够通过所述轴(36)在进气通道(12)中旋转，其中，调节体(42)在第一端部位置中至少节流进气通道(12)，并且在第二端部位置中贴靠在阀座(106)上，在所述第二端部位置中调节体(42)封闭废气再循环通道(16)，
其中，所述调节体(42)具有开口区域(52)，所述开口区域在调节体(42)的第二端部位置中沿着流动方向至少部分地布置在废气再循环通道(16)的流通口(14)之前，并且所述开口区域在第一端部位置中布置在进气通道(12)内部，其特征在于，
调节体(42)具有节流进气通道(12)的第一阀门(44)以及固定在所述第一阀门(44)上的、封闭废气再循环通道(16)的第二阀门(48)，所述开口区域(52)布置在第一阀门(44)中，其中，所述第一阀门(44)具有气流导引体(110)，所述气流导引体设计为，使得流动通过开口区域(52)的空气流能够朝第一阀门(44)的下游的表面(58)的方向被排出。
2.按权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述轴(36)布置在流通横截面之外。
3.按权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述调节体(42)偏心地固定在轴(36)上。
4.按权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述调节体(42)在第一端部位置中贴靠在进气通道阀座(50)上，在所述第一端部位置中所述调节体(42)封闭进气通道(12)。
5.按权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述气流导引体(110)在调节体(42)节流进气通道(12)的位置中布置在开口区域(52)的下游，其中，开口(114)在气流导引体(110)和第一阀门(44)的限定出开口区域(52)的棱边(118)之间指向所述第一阀门(44)的延伸方向。
6.按权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述第一阀门(44)的阀门体与气流导引体(110)单构件式地制造，并且所述气流导引体(110)通过单侧地脱离阀门体以及变形而成型。
7.按权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述开口区域(52)成型为缝隙。
8.按权利要求7所述的调节装置，其特征在于，所述调节体(42)的缝隙具有至少为2mm的宽度(B)。
9.按权利要求7所述的调节装置，其特征在于，所述调节体(42)的缝隙具有长度(L)，所述长度至少为废气再循环通道(16)的阀座(106)的直径(D)。
10.按权利要求7所述的调节装置，其特征在于，所述缝隙呈分度圆状，其中，所述分度圆具有分度圆直径(DT)，所述分度圆直径大于废气再循环通道(16)的阀座(106)的直径(D)，并且在废气再循环通道(16)的封闭状态下，所述缝隙布置在第一阀门(44)的位于上游的阀门半部上。
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