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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere
in einem Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs
1.
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Aus
der
US 6,502,397 ist
eine derartige Abgasrückführeinrichtung
bekannt, die mit einer Abgasrückführleitung
zum Einleiten von Abgas in eine Frischluftleitung der Brennkraftmaschine
ausgestattet ist. Des Weiteren ist ein Abgasrückführventil zum Steuern der Abgasrückführleitung
vorgesehen. Die Abgasrückführleitung
weist einen Endabschnitt auf, der innerhalb der Frischluftleitung
verläuft
und der eine axial offene Mündungsöffnung aufweist.
Die Abgasrückführleitung
durchdringt somit eine Hülle
der Frischluftleitung, um die rückgeführten Abgase
in die Frischluftleitung einleiten zu können. Die Abgasrückführleitung
umfasst bei der bekannten Abgasrückführeinrichtung
ein relativ zur Frischluftleitung axial verstellbar gelagertes Rohr,
das austrittsseitig die Mündungsöffnung und
eintrittsseitig eine Einlassöffnung
aufweist, sowie einen Zuführabschnitt,
der an einen Verbindungsraum angeschlossen ist, in dem sich auch
die Einlass öffnung
des Rohrs befindet. Das Abgasrückführventil
umfasst eine Stelleinrichtung, mit deren Hilfe das Rohr zwischen
einer Offenstellung, in welcher die Einlassöffnung von einem Ventilsitz
axial beabstandet ist, und einer Schließstellung verstellbar ist;
in welcher das Rohr mit seiner Einlassöffnung dichtend auf dem Ventilsitz
aufliegt. Die Rückführrate lässt sich
durch Verändern
des Abstands zwischen Ventilsitz und Einlassöffnung des Rohrs einstellen.
Das Rohr ist im Bereich seiner Einlassöffnung den rückgeführten Abgasen
ausgesetzt. Ebenso ist ein Stellglied, über welches die Stelleinrichtung
das Rohr axial antreibt, den rückgeführten Abgasen
ausgesetzt. Die dem Abgas ausgesetzten Komponenten der Abgasrückführeinrichtung
können verrußen bzw.
versotten. Dies kann zu einer Schwergängigkeit und im Extremfall
zu einem Festsitzen des Abgasrückführventils
führen,
wodurch eine ordnungsgemäße Funktion
der Abgasrückführeinrichtung
gefährdet
ist.
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Hier
setzt die vorliegende Erfindung an. Die Erfindung beschäftigt sich
mit dem Problem, für
eine Abgasrückführeinrichtung
der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, bei der
insbesondere die Gefahr einer Funktionsbeeinträchtigung durch Verrußung bzw.
Versottung reduziert ist.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
den Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Rückführrate mittels
einer Düse
aerodynamisch zu steuern. Die Steuerung der Rückführrate erfolgt dabei durch
die axiale Relativlage zwischen Mündungsöffnung und Düse, da der
in der Mündungsöffnung herrschende
Druck von der axialen Position der Mündungsöffnung innerhalb der Düse abhängt. Dieses
Steuerungsprinzip wird bei der Erfindung damit kombiniert, dass
der die Mündungsöffnung aufweisende
Endabschnitt innerhalb der Frischluftleitung ortsfest angeordnet
ist, während eine
die Düse
aufweisende oder ausbildende Hülse in
der Frischluftleitung verstellbar angeordnet ist. Hierdurch gelangt
die Abgasströmung
ungehindert bis zur Mündungsöffnung,
ohne dabei bewegliche Teile zu beaufschlagen. Des Weiteren ist es
durch die vorgeschlagene Bauweise möglich, die Hülse mit
einer Stelleinrichtung zu verstellen, ohne dass dabei die Stelleinrichtung
mit den rückgeführten Abgasen beaufschlagt
wird. Diese Bauweise reduziert die Gefahr einer Verrußung oder
Versottung von Komponenten der Abgasrückführeinrichtung, da ein Kontakt mit
den rückgeführten Abgasen
weitgehend vermieden wird. Darüber
hinaus erfolgt die Einleitung der Abgase in die Frischluftströmung im
Bereich der Düse,
also in einem Bereich erhöhter
Strömungsgeschwindigkeiten.
Höhere
Strömungsgeschwindigkeiten
reduzieren jedoch die Gefahr von Verrußung und Versottung.
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Entsprechend
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann an der Hülse zumindest
ein Verschlusskörper,
vorzugsweise koaxial zur Mündungsöffnung,
angeordnet sein, der bei maximal stromauf verstellter Hülse mit
der Mündungsöffnung zum
Einstellen eines minimalen Öffnungsquerschnitts
der wenigstens einen Abgasrückführleitung zusammenwirkt.
Auf diese Weise lässt
sich die Rückführrate in
Grenzen, die nicht mehr aerodynamisch gesteuert werden können, mechanisch
steuern. Insbesondere lässt
sich im Grenzfall auch eine Rückführrate mit
dem Wert Null einstellen. Das heißt, die Abgasrückführleitung
kann gesperrt werden; indem der Verschlusskörper die Mündungsöffnung verschließt.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausführungsformen
kann die Stelleinrichtung, mit deren Hilfe die Hülse relativ zur Frischluftleitung
axial verstellt werden kann, mit wenigstens einem elektromagnetischen
Stellantrieb ausgestattet sein, der mittels elektromagnetischer
Kräfte
die Hülse
axial verstellen kann. Da somit seitens des Stellantriebs bewegliche Bauteile
wegfallen, reduziert sich auch die Gefahr einer Verrußung oder
Versottung von Komponenten des Stellantriebs. Gleichzeitig ist es
möglich,
den Stellantrieb außerhalb
der Frischluftleitung anzuordnen, wodurch der komplette Stellantrieb
weder den Abgasen noch der Frischluft ausgesetzt ist.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es
zeigen, jeweils schematisch,
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1 bis 9 jeweils
eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht auf eine Abgasrückführeinrichtung
nach der Erfindung, bei unterschiedlichen Zuständen bzw. bei unterschiedlichen Ausführungsformen.
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Entsprechend
den 1 bis 9 umfasst eine erfindungsgemäße Abgasrückführeinrichtung 1 zumindest
eine Abgasrückführleitung 2 und
ein Abgasrückführventil 3.
Der Begriff „Abgasrückführung" wird im folgenden
mit AGR abgekürzt.
Die Abgasrückführeinrichtung 1 bzw.
die AGR-Einrichtung 1 wird bei einer hier nicht gezeigten
Brennkraftmaschine dazu benutzt, einen Teil der Abgase, die im Betrieb
der Brennkraftmaschine entstehen, auf die Frischluftseite der Brennkraftmaschine
zurückzuführen. Insbesondere
Kraftfahrzeuge sind mit Brennkraftmaschinen ausgestattet, die über eine
AGR-Einrichtung 1 verfügen.
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Dementsprechend
zeigen die 1 bis 9 eine Frischluftleitung 4 der
im übrigen
nicht gezeigten Brennkraftmaschine, die dazu dient, den Zylindern
bzw. den Brennräumen
der Brennkraftmaschine Frischluft zuzuführen. Eine entsprechende Frischluftströmung ist
durch Pfeile 5 angedeutet. Die AGR-Leitung 2 dient zum Einleiten
von Abgas in die Frischluftleitung 4. Eine entsprechende
Abgasströmung
ist durch Pfeile 6 angedeutet. Die AGR-Leitung 2 weist
einen Endabschnitt 7 auf, der eine axial offene Mündungsöffnung 8 besitzt,
die zweckmäßig in der
Strömungsrichtung
der Frischluftströmung 5 offen
ist. Des Weiteren verläuft
der Endabschnitt 7 innerhalb der Frischluftleitung 4.
Zu diesem Zweck ist die AGR-Leitung 2 durch
eine Hülle 9 der
Frischluftleitung 4 hindurchgeführt. Die Frischluftleitung 4 kann sich
vorzugsweise in dem Bereich, in dem die AGR-Leitung 2 darin
eingeführt
ist, geradlinig erstrecken.
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Mit
Hilfe des AGR-Ventils 3 kann die AGR-Leitung 2 gesteuert
werden. Das heißt,
die Menge der rückgeführten Abgase,
also die AGR-Rate kann mit Hilfe des AGR-Ventils 3 eingestellt
werden. Zu diesem Zweck weist das AGR-Ventil 3 eine Hülse 10 auf.
Die Hülse 10 ist
im Inneren der Frischluftleitung 4 angeordnet, und zwar
so, dass sie die AGR-Leitung 2 bzw. deren Endabschnitt 7 im
Bereich der Mündungsöffnung 8 umhüllt. Des
Weiteren ist die Hülse 10 an
ihrer der Mündungsöffnung 8 zugewandten
Innenseite, also radial innen, mit einer Düsenkontur 11 versehen.
Diese Düsenkontur 11 charakterisiert
sich dadurch, dass sie einen Strömungsquerschnitt
aufweist, der in der Strömungsrichtung
der Frischluftströmung 5 zuerst
ab nimmt und dann wieder zunimmt. Dabei ist ein anströmseitiger
Axialabschnitt der Düsenkontur 11 mit
dem abnehmenden Strömungsquerschnitt
axial kürzer
als ein abströmseitiger
Axialabschnitt mit dem zunehmenden Strömungsquerschnitt. Beispielsweise
ist der anströmseitige
Axialabschnitt etwa halb so groß wie
der abströmseitige
Axialabschnitt. Zweckmäßig ist
die Düsenkontur 11 als
Venturi-Düse
ausgestaltet, das heißt,
der Querschnittsverlauf innerhalb der Düsenkontur 11 ist so
gewählt,
dass sich eine Venturi-Düse ausbildet.
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Des
Weiteren ist die Hülse 10 relativ
zur Frischluftleitung 4 axial verstellbar angeordnet und
ist hierzu vorzugsweise an der Frischluftleitung 4 axial verstellbar
gelagert. Außerdem
umfasst das AGR-Ventil 3 eine Stelleinrichtung 12,
mit deren Hilfe die Hülse 10 relativ
zur Frischluftleitung 4 verstellt werden kann. Durch die
Verstellbarkeit der Hülse 10 kann
die Relativlage der Mündungsöffnung 8 innerhalb
der Düsenkontur 11 eingestellt
werden. Bei der Durchströmung
der Düsenkontur 11 kommt
es zu einer Änderung
des in der Frischluftströmung 5 herrschenden
Drucks, wobei der aktuelle Druckwert von der aktuellen Position
innerhalb der Düsenkontur 11 abhängt. Dementsprechend
kann der an der Mündungsöffnung 8 herrschende
Druck durch Einstellen der Relativlage zwischen Mündungsöffnung 8 und Hülse 10 variiert
werden: Mit dem an der Mündungsöffnung 8 herrschenden
Druck korreliert jedoch auch die Menge der rückgeführten Abgase, also die AGR-Rate.
Letztlich kann somit durch Positionieren der Hülse 10 relativ zur
Mündungsöffnung 8 die AGR-Rate
eingestellt werden.
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Bei
den hier gezeigten Ausführungsformen ist
das AGR-Ventil 3 außerdem
mit wenigstens einem Verschlusskörper 13 ausgestattet,
der bezüglich
der Hülse 10 ortsfest
angeordnet ist. Dieser Verschlusskörper 13 ist dabei
koaxial zur Mündungsöffnung 8 positioniert.
Bei einer Verstellung der Hülse 10 entgegen
der Frischluftströmung 5 nähert sich
der Verschlusskörper 13 der
Mündungsöffnung 8 an.
Bei maximal stromauf verstellter Hülse 10 wirkt der Verschlusskörper 13 mit
der Mündungsöffnung 8 zum Einstellen
eines minimalen Öffnungsquerschnitts
der AGR-Leitung 2 zusammen.
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2 zeigt
die Ausführungsform
gemäß 1 bei
maximal stromauf verstellter Hülse 10.
Bei dieser Ausführungsform
kann die Hülse 10 soweit stromauf
verstellt werden, das der Verschlusskörper 13 die Mündungsöffnung 8 verschließt. Die
AGR-Leitung 2 ist dadurch gesperrt. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, die
maximal stromauf verstelle Position der Hülse 10 so zu wählen, dass
der minimale Öffnungsquerschnitt
durch einen Spalt, vorzugsweise durch einen Ringspalt gebildet ist,
der zwischen dem Verschlusskörper 13 und
dem Endabschnitt 7 verbleibt.
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Der
Verschlusskörper 13 ist
zweckmäßig mit einem
Strömungsprofil
ausgestattet. Dieses Strömungsprofil
kann beispielsweise als Tropfenprofil gestaltet sein. Vorzugsweise
weist der Verschlusskörper 13 bei
den hier gezeigten Ausführungsformen
anströmseitig
ein Halbkugelprofil auf und kann abströmseitig mit einem Kegelprofil
ausgestattet sein. Wesent lich ist, dass der Verschlusskörper 13,
wenn er zum Verschließen
der Mündungsöffnung 8 vorgesehen
ist, zumindest anströmseitig
komplementär
zur Mündungsöffnung 8 geformt
ist. Bei einer kreisförmigen
Mündungsöffnung 8 wird
daher eine Halbkugelform für
die Anströmseite
des Verschlusskörpers 13 bevorzugt.
Grundsätzlich
sind auch andere Formen für
den Verschlusskörper 13 denkbar,
die sich ebenfalls durch einen geringen Strömungswiderstand auszeichnen.
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Darüber hinaus
kann der Verschlusskörper 13 und
zusätzlich
oder alternativ die jeweilige Mündungsöffnung 8 mit
einer haftungsreduzierenden Beschichtung versehen sein. Eine derartige
Beschichtung, beispielsweise mittels PTFE oder Silikon, kann eine
Anlagerung von Schmutzpartikeln an der Mündungsöffnung 8 bzw. am Verschlusskörper 13 reduzieren.
Optional kann auch zumindest ein Dichtelement vorgesehen sein, das
am Verschlusskörper 13 und/oder
an der Mündungsöffnung 8 angeordnet
ist.
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Der
Verschlusskörper 13 ist
an der Hülse 10 befestigt.
Vorzugsweise erfolgt die Verbindung zwischen Hülse 10 und Verschlusskörper 13 mittels
wenigstens eines Radialstegs 14. Bei den Ausführungsformen
der 1 bis 3 und 6 bis 8 sind drei
Radialstege 14 vorgesehen, um den Verschlusskörper 13 an
der Hülse 10 zu
befestigen. Im Unterschied dazu ist bei den Ausführungsformen der 4 und 5 sowie 9 jeweils
nur ein Radialsteg 14 zur Verbindung zwischen Verschlusskörper 13 und
Hülse 10 vorgesehen.
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Die
Stelleinrichtung 12 umfasst einen Stellantrieb 15,
mit dessen Hilfe die Hülse 10 antreibbar ist.
Bei den Ausführungsformen
der 1 bis 4 und 6 bis 9 treibt
der Stellantrieb 15 ein Stellglied 16 an, das
mit der Hülse 10 verbunden
ist. Zweckmäßig ist
dabei dieses Stellglied 16 stromauf der Mündungsöffnung 8 angeordnet,
wodurch eine Beaufschlagung des Stellglieds 16 mit Abgas
vermieden werden kann. Bei den Ausführungsformen der 1 bis 3 und 6 bis 8 ist
das Stellglied 16 an seinem abströmseitigen Ende mit wenigstens einem
Radialsteg 17 versehen, der über einen Axialsteg 18 mit
der Hülse 10 verbunden
ist. Bei den gezeigten Ausführungsformen
sind jeweils drei Radialstege 17 vorgesehen, die jeweils über einen
Axialsteg 18 mit der Hülse 10 verbunden
sind.
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Im
Unterschied dazu ist bei den Ausführungsformen gemäß den 4 und 9 das
Stellglied 16 direkt mit der Hülse 10 verbunden,
was durch eine entsprechende, nahe der Hülle 9 gewählte Anordnung
des Stellglieds 16 erreicht wird. Diese Ausführungsform
lässt sich
mit einem reduzierten Aufwand realisieren und kann einen vergleichsweise niedrigen
Strömungswiderstand
aufweisen.
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Bei
den Ausführungsformen
der 1 und 2, 4 und 6 bis 9 ist
der Stellantrieb 15 außerhalb
der Frischluftleitung 4 angeordnet. Das Stellglied 16 durchdringt
bei diesen Ausführungsformen
die Hülle 9 der
Frischluftleitung 4 abgedichtet. Des Weiteren ist die Frischluftleitung 4 in
dem Bereich, in dem das Stellglied 16 durch die Hülle 9 hindurchgeführt ist, gekrümmt, um
den Aufwand zur Realisierung einer axialen Verstellbarkeit des Stellglieds 16 mit
Hilfe des Stellantriebs 15 zu reduzieren.
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Im
Unterschied dazu ist bei der Ausführungsform gemäß 3 der
Stellantrieb 15 im Inneren der Frischluftleitung 4 angeordnet,
und zwar zweckmäßig stromauf
der Mündungsöffnung 8,
um auch hier eine Beaufschlagung des Stellantriebs 15 mit
Abgas zu vermeiden. Dabei kann der Stellantrieb 15 wie
hier in 3 hinsichtlich seines Querschnitts
so klein dimensioniert werden, dass er umfangsmäßig von der Frischluftströmung 5 umströmbar ist.
Hierzu ist der Stellantrieb 15 über Radialstege 19 an
der Hülle 9 der Frischluftleitung 4 befestigt.
Bei einem elektromotorischen Stellantrieb 15 können Stromversorgungsleitungen
und Steuerleitungen durch einen der Radialstege 19 hindurchgeführt sein.
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Wie
hier besonders deutlich zu erkennen ist, können die einzelnen Radialstege 19 bzw. 17 bzw. 14 aerodynamisch
so profiliert sein, dass sie einen möglichst niedrigen Strömungswiderstand
aufweisen.
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Die
in 3 gezeigte Ausführungsform lässt sich
besonders einfach in die Frischluftleitung 4 integrieren.
Grundsätzlich
ist jedoch klar, dass die Frischluftleitung 4 im Bereich
des Stellantriebs 15 auch einen entsprechend aufgeweiteten
Querschnitt aufweisen kann, um den Strömungswiderstand in diesem Bereich
zu reduzieren.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 5 kommt
der Stellantrieb 15 ohne Stellglied 16 aus, da der
Stellantrieb 15 bei dieser Ausführungsform elektromagnetisch
arbeitet. Dementsprechend kann der Stellantrieb 15 hier
auch außerhalb
der Frischluftleitung 4 angeordnet sein. Beispielsweise
erstreckt sich der Stellantrieb 15 koaxial zur Frischluftleitung 4 im Bereich
der Hülse 10 und
kann insbesondere an der Hülle 9 außen anliegen.
Der Stellantrieb 15 wirkt bei dieser Ausführungsform
mit der Hülse 10 berührungslos über elektromagnetische
Kräfte
zusammen, und zwar durch die Hülle 9 hindurch.
Es ist klar, dass hierzu die Hülse 10 und
die Hülle 9 aus
entsprechenden Werkstoffen hergestellt sind. Beispielsweise besteht
die Hülle 9 der
Frischluftleitung 4 aus einem Kunststoff, während die
Hülse 10 durch
einen ferromagnetischen Werkstoff gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform
existieren somit neben der Hülse 10 keine
beweglichen Komponenten, wodurch die Gefahr einer Verrußung oder
Versottung und somit eine Funktionsbeeinträchtigung des AGR-Ventils 3 reduziert
ist.
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Zusätzlich oder
alternativ kann der elektromagnetisch arbeitende Stellantrieb 15 auch
mit einem hier nicht gezeigten Stellglied 16 zusammenwirken,
das mit der Hülse 10 verbunden
ist, um die Hülse 10 zum
axialen Verstellen anzutreiben.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform kann
das AGR-Ventil 3 außerdem mit
einer Rückstelleinrichtung
ausgestattet sein, die bei den hier gezeigten Ausführungsformen
jedoch nicht dargestellt ist. Eine derartige Rückstelleinrichtung kann beispielsweise
in Form einer Rückstellfeder
vorge sehen sein und insbesondere in den Stellantrieb 15 integriert
sein. Die Rückstelleinrichtung
ist so ausgestaltet, dass sie die Hülse 10 bei ausgefallener
oder ausgeschalteter Stelleinrichtung 12 stromauf antreibt. Mit
Hilfe der Rückstelleinrichtung
nimmt die Hülse 10 somit
von selbst eine Position mit minimierter AGR-Rate ein. Sofern der
Verschlusskörper 13 vorgesehen
ist, wird dieser in die Position mit minimalem Öffnungsquerschnitt bzw. in
die Verschlussposition angetrieben.
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Entsprechend
der in 6 gezeigten Ausführungsform kann das AGR-Ventil 3 außerdem mit wenigstens
einem Strömungsleitelement 20 ausgestattet
sein. Dieses Strömungsleitelement 20 ist
dabei so ausgestaltet, dass es bei aktiver Abgasrückführung die
aus der Mündungsöffnung 8 austretenden
Abgase zumindest teilweise am Verschlusskörper 13 vorbeileitet.
Dabei ist es grundsätzlich
möglich,
ein derartiges Strömungsleitelement 20 wie
in der dargestellten Ausführungsform
an der Hülse 10 zu
befestigen, wobei sich das Strömungsleitelement 20 dabei
innerhalb der Frischluftleitung 4 stromauf des Verschlusskörpers 13 befindet.
Dabei ist klar, dass das an der Hülse 10 befestigte
Strömungsleitelement 20 so
positioniert ist, dass es beim Verstellen der Hülse 10 nicht mit dem
Endabschnitt 7 kollidiert. Alternativ könnte das Strömungsleitelement 20 grundsätzlich auch
am Verschlusskörper 13 befestigt sein.
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In 6 ist
außerdem
eine Variante dargestellt, die kumulativ oder alternativ zur Anwendung kommen
kann, bei welcher zwei Strömungsleitelemente 20' in der AGR-Leitung 2 bzw.
in deren Endabschnitt 7 stromauf der Mündungsöffnung 8 angeordnet
sind. Ebenso ist es möglich,
das Strömungsleitelement 20 am
Endabschnitt 7 zu befestigen, und zwar so, dass es sich
dann stromauf der Mündungsöffnung 8 in
der Frischluftleitung 4 befindet. Dabei ist klar, dass
das am Endabschnitt 7 befestigte Strömungsleitelement 20 so
positioniert ist, dass es beim Verstellen der Hülse 10 nicht mit dem
Verschlusskörper 13 kollidiert.
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Zwar
sind die hier gezeigten Strömungsleitelemente 20, 20' grundsätzlich einer
starken Beaufschlagung mit Abgas ausgesetzt, jedoch sind diese Strömungsleitelemente 20, 20' nicht an der
Einstellung der AGR-Rate beteiligt, so dass eine Verrußung oder
Versottung dieser Strömungsleitelemente 20, 20' keinen Einfluss
auf die Funktionsweise der AGR-Einrichtung 1 hat.
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Zusätzlich oder
alternativ zu dem wenigstens einen Strömungsleitelement 20, 20' kann der Endabschnitt 7 zumindest
in einem die Mündungsöffnung 8 aufweisenden
Endbereich 21 gegenüber
der Strömungsrichtung
der Frischluftströmung 5 einen geneigten
Verlauf aufweisen. Auf diese Weise erhält das Abgas an der Mündungsöffnung 8 eine
Richtungskomponente, die das Abgas an dem fluchtend zur Mündungsöffnung 8 angeordneten
Verschlusskörper 13 vorbeiführt. Mit
Hilfe des geneigten Endbereichs 21 und/oder mit Hilfe des
wenigstens einen Strömungsleitelements 20; 21 wird
eine direkte Beaufschlagung des Verschlusskörpers 13 mit den rückgeführten Abgasen
ver mieden, wodurch die Gefahr einer Versottung oder Verrußung des
Verschlusskörpers 13 reduziert
ist.
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Bei
den hier gezeigten Ausführungsformen erstreckt
sich der Endabschnitt 7 zumindest bereichsweise parallel
zur Frischluftleitung 4. Zweckmäßig ist der Endabschnitt 7 oder
zumindest die Mündungsöffnung 8 konzentrisch
innerhalb der Frischluftleitung 4 angeordnet. Grundsätzlich ist
jedoch auch eine exzentrische Anordnung der Mündungsöffnung 8 möglich.
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Bei
den Ausführungsformen
der 1 bis 6 und 9 ist jeweils
nur eine einzige AGR-Leitung 2 vorgesehen. Bei einigen
Brennkraftmaschinen können
abgasseitig Pulsationen entstehen, die sich nachteilig auf die Abgasrückführung auswirken
können.
Um solche Rückwirkungen
zu verhindern, kann es zweckmäßig sein,
mehr als eine AGR-Leitung 2 vorzusehen, wobei die einzelnen
AGR-Leitungen 2 abgasseitig verschiedenen Zylindern oder
verschiedenen Zylindergruppen der Brennkraftmaschine zugeordnet
sind. Dementsprechend zeigen die 7 und 8 zwei
Ausführungsbeispiele
für Varianten der
AGR-Einrichtung 1,
die jeweils mit zwei AGR-Leitungen 2 und 2' arbeiten. Mit
beiden AGR-Leitungen 2, 2' können bei aktiver Abgasrückführung die
Abgase parallel in die Frischluftleitung 4 eingeleitet
werden. Die beiden AGR-Leitungen 2, 2' sind dabei zweckmäßig zwei
verschiedenen Zylindern oder Zylindergruppen der Brennkraftmaschine
zugeordnet.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 7 sind die
beiden AGR-Leitungen 2, 2' separat ausgestaltet und
separat durch die Hülle 9 der
Frischluftleitung 9 hindurchgeführt. Des Weiteren sind die
beiden Mündungsöffnungen 8, 8' der beiden
Endabschnitte 7, 7' innerhalb
der Frischluftleitung 4 zweckmäßig nebeneinander angeordnet.
Bei der Variante gemäß 7 ist
das AGR-Ventil 3 zum Steuern der AGR-Leitungen 2, 2' mit zwei Verschlusskörpern 13, 13' ausgestattet,
die gemeinsam an der Hülse 10 befestigt
sind und gemeinsam durch axiales Verstellen der Hülse 10 relativ
zur jeweiligen Mündungsöffnung 8, 8' positionierbar
sind.
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Im
Unterschied dazu sind bei der Ausführungsform gemäß 8 die
beiden AGR-Leitungen 2, 2' integriert ausgebildet. In der
gezeigten, bevorzugten Ausführungsform
sind dabei die beiden AGR-Leitungen 2, 2' koaxial ineinander
angeordnet. Die Abgase der inneren AGR-Leitung 2' werden dabei
dem Inneren der inneren AGR-Leitung 2' transportiert, während die
Abgase der äußeren AGR-Leitung 2 im
Ringraum zwischen der äußeren AGR-Leitung 2 und
der inneren AGR-Leitung 2' transportiert werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind auch die Mündungsöffnungen 8, 8' der beiden
AGR-Leitungen 2, 2' innerhalb
der Frischluftleitung 4 konzentrisch zueinander angeordnet
bzw. konzentrisch ineinander angeordnet. Dabei können die beiden Mündungsöffnungen 8, 8' in axialer,
Richtung zueinander versetzt angeordnet sein, derart, dass ein gemeinsamer
Verschlusskörper 13 ausreicht,
die Mündungsöffnung 8 der äuße ren AGR-Leitung 2 oder
gleichzeitig beide Mündungsöffnungen 8, 8' zu verschließen.
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Entsprechend 9 kann
die AGR-Einrichtung 1 bei einer weiteren Ausführungsform
außerdem
mit einer Frischlufthilfsleitung 22 ausgestattet sein.
Diese Frischlufthilfsleitung 22 erstreckt sich auslassseitig
im Endabschnitt 7 der AGR-Leitung 2, und zwar koaxial
zum Endabschnitt 7 und wenigstens bis zu dessen Mündungsöffnung 8.
In 9 ist ein auslassseitiges Ende der Frischlufthilfsleitung 22 erkennbar,
das in der Mündungsöffnung 8 konzentrisch angeordnet
ist. Mit Hilfe dieser Frischlufthilfsleitung 22 kann Frischluft
zentral in den Abgasstrom 6 eingeleitet werden, der bei
aktiver Abgasrückführung durch
die Mündungsöffnung 8 in
die Frischluftleitung 4 eintritt. Die in die Frischlufthilfsleitung 22 einlassseitig
eintretende und auslassseitig austretende Frischluft ist in 9 durch
Pfeile 23 symbolisiert. Da die Mündungsöffnung 8 vorzugsweise
fluchtend zum Verschlusskörper 13 ausgerichtet
ist, fluchtet auch das auslassseitige Ende der Frischlufthilfsleitung 22 zum
Verschlusskörper 13.
Dementsprechend wird der Verschlusskörper 13 bei aktiver
Abgasrückführung mit
der zentral strömenden
Frischluft 23 aus der Frischlufthilfsleitung 22 beaufschlagt,
die dabei den Verschlusskörper 13 umströmt. Hierdurch
wird quasi ein Schutzfilm aus Frischluft für den Verschlusskörper 13 gebildet,
der einen unmittelbaren Kontakt des Verschlusskörpers 13 mit den rückgeführten Abgasen 6 verhindert
oder zumindest erschwert. Die Gefahr einer Ver schmutzung des Verschlusskörpers 13 wird
dadurch erheblich reduziert.
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Um
Frischluft 23 zentral in die rückgeführten Abgase 6 einleiten
zu können,
ist die Frischlufthilfsleitung 22 einlassseitig mit einer
entsprechenden Frischluftquelle gekoppelt. Im vorliegenden Fall
erstreckt sich die Frischlufthilfsleitung 22 einlassseitig bis
in die Frischluftleitung 4, und zwar so, dass sich ihr
einlassseitiges Ende stromauf der Mündungsöffnung 8 der AGR-Leitung 2 befindet.
Erreicht wird dies hier dadurch, dass sich die Frischlufthilfsleitung 22 durch
eine nicht näher
bezeichnete Wandung der AGR-Leitung 2 hindurch erstreckt.
Das einlassseitige Ende der Frischlufthilfsleitung 22 befindet
sich dann stromauf der AGR-Leitung 2 in der Frischluftleitung 4. Vorzugsweise
erstreckt sich die Frischlufthilfsleitung 22 wie hier zwischen
ihren Enden geradlinig.
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Die
Positionierung des auslassseitigen Endes der Frischluftleitung 22 innerhalb
der Mündungsöffnung 8 erfolgt
zweckmäßig so,
dass mit Hilfe des Verschlusskörpers 13 bei
deaktivierter Abgasrückführung zumindest
die Mündungsöffnung 8 in
gewünschter
Weise verschlossen werden kann. Gleichzeitig kann außerdem das
auslassseitige Ende der Frischlufthilfsleitung 22 mit Hilfe
des Verschlusskörpers 13 verschlossen
werden. Sofern als Minimalquerschnitt für die Mündungsöffnung 8 ein vorbestimmter
Mindestspalt offen bleiben soll, lässt sich mit Hilfe des auslassseitigen
Endes der Frisch lufthilfsleitung 22 ein entsprechender
Anschlag für
den Verschlusskörper 13 definieren.
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Es
ist klar, dass bei einer Ausführungsform mit
zwei AGR-Leitungen 2, 2' auch dementsprechend
zwei Frischlufthilfsleitungen 22 vorgesehen sein können.
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Bei
der in 9 gezeigten Ausführungsform, wird die Frischluft 23,
die zentral in die rückgeführten Abgase 6 eingeblasen
wird, intern aus der Frischluftleitung 4 entnommen. Bei
einer anderen Ausführungsform
ist grundsätzlich
auch eine externe Zuführung
dieser Frischluft 23 denkbar. Beispielsweise könnte die
Frischlufthilfsleitung 22 wie die zweite AGR-Leitung 2' bei der Ausführungsform
gemäß 8 koaxial
innerhalb der (ersten) AGR-Leitung 2 verlaufen und an geeigneter
Stelle an eine entsprechende Frischluftversorgung angeschlossen
sein.