Die Erfindung betrifft ein Abgasrückführventil nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an exhaust gas recirculation valve according to the features of the preamble of claim 1.
Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 38 36 723 C1 beschrieben, eine Vorrichtung zur Abgasrückführung an einer mehrzylindrigen Dieselbrennkraftmaschine bekannt. Die Vorrichtung umfasst Abgaskrümmer, welche verschiedenen Zylindergruppen zugeordnet sind, mit baueinheitlich zu einem Doppelrohr zusammengefassten Krümmerteilen. Die Krümmerteile weisen eine die Fluten beider Abgaskrümmer trennende gemeinsame Zwischenwand auf, in der eine Durchbrechung vorgesehen ist, über die die Krümmerteile beider Abgaskrümmer mit der Abgasrückführleitung in Verbindung stehen.From the prior art, as in the DE 38 36 723 C1 described, a device for exhaust gas recirculation on a multi-cylinder diesel engine known. The device comprises exhaust manifolds, which are assigned to different cylinder groups, with modular components combined into a double tube. The manifold parts have a common partition separating the flows of both exhaust manifolds, in which an opening is provided, via which the manifold parts of both exhaust manifolds communicate with the exhaust gas recirculation line.
In der DE 199 51 591 C1 wird eine Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit zwei Abgasfluten beschrieben. Die Abgasrückführeinrichtung weist eine Ventileinrichtung mit einem Betätigungselement auf, über welche die zwei Abgasfluten mit einer Abgasrückführleitung in Verbindung stehen. Die Ventileinrichtung weist ein Ventilgehäuse und zwei miteinander verbundene, axial in wenigstens einer Richtung bewegbare Ventilteller auf, welche jeweils einer der Abgasfluten zugeordnet sind. Zwischen den Ventiltellern ist ein die beiden Abgasfluten in allen Ventilsteilungen gegeneinander abdichtendes Element angeordnet.In the DE 199 51 591 C1 An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine with two exhaust gas flows is described. The exhaust gas recirculation device has a valve device with an actuating element, via which the two exhaust gas flows are in communication with an exhaust gas recirculation line. The valve device has a valve housing and two interconnected, axially movable in at least one direction valve disk, which are each associated with one of the exhaust gas flows. Between the valve plates a the two exhaust gas flows in all valve pitches against each other sealing element is arranged.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Abgasrückführventil anzugeben.The invention has for its object to provide an improved exhaust gas recirculation valve.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Abgasrückführventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by an exhaust gas recirculation valve with the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Ein Abgasrückführventil für eine Brennkraftmaschine mit zwei Abgasfluten bildet im geöffneten Zustand eine Verbindung zwischen den Abgasfluten und einer Abgasrückführleitung.An exhaust gas recirculation valve for an internal combustion engine with two exhaust gas flows in the open state forms a connection between the exhaust gas flows and an exhaust gas recirculation line.
Erfindungsgemäß weist das Abgasrückführventil zwei Einströmkanäle auf, für jede Abgasflut einen eigenen Einströmkanal. Die beiden Einströmkanäle münden in eine gemeinsame Ventilsitzeinheit für einen Ventilteller des Abgasrückführventils. Die Ventilsitzeinheit weist zwei koaxial angeordnete Strömungskanäle auf, welche jeweils mit einem Einströmkanal verbunden sind. Durch diese koaxialen Strömungskanäle sind die Abgase der beiden Abgasfluten in der Ventilsitzeinheit voneinander getrennt geführt.According to the invention, the exhaust gas recirculation valve has two inflow channels, for each exhaust flue its own inflow channel. The two inflow channels open into a common valve seat unit for a valve disk of the exhaust gas recirculation valve. The valve seat unit has two coaxially arranged flow channels, which are each connected to an inflow channel. Through these coaxial flow channels, the exhaust gases of the two exhaust gas flows are guided separately in the valve seat unit.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine zweiflutige Abgasbeaufschlagung einer einzelnen Ventilsitzeinheit, wobei die Flutentrennung im Abgasrückführventil durch spaltminimierte Dichtflächen zwischen dem Ventilteller, auch als Ventilkörper bezeichnet, und der Ventilsitzeinheit erreicht wird. Dabei ist eine Dichtfläche durch eine innere Trennwand zwischen den Strömungskanälen gebildet. Durch diese Dichtfläche ist im geschlossenen Zustand des Abgasrückführventils ein Überströmen des Abgases zwischen den Strömungskanälen und des Weiteren ein Ausströmen des Abgases aus dem inneren Strömungskanal vermieden oder zumindest bis auf eine zulässige Leckage minimiert. Eine weitere Dichtfläche ist durch einen äußeren Umfangsrand der Ventilsitzeinheit gebildet. Durch diese weitere Dichtfläche ist im geschlossenen Zustand des Abgasrückführventils ein Ausströmen des Abgases aus dem äußeren Strömungskanal und, bei der zulässigen Leckage, auch des inneren Strömungskanals in Richtung eines Ausströmkanals des Abgasrückführventils vermieden. Dadurch ist eine gleichzeitige Dichtwirkung desselben Ventiltellers für beide Seiten, d. h. für beide Strömungskanäle, erreicht.The solution according to the invention allows a double-flow exhaust gas admission of a single valve seat unit, the flow separation in the exhaust gas recirculation valve being achieved by gap-minimized sealing surfaces between the valve disk, also referred to as valve body, and the valve seat unit. In this case, a sealing surface is formed by an inner partition wall between the flow channels. In the closed state of the exhaust gas recirculation valve, this sealing surface avoids an overflow of the exhaust gas between the flow channels and, furthermore, an outflow of the exhaust gas from the inner flow channel or at least minimizes to a permissible leakage. Another sealing surface is formed by an outer peripheral edge of the valve seat unit. By this further sealing surface is in the closed state of the exhaust gas recirculation valve, an outflow of the exhaust gas from the outer flow passage and, in the permissible leakage, and the inner flow passage in the direction of a Ausströmkanals the exhaust gas recirculation valve avoided. This results in a simultaneous sealing effect of the same valve disk for both sides, d. H. for both flow channels, reached.
Durch die erfindungsgemäße Lösung ist auch bei einer Brennkraftmaschine mit Flutentrennung, d. h. mit zwei Abgasfluten, nur ein Abgasrückführventil erforderlich. Da auf diese Weise ein zusätzliches Abgasrückführventil einzusparen ist, ist eine Materialreduzierung, Kostenreduzierung, Gewichtsreduzierung und eine Reduzierung eines Bauraumbedarfs für die Abgasrückführung an einem Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine als Antriebsmotor und mit der erfindungsgemäßen Lösung für die Abgasrückführung erreicht.The inventive solution is also in an internal combustion engine with flooding separation, d. H. with two exhaust fumes, only one exhaust gas recirculation valve required. Since in this way an additional exhaust gas recirculation valve is to be saved, a material reduction, cost reduction, weight reduction and a reduction in space requirements for exhaust gas recirculation on a vehicle with an internal combustion engine as a drive motor and with the inventive solution for the exhaust gas recirculation is achieved.
Des Weiteren ist durch die koaxiale Anordnung der Strömungskanäle in der Ventilsitzeinheit eine einseitige Belastung des Ventiltellers vermieden, da der Ventilteller durch die abwechselnd einströmenden Abgase der beiden Abgasfluten entweder auf einer mit dem Querschnitt des inneren Strömungskanals korrespondierenden inneren Kreisfläche belastet wird oder auf einer mit dem Querschnitt des äußeren Strömungskanals korrespondierenden äußeren Ringfläche belastet wird. D. h. es erfolgt stets eine rotationssymmetrische Belastung des Ventiltellers. Dabei wirkt eine durch das einströmende Gas auftretende Kraft auf den Ventilteller stets senkrecht nach oben. Eine einseitige Belastung, welche zu einem seitlichen Kippen und/oder Verformen des Ventiltellers und dadurch zu zumindest temporären Leckagen führen könnte, tritt daher nicht auf.Furthermore, the coaxial arrangement of the flow channels in the valve seat unit avoids a one-sided loading of the valve disk since the valve disk is loaded by the alternately incoming exhaust gases of the two exhaust gas flows either on an inner circular surface corresponding to the cross section of the inner flow channel or on one with the cross section the outer flow channel corresponding outer annular surface is loaded. Ie. There is always a rotationally symmetrical load on the valve disk. In this case, a force acting on the valve disk by the inflowing gas always acts vertically upwards. A one-sided load, which could lead to a lateral tilting and / or deformation of the valve disk and thereby at least temporary leaks, therefore does not occur.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:Showing:
1 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Abgasrückführventils, 1 schematically a perspective view of an exhaust gas recirculation valve,
2 schematisch eine Schnittdarstellung eines Abgasrückführventils, 2 schematically a sectional view of an exhaust gas recirculation valve,
3 schematisch eine Schnittdarstellung eines oberen Teils eines Abgasrückführventils, 3 schematically a sectional view of an upper part of an exhaust gas recirculation valve,
4 schematisch eine Schnittdarstellung eines unteren Teils eines Abgasrückführventils, 4 schematically a sectional view of a lower part of an exhaust gas recirculation valve,
5 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Ventilsitzeinheit eines Abgasrückführventils, 5 FIG. 2 schematically a perspective view of a valve seat unit of an exhaust gas recirculation valve, FIG.
6 schematisch eine Schnittdarstellung einer Ventilsitzeinheit eines Abgasrückführventils, 6 schematically a sectional view of a valve seat unit of an exhaust gas recirculation valve,
7 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Ventilsitzeinheit eines Abgasrückführventils, und eines darauf angeordneten und geschnitten dargestellten Ventiltellers, 7 FIG. 2 schematically a perspective view of a valve seat unit of an exhaust gas recirculation valve, and of a valve disk arranged thereon and cut away, FIG.
8 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Ventilsitzeinheit eines Abgasrückführventils und eines Strömungsführungselementes, 8th FIG. 2 schematically a perspective view of a valve seat unit of an exhaust gas recirculation valve and a flow guide element, FIG.
9 schematisch eine Ventilsitzeinheit eines Abgasrückführventils in Draufsicht, 9 schematically a valve seat unit of an exhaust gas recirculation valve in plan view,
10 schematisch eine Schnittdarstellung einer Ventilsitzeinheit eines Abgasrückführventils entlang der Schnittlinie X-X in 9, und 10 schematically a sectional view of a valve seat unit of an exhaust gas recirculation valve along the section line XX in 9 , and
11 schematisch eine Schnittdarstellung einer Ventilsitzeinheit eines Abgasrückführventils entlang der Schnittlinie XI-XI in 9. 11 schematically a sectional view of a valve seat unit of an exhaust gas recirculation valve along the section line XI-XI in 9 ,
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
In den 1 und 2 ist ein Abgasrückführventil 1 für eine Brennkraftmaschine mit zwei Abgasfluten dargestellt, wobei 1 eine perspektivische Darstellung und 2 eine Schnittdarstellung des Abgasrückführventils 1 zeigt. Die 3 und 4 zeigen einen oberen bzw. einen unteren Teil des Abgasrückführventils 1 in Schnittdarstellung.In the 1 and 2 is an exhaust gas recirculation valve 1 shown for an internal combustion engine with two exhaust gas flows, wherein 1 a perspective view and 2 a sectional view of the exhaust gas recirculation valve 1 shows. The 3 and 4 show an upper and a lower part of the exhaust gas recirculation valve 1 in section.
Das Abgasrückführventil 1 bildet im geöffneten Zustand eine Verbindung zwischen den Abgasfluten und einer Abgasrückführleitung zur Rückführung von Abgas zur Brennkraftmaschine. In 2 sind Strömungsrichtungen des Abgases im Abgasrückführventil 1 durch Strömungspfeile P1, P2, P3 dargestellt, wobei das Abgas gemäß dieser Strömungspfeile P1, P2, P3 lediglich im hier nicht dargestellten geöffneten Zustand des Abgasrückführventils 1 strömt. In den 1 bis 4 ist das Abgasrückführventil 1 jeweils im geschlossenen Zustand dargestellt, so dass kein Abgas durch das Abgasrückführventil 1 in Richtung der Brennkraftmaschine strömt.The exhaust gas recirculation valve 1 forms in the open state, a connection between the exhaust gas flows and an exhaust gas recirculation line for the return of exhaust gas to the internal combustion engine. In 2 are flow directions of the exhaust gas in the exhaust gas recirculation valve 1 represented by flow arrows P1, P2, P3, wherein the exhaust gas according to these flow arrows P1, P2, P3 only in the open state of the exhaust gas recirculation valve, not shown here 1 flows. In the 1 to 4 is the exhaust gas recirculation valve 1 each shown in the closed state, so that no exhaust gas through the exhaust gas recirculation valve 1 flows in the direction of the internal combustion engine.
Die beiden Abgasfluten resultieren aus zwei getrennten Abgasleitungen, welche mit Abgasauslässen unterschiedlicher Zylinder der Brennkraftmaschine verbunden sind, wobei jede Abgasleitung mit mindestens einem Zylinder der Brennkraftmaschine verbunden ist. Bei Brennkraftmaschinen mit vier oder mehr Zylindern ist üblicherweise entsprechend jede Abgasleitung mit mehreren Zylindern der Brennkraftmaschine verbunden. Über das Abgasrückführventil 1 wird, wenn es geöffnet ist, zumindest ein Teil der Abgase der Brennkraftmaschine zur Brennkraftmaschine zurückgeführt und in eine Frischluftzufuhr der Brennkraftmaschine eingespeist.The two exhaust gas flows result from two separate exhaust pipes, which are connected to exhaust gas outlets of different cylinders of the internal combustion engine, wherein each exhaust pipe is connected to at least one cylinder of the internal combustion engine. In internal combustion engines having four or more cylinders, each exhaust pipe is usually connected to a plurality of cylinders of the internal combustion engine. About the exhaust gas recirculation valve 1 If it is open, at least part of the exhaust gases of the internal combustion engine is returned to the internal combustion engine and fed into a fresh air supply of the internal combustion engine.
Das Abgasrückführventil 1 weist zwei Einströmkanäle 2, 3 auf, für jede Abgasflut einen eigenen Einströmkanal 2, 3. Des Weiteren weist das Abgasrückführventil 1 einen Ausströmkanal 4 auf, über welchen das Abgas aus dem Abgasrückführventil 1 heraus zur Brennkraftmaschine strömt. Die beiden Einströmkanäle 2, 3 münden im Abgasrückführventil 1 in eine gemeinsame Ventilsitzeinheit 5 für einen Ventilteller 6 des Abgasrückführventils 1, wobei die Ventilsitzeinheit 5 zwei koaxial angeordnete Strömungskanäle 7, 8 aufweist, welche jeweils mit einem Einströmkanal 2, 3 verbunden sind. In den 1 bis 4 ist dabei das Abgasrückführventil 1 im geschlossenen Zustand dargestellt, d. h. der Ventilteller 6, auch als Ventilkörper bezeichnet, ist auf die Ventilsitzeinheit 5 aufgesetzt und dichtet auf diese Weise die beiden Strömungskanäle 7, 8 der Ventilsitzeinheit 5 und somit die beiden mit diesen verbundenen Einströmkanäle 2, 3 gegenüber dem Ausströmkanal 4 mit einer vorgegebenen Dichtwirkung ab.The exhaust gas recirculation valve 1 has two inflow channels 2 . 3 on, for each exhaust gas flow its own inflow channel 2 . 3 , Furthermore, the exhaust gas recirculation valve 1 an outflow channel 4 on, via which the exhaust gas from the exhaust gas recirculation valve 1 out to the engine flows. The two inflow channels 2 . 3 open in the exhaust gas recirculation valve 1 in a common valve seat unit 5 for a valve disk 6 the exhaust gas recirculation valve 1 , wherein the valve seat unit 5 two coaxially arranged flow channels 7 . 8th each having an inflow channel 2 . 3 are connected. In the 1 to 4 is the exhaust gas recirculation valve 1 shown in the closed state, ie the valve disc 6 , also referred to as valve body, is on the valve seat unit 5 put on and seals in this way the two flow channels 7 . 8th the valve seat unit 5 and thus the two inlet channels connected to these 2 . 3 opposite the outflow channel 4 with a predetermined sealing effect.
Dabei ist die vorgegebene Dichtwirkung bei dieser Abdichtung der Einströmkanäle 2, 3 gegenüber dem Ausströmkanal 4 zweckmäßigerweise derart, dass es sich um eine vollständige gasdichte Abdichtung handelt. D. h. die Einströmkanäle 2, 3 sind im geschlossenen Zustand des Abgasrückführventils 1 mittels des auf die Ventilsitzeinheit 5 aufgesetzten Ventiltellers 6 gegenüber dem Ausströmkanal 4 vollständig gasdicht abgedichtet, so dass eine Einleitung von Abgas in eine Frischluftzufuhr der Brennkraftmaschine bei geschlossenem Abgasrückführventil 1 sicher unterbunden ist. Dies wird durch ein dichtendes Aufsetzen eines Seitenrandbereichs des Ventiltellers 6 auf einen äußeren Umfangsrand 9 der Ventilsitzeinheit 5 im geschlossenen Zustand des Abgasrückführventils 1 erreicht.In this case, the predetermined sealing effect in this sealing of the inflow channels 2 . 3 opposite the outflow channel 4 suitably such that it is a complete gas-tight seal. Ie. the inflow channels 2 . 3 are in the closed state of the exhaust gas recirculation valve 1 by means of the valve seat unit 5 attached valve disc 6 opposite the outflow channel 4 sealed completely gas-tight, so that an introduction of exhaust gas in a fresh air supply of the internal combustion engine with the exhaust gas recirculation valve closed 1 is safely prevented. This is achieved by sealingly fitting a side edge region of the valve disk 6 on an outer peripheral edge 9 the valve seat unit 5 in the closed state of the exhaust gas recirculation valve 1 reached.
Des Weiteren dichtet der Ventilteller 6 aufgrund der Ausbildung der Ventilsitzeinheit 5 auch die beiden Strömungskanäle 7, 8 der Ventilsitzeinheit 5 und somit die beiden Einströmkanäle 2, 3 mit einer vorgegebenen Dichtwirkung gegeneinander ab, denn im geschlossenen Zustand des Abgasrückführventils 1 ist der Ventilteller 6 nicht nur auf den äußeren Umfangsrand 9 der Ventilsitzeinheit 5, sondern zusätzlich auch auf eine innere Trennwand 10 der Ventilsitzeinheit 5 zwischen dem äußeren Strömungskanal 7 und dem inneren Strömungskanal 8 aufgesetzt. Auf diese Weise ist ein Überströmen von Abgasen über die Ventilsitzeinheit 5 und deren mit den Einströmkanälen 2, 3 verbundene Strömungskanäle 7, 8 von einem Einströmkanal 2, 3 in den jeweils anderen Einströmkanal 3, 2 und damit von einer Abgasleitung in die andere Abgasleitung verhindert oder zumindest bis auf ein vorgegebenes Minimum reduziert.Furthermore, the valve plate seals 6 due to the design of the valve seat unit 5 also the two flow channels 7 . 8th the valve seat unit 5 and thus the two inflow channels 2 . 3 with a predetermined sealing effect against each other, because in the closed state of the exhaust gas recirculation valve 1 is the valve plate 6 not only on the outer peripheral edge 9 the valve seat unit 5 , but also on an inner partition 10 the valve seat unit 5 between the outer flow channel 7 and the inner flow channel 8th placed. In this way, an overflow of exhaust gases through the valve seat unit 5 and their with the inflow channels 2 . 3 connected flow channels 7 . 8th from an inflow channel 2 . 3 in the other inflow channel 3 . 2 and thus prevented by an exhaust pipe in the other exhaust pipe or at least reduced to a predetermined minimum.
Die vorgegebene Dichtwirkung zwischen dem Ventilteller 6 und der inneren Trennwand 10 der Ventilsitzeinheit 5 ist bevorzugt ebenfalls eine vollständige gasdichte Abdichtung, es können jedoch alternativ auch Leckagen zugelassen sein. D. h. bei der inneren Trennwand 10, genauer gesagt bei der Oberseite der inneren Trennwand 10, kann es sich um eine spaltminimierte Dichtfläche handeln, bei der ein minimaler Spalt bis zu einer vorgegebenen Größe zwischen der inneren Trennwand 10 und dem Ventilteller 6 im geschlossenen Zustand des Abgasrückführventils 1 zulässig ist. Durch die Dichtwirkung dieser inneren Trennwand 10 in Verbindung mit dem Ventilteller 6 wird die Flutentrennung durch eine vollständige Abdichtung oder zumindest durch eine Abdichtung mit einer vorgegebenen Dichtwirkung aufrechterhalten.The specified sealing effect between the valve disk 6 and the inner partition 10 the valve seat unit 5 is preferably also a complete gas-tight seal, but it may alternatively be leakages approved. Ie. at the inner partition 10 more precisely at the top of the inner bulkhead 10 , It may be a gap-minimized sealing surface, wherein a minimum gap up to a predetermined size between the inner partition wall 10 and the valve plate 6 in the closed state of the exhaust gas recirculation valve 1 is permissible. Due to the sealing effect of this inner partition 10 in connection with the valve plate 6 the flooding separation is maintained by a complete seal or at least by a seal with a predetermined sealing effect.
Um diese Dichtwirkung zu erreichen, sind der Ventilteller 6 und die Ventilsitzeinheit 5 entsprechend ausgebildet, wie insbesondere in den 2 und 4 sowie in 7 gezeigt. Im hier dargestellten Beispiel weist eine der Ventilsitzeinheit 5 zugewandte Unterseite des Ventiltellers 6 eine in Richtung der Ventilsitzeinheit 5 gewölbte Ausformung auf und die Oberseite der inneren Trennwand 10 der Ventilsitzeinheit 5 liegt etwas tiefer als der äußere Umfangsrand 9 der Ventilsitzeinheit 5. Auf diese Weise liegt im geschlossenen Zustand der Seitenrandbereich des Ventiltellers 6 auf dem äußeren Umfangsrand 9 der Ventilsitzeinheit 5 auf und dichtet diesen zweckmäßigerweise vollständig in Richtung des Ausströmkanals 4 ab, und ein in Richtung der inneren Trennwand 10 gewölbter Bereich des Ventiltellers 6 liegt auf der inneren Trennwand 10 auf und dichtet auf diese Weise die beiden Strömungskanäle 7, 8 gegeneinander zumindest mit einer vorgegebenen Dichtwirkung ab, bevorzugt vollständig.To achieve this sealing effect, the valve disc 6 and the valve seat unit 5 trained accordingly, in particular in the 2 and 4 as in 7 shown. In the example shown here, one of the valve seat unit 5 facing bottom of the valve disk 6 one in the direction of the valve seat unit 5 arched molding on and the top of the inner bulkhead 10 the valve seat unit 5 is slightly lower than the outer peripheral edge 9 the valve seat unit 5 , In this way, in the closed state, the side edge region of the valve disk 6 on the outer peripheral edge 9 the valve seat unit 5 expediently seals it completely in the direction of the outflow channel 4 off, and one toward the inner bulkhead 10 arched area of the valve disk 6 lies on the inner partition 10 on and seals in this way the two flow channels 7 . 8th against each other at least with a predetermined sealing effect, preferably completely.
Die Ventilsitzeinheit 5 ist im hier gezeigten Beispiel als ein separates Bauteil ausgebildet, wie in den 5 bis 11 dargestellt. Sie ist vorzugsweise aus Edelstahl ausgebildet. Diese als separates Bauteil ausgebildete Ventilsitzeinheit 5 ist in ein Gehäuse 11 des Abgasrückführventils 1 eingesetzt und stoff-, form- und/oder kraftschlüssig mit diesem verbunden. Beispielsweise ist die Ventilsitzeinheit 5 in das Gehäuse 11 des Abgasrückführventils 1 eingegossen und somit stoffschlüssig mit diesem verbunden. Das Gehäuse 11 ist beispielsweise aus Aluminium ausgebildet. In einem Gießverfahren, beispielsweise in einem Spritzgussverfahren, zur Herstellung des Gehäuses 11 wird die Ventilsitzeinheit 5 zweckmäßigerweise als ein Einlegeteil in eine Gussform eingelegt und dann das Gehäuse 11 mittels der Gussform gegossen, so dass die Ventilsitzeinheit 5 in das Gehäuse 11 eingegossen wird. Die Ventilsitzeinheit 5 aus Edelstahl ist sehr temperaturbeständig und widersteht daher den sehr hohen Abgastemperaturen im Abgasrückführventil 1 ohne eine spezielle Kühlung der Ventilsitzeinheit 5. Das Gehäuse 11 aus Aluminium ist im Einbauzustand im Fahrzeug zweckmäßigerweise an entsprechende Kühlmittelleitungen angeschlossen und mit Wasser oder einem anderen Kühlmittel zu kühlen.The valve seat unit 5 is formed in the example shown here as a separate component, as in the 5 to 11 shown. It is preferably formed of stainless steel. This formed as a separate component valve seat unit 5 is in a housing 11 the exhaust gas recirculation valve 1 used and material, form and / or non-positively connected thereto. For example, the valve seat unit 5 in the case 11 the exhaust gas recirculation valve 1 poured and thus materially connected to this. The housing 11 is formed of aluminum, for example. In a casting process, for example in an injection molding process, for the production of the housing 11 becomes the valve seat unit 5 expediently inserted as an insert in a mold and then the housing 11 poured by means of the casting mold, so that the valve seat unit 5 in the case 11 is poured. The valve seat unit 5 Made of stainless steel is very temperature resistant and therefore resists the very high exhaust gas temperatures in the exhaust gas recirculation valve 1 without a special cooling of the valve seat unit 5 , The housing 11 made of aluminum in the installed state in the vehicle is conveniently connected to appropriate coolant lines and to cool with water or other coolant.
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 11 zumindest aus zwei Teilen gebildet, beispielsweise aus einem Oberteil und einem Unterteil. Diese Ausführungsform wird auch als Steckventil bezeichnet, da die beiden Gehäuseteile und/oder weitere Elemente des Abgasrückführventils 1 zusammenzustecken sind, d. h. sie sind ineinanderzustecken. Durch diese Ausbildung des Gehäuses 11 ist es ermöglicht, die Ventilsitzeinheit 5 vor dem Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile einzufügen. Beispielsweise ist die Ventilsitzeinheit 5 in das Unterteil des Gehäuses 11 einzufügen und dann das Oberteil aufzusetzen. Dadurch ist beispielsweise eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Befestigung der Ventilsitzeinheit 5 im Gehäuse 11 ermöglicht, indem die Ventilsitzeinheit 5 zwischen beiden Gehäuseteilen angeordnet ist und durch die beiden Gehäuseteile in ihrer Position gehalten ist. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung, insbesondere eine einfache Montage des Abgasrückführventils 1, da auf diese Weise das Anordnen der Ventilsitzeinheit 5 in der Gussform und das Umspritzen mit Aluminium zur Ausbildung des Gehäuses 11 nicht erforderlich ist. Zudem ist auf diese Weise auch eine einfache und kostengünstige Wartung des Abgasrückführventils 1 ermöglicht, da das Gehäuse 11 zu öffnen und die Ventilsitzeinheit 5, wenn erforderlich, auszutauschen ist.In another embodiment, the housing 11 at least formed of two parts, for example, an upper part and a lower part. This embodiment is also referred to as a plug-in valve, since the two housing parts and / or further elements of the exhaust gas recirculation valve 1 zusammenzustecken are, ie they are intertwined. Due to this design of the housing 11 it is possible the valve seat unit 5 before inserting the two housing parts. For example, the valve seat unit 5 in the lower part of the housing 11 insert and then put on the top. As a result, for example, a positive and / or non-positive attachment of the valve seat unit 5 in the case 11 allows by the valve seat unit 5 is disposed between the two housing parts and is held by the two housing parts in position. This allows a simple production, in particular a simple assembly of the exhaust gas recirculation valve 1 because in this way the arrangement of the valve seat unit 5 in the mold and overmoulding with aluminum to form the housing 11 is not required. In addition, in this way, a simple and inexpensive maintenance of the exhaust gas recirculation valve 1 allows, as the case 11 to open and the valve seat unit 5 , if necessary, to exchange.
In einer weiteren, hier nicht näher dargestellten Ausführungsform ist die Ventilsitzeinheit 5 nicht als ein separates Bauteil ausgebildet, sondern im Gehäuse 11 ausgeformt, d. h. das Gehäuse 11 oder zumindest der Gehäusebereich, in welchem die Ventilsitzeinheit 5 positioniert ist, ist einteilig mit der Ventilsitzeinheit 5 ausgebildet, so dass die Ventilsitzeinheit 5 als ein Bestandteil des Gehäuses 11 ausgebildet ist. Diese Ausbildung des Gehäuses 11 mit der Ventilsitzeinheit 5 kann beispielsweise mittels Stahlguss erfolgen, d. h. aus Stahl in einem Gießverfahren, so dass das Gehäuse 11 oder zumindest das Gehäuseteil mit der Ventilsitzeinheit 5 als ein Stahlgussteil ausgebildet ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann das Abgasrückführventil 1 als Steckventil ausgebildet sein, so dass beispielsweise zur Montage des Abgasrückführventils 1 das Gehäuseteil mit darin ausgeformter Ventilsitzeinheit 5 mit einem anderen Gehäuseteil zusammenzustecken ist. Dadurch wird eine einfache Herstellung, insbesondere eine einfache Montage des Abgasrückführventils 1, und zudem eine einfache Wartung ermöglicht, da das Gehäuses 11 für Wartungsarbeiten wieder zu öffnen ist und das Gehäuseteil mit der Ventilsitzeinheit 5, wenn erforderlich, auszutauschen ist.In another, not shown embodiment, the valve seat unit 5 not formed as a separate component, but in the housing 11 formed, ie the housing 11 or at least the housing portion in which the valve seat unit 5 is positioned in one piece with the valve seat unit 5 formed so that the valve seat unit 5 as a component of the housing 11 is trained. This training of the housing 11 with the valve seat unit 5 can be done for example by means of cast steel, ie steel in a casting process, so that the case 11 or at least the housing part with the valve seat unit 5 is designed as a cast steel part. Also in this embodiment, the exhaust gas recirculation valve 1 be designed as a plug valve, so that, for example, for mounting the exhaust gas recirculation valve 1 the housing part with formed therein valve seat unit 5 is zusammenzustecken with another housing part. This results in a simple production, in particular a simple assembly of the exhaust gas recirculation valve 1 , and also allows easy maintenance since the housing 11 is open again for maintenance and the housing part with the valve seat unit 5 , if necessary, to exchange.
Der Ventilteller 6 ist zum Öffnen und Schließen des Abgasrückführventils 1 über eine Stange 12 mit einer Antriebseinheit 13 des Abgasrückführventils 1 verbunden, so dass der Ventilteller 6, um das Abgasrückführventil 1 zu öffnen, mittels der Antriebseinheit 13 von der Ventilsitzeinheit 5 abzuheben ist und, um das Abgasrückführventil 1 zu schließen, mittels der Antriebseinheit 13 auf die Ventilsitzeinheit 5 aufzusetzen ist. Hierbei handelt es sich gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Abgasrückführventilen 1 um eine inverse Öffnungsrichtung, da der Ventilteller 6 zum Öffnen des Abgasrückführventils 1 in Strömungsrichtung der Abgase zu bewegen ist, wie an den Strömungspfeilen P1, P2, P3 ersichtlich ist, und zum Schließen des Abgasrückführventils 1 entgegen der Strömungsrichtung der Abgase zu bewegen ist. Als Antriebseinheit 13 zum Bewegen des Ventiltellers 6 kann eine bereits bekannte Antriebseinheitsform verwendet werden. Es kann sich zum Beispiel um eine elektromagnetische, um eine elektromotorische oder um eine pneumatische Antriebseinheit 13 handeln, welche beispielsweise auch ein Getriebe aufweisen kann.The valve plate 6 is for opening and closing the exhaust gas recirculation valve 1 over a pole 12 with a drive unit 13 the exhaust gas recirculation valve 1 connected so that the valve plate 6 to the exhaust gas recirculation valve 1 to open, by means of the drive unit 13 from the valve seat unit 5 is to lift off and to the exhaust gas recirculation valve 1 to close, by means of the drive unit 13 on the valve seat unit 5 is to be set up. These are known from the prior art known exhaust gas recirculation valves 1 around an inverse opening direction, since the valve disk 6 for opening the exhaust gas recirculation valve 1 is to move in the flow direction of the exhaust gases, as can be seen on the flow arrows P1, P2, P3, and closing the exhaust gas recirculation valve 1 is to be moved against the flow direction of the exhaust gases. As a drive unit 13 for moving the valve disk 6 For example, an already known drive unit form can be used. It may be, for example, an electromagnetic, an electromotive or a pneumatic drive unit 13 act, which may for example also have a transmission.
Um ein sicheres und dichtes Schließen des Abgasrückführventils 1 sicherzustellen und ein Öffnen durch eine Krafteinwirkung der Abgase aufgrund einer Druckpulsation der Abgase zu verhindern, kann ein Sperrelement zur Sicherung des Ventiltellers 6 im geschlossenen Zustand des Abgasrückführventils 1 vorgesehen sein, welches beispielsweise an der Stange 12, die den Ventilteller 6 mit der Antriebseinheit 13 verbindet, angreift und eine Aufwärtsbewegung der Stange 12 und damit des Ventiltellers 6 im geschlossenen Zustand des Abgasrückführventils 1 sicher verhindert, um dadurch diesen geschlossenen Zustand aufrechtzuerhalten.To ensure a safe and tight closing of the exhaust gas recirculation valve 1 To ensure and prevent opening by a force of the exhaust gases due to a pressure pulsation of the exhaust gases, a locking element for securing the valve disk 6 in the closed state of the exhaust gas recirculation valve 1 be provided, which, for example, on the pole 12 holding the valve plate 6 with the drive unit 13 connects, attacks and an upward movement of the rod 12 and thus the valve disk 6 in the closed state of the exhaust gas recirculation valve 1 safely prevented, thereby maintaining this closed state.
Um das getrennte Einströmen der Abgase der beiden Abgasfluten in jeweils einen Strömungskanal 7, 8 der Ventilsitzeinheit 5 zu ermöglichen, ist der äußere Strömungskanal 7 der Ventilsitzeinheit 5 seitlich in Richtung des diesem zugeordneten Einströmkanals 2 geöffnet. Auf diese Weise strömt das Abgas dieser Abgasflut in radialer Richtung in die Ventilsitzeinheit 5 ein, d. h. in den äußeren Strömungskanal 7 der Ventilsitzeinheit 5. Im geöffneten Zustand des Abgasrückführventils 1 strömt das Abgas danach aus dem äußeren Strömungskanal 7 nach oben aus und in Richtung des Ausströmkanals 4, wie in 2 mittels der Strömungspfeile P1, P3 dargestellt.To the separate inflow of the exhaust gases of the two exhaust gas flows in each case a flow channel 7 . 8th the valve seat unit 5 to allow, is the outer flow channel 7 the valve seat unit 5 laterally in the direction of this associated inflow 2 open. In this way, the exhaust gas flows this exhaust gas flow in the radial direction in the valve seat unit 5 one, ie in the outer flow channel 7 the valve seat unit 5 , In the open state of the exhaust gas recirculation valve 1 The exhaust gas then flows out of the outer flow channel 7 upwards out and in the direction of the outflow channel 4 , as in 2 represented by the flow arrows P1, P3.
Der innere Strömungskanal 8 der Ventilsitzeinheit 5 ist, um die Flutentrennung in der Ventilsitzeinheit 5 zu ermöglichen, nach unten in Richtung des diesem zugeordneten Einströmkanals 3 geöffnet. Im geöffneten Zustand des Abgasrückführventils 1 strömt das Abgas dann von unten in den inneren Strömungskanal 8 ein und nach oben in Richtung des Ausströmkanals 4 aus, wie in 2 mittels der Strömungspfeile P2, P3 dargestellt.The inner flow channel 8th the valve seat unit 5 is to flood separation in the valve seat unit 5 to allow down in the direction of this associated inflow 3 open. In the open state of the exhaust gas recirculation valve 1 then the exhaust gas flows from below into the inner flow channel 8th one and upwards in the direction of the outflow channel 4 out, like in 2 represented by the flow arrows P2, P3.
Vorteilhafterweise ist im äußeren Strömungskanal 7 ein Strömungsführungselement 14 angeordnet oder ausgebildet. Dieses Strömungsführungselement 14 ist in 8 vor dem Anordnen in der Ventilsitzeinheit 5 und in den 2, 4 und 9 bis 11 im in der Ventilsitzeinheit 5 angeordneten Zustand dargestellt. Durch das Strömungsführungselement 14 ist ein Drall des Abgases im äußeren Strömungskanal 7 verhindert, d. h. eine Kreisbewegung des Abgases im äußeren Strömungskanal 7. Es ist auf diese Weise sichergestellt, dass das Abgas auf möglichst schnellem Weg durch den äußeren Strömungskanal 7 hindurch in Richtung des Ausströmkanals 4 strömt.Advantageously, in the outer flow channel 7 a flow guide element 14 arranged or formed. This flow guide element 14 is in 8th before placing in the valve seat unit 5 and in the 2 . 4 and 9 to 11 in the valve seat unit 5 arranged state shown. Through the flow guide element 14 is a twist of the exhaust gas in the outer flow channel 7 prevents, ie a circular movement of the exhaust gas in the outer flow channel 7 , It is ensured in this way that the exhaust gas on the fastest possible way through the outer flow channel 7 through in the direction of the outflow channel 4 flows.
Um diese günstige Strömungsführung durch den äußeren Strömungskanal 7 hindurch zu ermöglichen, ist das Strömungsführungselement 14 vorzugsweise sich in Richtung des Ventiltellers 6 keilförmig verjüngend ausgebildet. Im hier dargestellten Beispiel ist das Strömungsführungselement 14 aus Blech ausgebildet, d. h. als ein keilförmig ausgeformtes Blechteil, welches in die Ventilsitzeinheit 5 eingeschweißt ist. In alternativen Ausführungsformen kann das Strömungsführungselement 14 auch in der Ventilsitzeinheit 5 ausgeformt sein, d. h. es ist dann einteilig mit den anderen Bestandteilen der Ventilsitzeinheit 5 ausgebildet.To this favorable flow guidance through the outer flow channel 7 through is the flow guide element 14 preferably in the direction of the valve disk 6 formed wedge-shaped tapered. In the example shown here is the flow guide element 14 formed of sheet metal, that is, as a wedge-shaped sheet metal part, which in the valve seat unit 5 is welded. In alternative embodiments, the flow guide element 14 also in the valve seat unit 5 be formed, ie it is then integral with the other components of the valve seat unit 5 educated.
Diese Lösung des Abgasrückführventils 1 ermöglicht eine zweiflutige Abgasbeaufschlagung einer einzelnen Ventilsitzeinheit 5, wobei die Flutentrennung im Abgasrückführventil 1 durch eine spaltminimierte Dichtfläche zwischen dem Ventilteller 6, auch als Ventilkörper bezeichnet, und der Ventilsitzeinheit 5 erreicht wird. Dabei ist eine Dichtfläche durch die innere Trennwand 10 zwischen den Strömungskanälen 7, 8 gebildet. Durch diese Dichtfläche ist im geschlossenen Zustand des Abgasrückführventils 1 ein Überströmen des Abgases zwischen den Strömungskanälen 7, 8 vermieden oder zumindest nahezu vermieden, wenn eine zulässige Leckage vorhanden ist. Eine weitere Dichtfläche ist durch den äußeren Umfangsrand 9 der Ventilsitzeinheit 5 gebildet. Durch diese weitere Dichtfläche ist im geschlossenen Zustand des Abgasrückführventils 1 ein Ausströmen des Abgases aus den Strömungskanälen 7, 8 in den Ausströmkanal 4 vermieden. Dadurch ist eine gleichzeitige Dichtwirkung desselben Ventiltellers 6 für beide Seiten, d. h. für beide Strömungskanäle 7, 8 erreicht.This solution of the exhaust gas recirculation valve 1 allows a double-flow exhaust gas treatment of a single valve seat unit 5 , wherein the flooding separation in the exhaust gas recirculation valve 1 through a gap-minimized sealing surface between the valve disk 6 , also referred to as valve body, and the valve seat unit 5 is reached. Here is a sealing surface through the inner partition 10 between the flow channels 7 . 8th educated. Through this sealing surface is in the closed state of the exhaust gas recirculation valve 1 an overflow of the exhaust gas between the flow channels 7 . 8th avoided or at least almost avoided, if a permissible leakage is available. Another sealing surface is through the outer peripheral edge 9 the valve seat unit 5 educated. By this further sealing surface is in the closed state of the exhaust gas recirculation valve 1 an outflow of the exhaust gas from the flow channels 7 . 8th in the discharge channel 4 avoided. This is a simultaneous sealing effect of the same valve disk 6 for both sides, ie for both flow channels 7 . 8th reached.
Durch die beschriebene Lösung ist auch bei einer Brennkraftmaschine mit Flutentrennung, d. h. mit zwei Abgasfluten, nur ein Abgasrückführventil 1 erforderlich. Da auf diese Weise ein zusätzliches Abgasrückführventil 1 einzusparen ist, ist eine Materialreduzierung, Kostenreduzierung, Gewichtsreduzierung und eine Reduzierung eines Bauraumbedarfs für die Abgasrückführung an einem Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine als Antriebsmotor und mit der beschriebenen Losung für die Abgasrückführung erreicht.By the described solution is also in an internal combustion engine with flooding, ie with two exhaust gas, only one exhaust gas recirculation valve 1 required. Because in this way an additional exhaust gas recirculation valve 1 is to be saved, a material reduction, cost reduction, weight reduction and a reduction in space requirements for exhaust gas recirculation on a vehicle with an internal combustion engine as a drive motor and with the described solution for the exhaust gas recirculation is achieved.
Des Weiteren ist als ein besonderer Vorteil dieser Lösung durch die koaxiale Anordnung der Strömungskanäle 7, 8 in der Ventilsitzeinheit 5 eine einseitige Belastung des Ventiltellers 6 vermieden, da der Ventilteller 6 durch die abwechselnd einströmenden Abgase der beiden Abgasfluten durch deren Pulsationen, d. h. durch die Druckpulsationen der Abgase, entweder auf einer mit dem Querschnitt des inneren Strömungskanals 8 korrespondierenden inneren Kreisfläche belastet wird oder auf einer mit dem Querschnitt des äußeren Strömungskanals 7 korrespondierenden äußeren Ringfläche belastet wird. D. h. es erfolgt stets eine rotationssymmetrische Belastung des Ventiltellers 6. Dabei wirkt eine durch das einströmende Abgas auftretende Kraft auf den Ventilteller 6 stets senkrecht nach oben. Eine einseitige Belastung, welche zu einem seitlichen Kippen und/oder Verformen des Ventiltellers 6 und dadurch zu zumindest temporären Leckagen führen könnte, tritt daher nicht auf.Furthermore, as a particular advantage of this solution is the coaxial arrangement of the flow channels 7 . 8th in the valve seat unit 5 a one-sided load of the valve disk 6 avoided, because the valve plate 6 by the alternately incoming exhaust gases of the two exhaust gas flows through their pulsations, ie by the pressure pulsations of the exhaust gases, either on one with the cross section of the inner flow channel 8th corresponding inner circle surface is loaded or on one with the cross section of the outer flow channel 7 corresponding outer annular surface is loaded. Ie. There is always a rotationally symmetrical load on the valve disk 6 , In this case, a force occurring due to the inflowing exhaust gas acts on the valve disk 6 always vertically upwards. A one-sided load, resulting in a lateral tilting and / or deformation of the valve disk 6 and thus could lead to at least temporary leaks, therefore does not occur.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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11
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AbgasrückführventilExhaust gas recirculation valve
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2, 32, 3
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Einströmkanalinflow
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44
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Ausströmkanaloutflow
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55
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VentilsitzeinheitValve seat unit
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66
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Ventiltellervalve disc
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77
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äußerer Strömungskanalouter flow channel
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88th
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innerer Strömungskanalinner flow channel
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99
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Umfangsrandcircumferential edge
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1010
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Trennwandpartition wall
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1111
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Gehäusecasing
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1212
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Stangepole
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1313
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Antriebseinheitdrive unit
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1414
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StrömungsführungselementFlow guide element
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P1, P2, P3P1, P2, P3
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Strömungspfeilflow arrow
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 3836723 C1 [0002] DE 3836723 C1 [0002]
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DE 19951591 C1 [0003] DE 19951591 C1 [0003]
