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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine AGR-Vorrichtung mit einem Deflektor für eine Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs. Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner einen AGR-Mischer für die AGR-Vorrichtung.
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Hintergrund
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Ein Fahrzeug kann mit einem Abgas-Rückführsystem (AGR-System) ausgerüstet sein. Das AGR-System dient dazu, die in einem von einer Verbrennungskraftmaschine abgeführten Abgas enthaltenen Emissionen zu reduzieren. Das AGR-System kann einen Teil des Abgases zu Frischluft zurückführen, um ein Gasgemisch bestehend aus zurückgeführtem Abgas und Frischluft zu erzeugen. Das zurückgeführte Abgas kann mit der Frischluft ungleichmäßig vermischt sein, um die Verbrennungseffizienz der Maschine folglich zu reduzieren.
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Kurzfassung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine AGR-Vorrichtung mit einem Diffusor herzustellen, welche derart konfiguriert ist, dass diese Frischluft mit zurückgeführtem Abgas wirkungsvoll vermischt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, einen AGR-Mischer für die AGR-Vorrichtung herzustellen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine AGR-Vorrichtung ein Gehäuse mit einem Außenrohr auf. Die AGR-Vorrichtung weist ferner ein in dem Außenrohr aufgenommenes Innenrohr auf. Das Innenrohr definiert auf der Innenseite einen inneren Durchlass. Das Innenrohr definiert auf der Außenseite mit dem Außenrohr einen ringförmigen Durchlass. Das Innenrohr besitzt eine Mehrzahl von Durchgangslöchern, welche den inneren Durchlass mit dem ringförmigen Durchlass verbinden. Das Gehäuse definiert auf der Innenseite einen AGR-Kanal, welcher mit dem ringförmigen Durchlass in Verbindung steht. Der AGR-Kanal nimmt einen Deflektor auf, welcher den AGR-Kanal aufteilt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung dient ein AGR-Mischer für eine AGR-Vorrichtung. Der AGR-Mischer ist derart konfiguriert, dass dieser in einem Außenrohr eines Gehäuses der AGR-Vorrichtung aufgenommen ist, um mit dem Außenrohr einen ringförmigen Durchlass zu definieren. Der AGR-Mischer weist einen Rohrkörper auf, welcher einen inneren Durchlass definiert und eine Mehrzahl von Durchgangslöcher besitzt, die entlang einer Umfangsrichtung des Rohrkörpers angeordnet sind, wobei die Durchgangslöcher den inneren Durchlass mit dem ringförmigen Durchlass verbinden. Der AGR-Mischer weist ferner einen Deflektor auf, welcher in einem in dem Gehäuse ausgebildeten AGR-Kanal aufgenommen ist, um den AGR-Kanal auf einer stromaufwärtigen Seite des Rohrkörpers aufzuteilen.
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Kurze Beschreibung der Abbildungen
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Die vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung ersichtlicher, die mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen erfolgt. In den Abbildungen sind:
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1 ein Blockdiagramm, welches ein AGR-System für eine Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs zeigt;
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2 eine Schnittansicht, welche eine AGR-Vorrichtung für das AGR-System gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
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3 eine Schnittansicht, welche die AGR-Vorrichtung zeigt, wobei die Schnittansicht einem Schnitt entlang der Linie III-III in 2 entspricht;
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4 eine perspektivische Schnittansicht, welche die AGR-Vorrichtung zeigt;
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5 bis 7 Schnittansichten, welche eine AGR-Vorrichtung gemäß den zweiten bis vierten Ausführungsformen zeigen;
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8 und 9 Schnittansichten, welche eine AGR-Vorrichtung gemäß fünften bis sechsten Ausführungsformen zeigen; und
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10 eine Schnittansicht, welche eine AGR-Vorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
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(Erste Ausführungsform)
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In der nachfolgenden Beschreibung erstreckt sich eine radiale Richtung entlang eines Pfeils, welcher in der/den Abbildung(en) mit „Radial” dargestellt ist. Eine axiale Richtung erstreckt sich entlang eines Pfeils, welcher in der/den Abbildung(en) mit „Axial” dargestellt ist. Eine Umfangsrichtung erstreckt sich entlang eines Pfeils, welcher in der/den Abbildung(en) mit „Umfangsrichtung” dargestellt ist. Eine vertikale Richtung erstreckt sich entlang eines Pfeils, welcher in der/den Abbildung(en) mit „Vertikal” dargestellt ist. Eine horizontale Richtung erstreckt sich entlang eines Pfeils, welcher in der/den Abbildung(en) mit „Horizontal” dargestellt ist. Eine Strömungsrichtung erstreckt sich entlang eines Pfeils, welcher in der/den Abbildung(en) mit „Strömung” dargestellt ist.
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Im Folgenden ist eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, besitzt eine Verbrennungskraftmaschine 150 gemäß dem vorliegenden Beispiel vier Zylinder, welche mit einem Einlasskrümmer 48 und einem Auslasskrümmer 152 verbunden sind.
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Die Maschine 150 ist mit einem Einlass- und Auslasssystem kombiniert. Das Einlass- und Auslasssystem umfasst ein Einlassventil 110, einen Einlass-Durchlass 112, eine AGR-Vorrichtung 10, einen Gemisch-Durchlass 122, einen Turbolader mit einem Verdichter 130 und einer Turbine 160, einen Ladeluft-Durchlass 142 und einen Zwischenkühler 140. Das Einlass- und Auslasssystem umfasst ferner einen Verbrennungsgas-Durchlass 158, einen Auslass-Durchlass 162, einen AGR-Durchlass 172 und einen AGR-Kühler 180.
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Der Einlass-Durchlass 112 ist mit dem Einlassventil 110 ausgerüstet. Der Einlass-Durchlass 112 ist mit der AGR-Vorrichtung 10 verbunden. Die AGR-Vorrichtung 10 ist über den Gemisch-Durchlass 122 mit dem Verdichter 130 verbunden. Der Verdichter 130 ist über den Ladeluft-Durchlass 142 mit dem Einlasskrümmer 48 verbunden. Der Ladeluft-Durchlass 142 ist mit dem Zwischenkühler 140 ausgerüstet. Der Auslasskrümmer 152 ist über den Verbrennungsgas-Durchlass 158 mit der Turbine 160 verbunden. Die Turbine 160 ist mit dem Auslass-Durchlass 162 verbunden. Der AGR-Durchlass 172 ist ausgehend von dem Auslass-Durchlass 162 abgezweigt und mit der AGR-Vorrichtung 10 verbunden. Der AGR-Durchlass 172 ist mit dem AGR-Kühler 180 ausgerüstet.
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Der Einlass-Durchlass 112 führt Frischluft ausgehend von der Außenseite des Fahrzeugs über das Einlassventil 110 in die AGR-Vorrichtung 10. Das Einlassventil 110 reguliert eine Menge von Frischluft, welche durch den Einlass-Durchlass 112 in die AGR-Vorrichtung 10 strömt. Die AGR-Vorrichtung 10 bezieht Frischluft von dem Einlass-Durchlass 112 und bezieht Abgas von dem Auslass-Durchlass 162 über den AGR-Durchlass 172. Die AGR-Vorrichtung 10 umfasst einen AGR-Mischer, um die bezogene Frischluft mit dem bezogenen Abgas zu vermischen, um ein Gasgemisch zu erzeugen. Der Gemisch-Durchlass 122 führt das Gasgemisch ausgehend von der AGR-Vorrichtung 10 in den Verdichter 130.
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Der Verdichter 130 ist über eine gemeinsame Achse drehbar mit der Turbine 160 verbunden. Der Verdichter 130 wird durch die Turbine 160 angetrieben, um das Gasgemisch zu komprimieren bzw. zu verdichten. Der Ladeluft-Durchlass 142 führt das verdichtete Gasgemisch hin zu dem Einlasskrümmer 148. Der Zwischenkühler 140 entspricht einem Wärmetauscher, um das über den Ladeluft-Durchlass 142 geführte verdichtete Gasgemisch zu kühlen.
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Die Maschine 150 bezieht bzw. saugt das abgekühlte Gasgemisch an. Die Maschine 150 bildet ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mit dem angesaugten Gasgemisch und eingespritztem Kraftstoff in jedem Zylinder und verbrennt das Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder, um einen Kolben in dem Zylinder anzutreiben. Die Maschine 150 stößt über den Auslasskrümmer 152 ein Verbrennungsgas (Abgas) in den Verbrennungsgas-Durchlass 158 aus. Der Verbrennungsgas-Durchlass 158 führt das Verbrennungsgas in die Turbine 160. Die Turbine 160 wird durch das Abgas angetrieben, um den Verdichter 130 anzutreiben, wodurch der Verdichter 130 veranlasst wird, das Gasgemisch zu verdichten und das verdichtete Gasgemisch über den Ladeluft-Durchlass 142 und den Zwischenkühler 140 unter Druck in die Maschine 150 zu fördern.
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Der Auslass-Durchlass 162 führt Abgas (Verbrennungsgas) ausgehend von der Turbine 160 hin zu der Außenseite des Fahrzeugs. Der AGR-Durchlass 172 ist ausgehend von dem Auslass-Durchlass 162 bei der stromabwärtigen Seite der Turbine 160 abgezweigt, um einen Teil des Abgases von dem Auslass-Durchlass 162 in die AGR-Vorrichtung 10 zurückzuführen. Der AGR-Kühler 180 entspricht einem Wärmetauscher, um das über den AGR-Durchlass 172 in die AGR-Vorrichtung 10 strömende Abgas abzukühlen. Die AGR-Vorrichtung 10 ist bei einer Verbindung bzw. einem Verbindungspunkt des Einlass-Durchlasses 112, des AGR-Durchlasses 172 und des Gemisch-Durchlasses 122 angeordnet. Der AGR-Durchlass 172 läuft mit dem Einlass-Durchlass 112 in der AGR-Vorrichtung 10 zusammen. Die AGR-Vorrichtung 10 umfasst ein AGR-Ventil 90, um einen Betrag des in dem AGR-Mischer zurückgeführten AGR-Gases zu regulieren.
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Wie vorstehend beschrieben, ist das AGR-System derart konfiguriert, dass dieses einen Teil des Abgases von dem Auslass-Durchlass 162 in den Einlass-Durchlass 112 zurückführt. Das zirkulierte Abgas kann im Vergleich zu dem in Frischluft enthaltenen Sauerstoff Sauerstoff mit einem geringeren Anteil enthalten. Daher kann das zirkulierte Abgas ein Gemisch aus Abgas und Frischluft verdünnen, wodurch die Spitzentemperatur des Verbrennungsgases bei der Verbrennung in der Verbrennungskammer der Maschine 150 reduziert wird. Auf diese Art und Weise kann das AGR-System die Oxidation von Stickstoff reduzieren, welche unter hohen Temperaturen hervorgerufen wird, wodurch Stickoxide (NOx) reduziert werden, die in der Verbrennungskammer auftreten.
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Nachfolgend ist die Konfiguration der AGR-Vorrichtung 10 detailliert beschrieben. Wie in 2 bis 4 gezeigt ist, umfasst die AGR-Vorrichtung 10 ein Gehäuse 20, welches ein Innenrohr (AGR-Mischer, Rohrkörper) 50 aufnimmt, das AGR-Ventil 90 und einen Motor 94. Das Gehäuse 20, das Innenrohr 50 und das AGR-Ventil 90 sind aus einem metallischen Material, wie Edelstahl und/oder einer Aluminiumlegierung, ausgebildet.
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Das Gehäuse 20 umfasst einen Lufteinlass 22, ein Außenrohr 40, einen Auslass 26, einen AGR-Einlass 28 und eine AGR-Führung 32. Der Lufteinlass 22 ist mit dem Einlass-Durchlass 112 verbunden. Der Auslass 26 ist mit dem Gemisch-Durchlass 122 verbunden. Das Außenrohr 40 ist zwischen dem Lufteinlass 22 und dem Auslass 26 angeordnet. Das Außenrohr 40 ist hinsichtlich des Innendurchmessers sowohl größer als der Lufteinlass 22 als auch der Auslass 26, um eine ringförmige Nut auszubilden, welche sich in der Umfangsrichtung erstreckt.
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Das Innenrohr 50 besitzt eine rohrförmige Gestalt und ist in das Gehäuse 20 eingefügt. Das Innenrohr 50 ist beispielsweise durch Schweißen an dem Gehäuse 20 befestigt. Das Innenrohr 50 besitzt eine äußere Peripherie, welche mit einer inneren Peripherie des Außenrohrs 40 einen ringförmigen Durchlass 48 definiert. Der ringförmige Durchlass 48 erstreckt sich in der Umfangsrichtung. Das Innenohr 50 besitzt eine innere Peripherie, welche einen inneren Durchlass 52 definiert, der mit dem Einlass-Durchlass 112 und dem Gemisch-Durchlass 122 in Verbindung steht. Das Innenrohr 50 besitzt eine innere Peripherie, welche eine Krümmung definiert, um den inneren Durchlass 52 bei einem Zwischenabschnitt 54 in der axialen Richtung zu reduzieren. Der Zwischenabschnitt 54 bildet radial nach innen eine Drossel.
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Das Innenrohr 50 besitzt mehrere Durchgangslöcher 56, welche entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind. Gemäß dem vorliegenden Beispiel besitzt das Innenrohr 50 fünf Durchgangslöcher 56, welche im Wesentlichen bei Winkelintervallen, wie Intervallen von 60 Grad, angeordnet sind. Jedes der Durchgangslöcher 56 erstreckt sich entlang der radialen Richtung durch eine Innenwand des Innenrohrs 50. Das Durchgangsloch 56 ist relativ zu einer Mittelachse des Innenrohrs 90 im Wesentlichen bei 90 Grad ausgerichtet.
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Der AGR-Einlass 28 ist mit dem AGR-Durchlass 172 verbunden. Der AGR-Einlass 28 steht mit einem in der AGR-Führung 32 definierten AGR-Kanal 46 in Verbindung. Der AGR-Kanal 46 ist derart konfiguriert, dass dieser mit dem ringförmigen Durchlass 48 in Verbindung steht.
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Das AGR-Ventil 90 ist beispielsweise ein Butterfly- bzw. Schmetterlingsventil mit einer Welle, welche bei beiden Enden durch Lager drehbar getragen ist. Daher ist das AGR-Ventil 90 in der AGR-Führung 32 drehbar eingerichtet und hinsichtlich der Drehposition variabel, um einen Öffnungsbereich des AGR-Kanals 46 zu steuern. Das AGR-Ventil 90 ist zwischen einer vollständig geschlossenen Position und einer vollständig geöffneten Position drehbar. Das AGR-Ventil 90 befindet sich in der vollständig geschlossenen Position, wenn sich dieses bei der in 3 durch eine gestrichelte Linie dargestellten Position befindet. Der Motor 94 (2) ist bei einem Ende der Welle eingerichtet, um das AGR-Ventil 90 anzutreiben. Eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 98 ist mit dem Motor 94 elektrisch verbunden, um die hin zu dem Motor 94 geführte Elektrizität zu steuern, wodurch der Drehwinkel des Ventils gesteuert wird. Der Motor 94 kann mit einem Hall-Sensor (nicht gezeigt) ausgerüstet sein, um den Drehwinkel zu erfassen und ein Signal hin zu der ECU 98 zu senden, welches den erfassten Drehwinkel darstellt.
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Der AGR-Kanal 46 nimmt auf der stromaufwärtigen Seite des ringförmigen Durchlasses 48 relativ zu der Strömung des AGR-Gases einen Deflektor 60 auf. Der Deflektor 60 besitzt im Wesentlichen eine Plattengestalt und ist aus einem metallischen Material, wie Edelstahl und/oder einer Aluminiumlegierung, ausgebildet. Der Deflektor 60 ist beispielsweise durch Schweißen an einer inneren Peripherie des AGR-Kanals 46 befestigt. Der Deflektor 60 kann eine separate Komponente zu dem Innenrohr 50 sein.
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In 3 erstreckt sich der Deflektor 60 parallel zu einer Mittelachse (horizontale Mitte) 40H des Außenrohrs 40, einer Mittelachse (horizontale Mitte) 50H des Innenrohrs 50, einer Mittelachse des AGR-Kanals 46 und der radialen Richtung des Innenrohrs 50. Der Deflektor 60 erstreckt sich senkrecht zu der axialen Richtung des Innenrohrs 50 durch den AGR-Kanal 46 und dieser erstreckt sich senkrecht zu der äußeren Peripherie des Innenrohrs 50.
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Der Deflektor 60 schließt einen Durchlassbereich des AGR-Kanals 46 zwischen dem AGR-Ventil 90 und dem Innenrohr 50 ab. Der Deflektor 60 teilt den AGR-Kanal 46 im Wesentlichen in einen oberen Kanal (erster Kanal) 46A und einen unteren Kanal (zweiter Kanal) 46B.
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Der Deflektor 60 teilt ferner den ringförmigen Durchlass 48 in einen oberen Bogendurchlass (erster Bogendurchlass) 48a und einen unteren Bogendurchlass (zweiter Bogendurchlass) 48b bei einem Ende (Fußende). Der obere Kanal 46A steht mit dem oberen Bogendurchlass 48a in Verbindung. Der untere Kanal 46B steht mit dem unteren Bogendurchlass 48b in Verbindung. Der obere Kanal 46A und der untere Kanal 46B stehen letztendlich über den oberen Bogendurchlass 48a und den unteren Bogendurchlass 48b bei einer Grenze 48C zwischen dem oberen Bogendurchlass 48a und dem unteren Bogendurchlass 48b miteinander in Verbindung. Die Grenze 48C befindet sich ausgehend von dem Deflektor 60 auf der entgegengesetzten Seite des Innenrohrs 50. Der Deflektor 60 teilt den ringförmigen Durchlass ausgehend von der Grenze 48C auf der entgegengesetzten Seite des Innenrohrs 50 auf.
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Wie in 3 durch die Pfeile gezeigt ist, läuft AGR-Gas um das AGR-Ventil 90 herum und strömt weiter entlang des Deflektors 60. Daher kann der Deflektor 60 die Strömung des AGR-Gases umlenken, so dass dieses über den ringförmigen Durchlass 48 um die äußere Peripherie des Innenrohrs 50 strömt.
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Die vorliegende Konfiguration ermöglicht, AGR-Gas ausgehend von dem AGR-Durchlass 172 derart zu leiten, dass dieses um das AGR-Ventil 90 läuft und den oberen Kanal 46A oder den unteren Kanal 46B des AGR-Kanals 46 durchlauft. Die vorliegende Konfiguration ermöglicht ferner, AGR-Gas derart zu leiten, dass dieses den oberen Bogendurchlass 48a und den unteren Bogendurchlass 48b des ringförmigen Durchlasses 48 in Umfangsrichtung durchlauft, und ferner, das AGR-Gas über die Durchgangslöcher 56 nach radial innen in den inneren Durchlass 52 zu leiten. Der ringförmige Durchlass 48 führt AGR-Gas derart, dass dieses ausgehend von dem AGR-Kanal 46 strömt, und dass dieses vollständig um die äußere Peripherie des Innenrohrs 50 in Richtung hin zu der entgegengesetzten Seite des AGR-Kanals 46 strömt. Daher kann der ringförmige Durchlass 48 ermöglichen, das AGR-Gas in der Umfangsrichtung gleichmäßig um das Innenrohr 50 herum zu verteilen. Die ECU 98 ist derart konfiguriert, dass diese die Position des AGR-Ventils 90 steuert, um eine Menge des durch den AGR-Kanal 46 in den ringförmigen Durchlass 48 strömenden AGR-Gases zu beeinflussen.
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In 2 kann die durch die innere Peripherie des Innenrohrs 50 definierte Krümmung derart konfiguriert sein, dass diese den inneren Durchlass 52 drosselt und den Venturi-Effekt bei dem Zwischenabschnitt 54 hervorruft. Die Krümmung kann derart konfiguriert sein, dass diese die Strömungsgeschwindigkeit von Frischluft erhöht und einen negativen Druck bei dem Zwischenabschnitt 54 hervorruft. Daher kann die Krümmung das Einführen von AGR-Gas ausgehend von dem ringförmigen Durchlass 48 auf der radial äußeren Seite des Innenrohrs 50 über die Durchgangslöcher 56 in den inneren Durchlass 52 erleichtern. Auf diese Art und Weise kann die Krümmung das Zuführen von AGR-Gas in den inneren Durchlass 52 und das Vermischen des AGR-Gases mit Frischluft erleichtern.
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Das Innenrohr 50 besitzt einen Querschnitt mit einer vertikalen Mitte 50V, der horizontalen Mitte 50H und einem Mittelpunkt 50C, welcher einem Schnittpunkt zwischen der vertikalen Mitte 50V und der horizontalen Mitte 50H entspricht. Die innere Peripherie des Außenrohrs 40 besitzt einen Querschnitt, welcher einen eingeschriebenen Kreis 40I definiert, der eine vertikale Mitte 40V, die horizontale Mitte 40H und einen Mittelpunkt 40C, der einem Schnittpunkt zwischen der vertikalen Mitte 40V und der horizontalen Mitte 40H entspricht, besitzt.
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Bei dem in 3 gezeigten vorliegenden Beispiel sind das Innenrohr 50 und das Außenrohr 40 im Wesentlichen koaxial zueinander. Insbesondere fallen der Mittelpunkt 50C des Innenrohrs 50 und der Mittelpunkt 40C des eingeschriebenen Kreises 40I des Außenrohrs 40 im Wesentlichen zusammen.
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Die Durchgangslöcher 56 erstrecken sich ausgehend von dem ringförmigen Durchlass 48 in Richtung hin zu dem inneren Durchlass 52, um AGR-Gas, welches ausgehend von den Durchgangslöchern 56 strömt, zu drosseln. Die vorliegende Konfiguration ermöglicht es, dass AGR-Gas ausgehend von der Außenseite des Innenrohrs 50 durch die Durchgangslöcher 56 in den inneren Durchlass 52 strömt. Nach dem Durchlaufen der Durchgangslöcher 56 kann das AGR-Gas expandiert und in Frischluft, welche den inneren Durchlass 52 durchlauft, diffundiert bzw. eingebracht werden. Daher kann die vorliegende Konfiguration ermöglichen, dass AGR-Gas homogen und gleichmäßig mit Frischluft in dem inneren Durchlass 52 vermischt wird, um ein einheitliches Gasgemisch zu erzeugen.
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Der Deflektor 60 kann verhindern, dass eine Strömungslinie von AGR-Gas die horizontalen Mitten 40H und 50H durchläuft. Das heißt, der Deflektor 60 kann verhindern, dass AGR-Gas ausgehend von dem unteren Kanal 46B in den oberen Kanal 46A strömt, und dieser kann verhindern, dass AGR-Gas ausgehend von dem oberen Kanal 46A in den unteren Kanal 46B strömt. Auf diese Art und Weise kann der Deflektor 60 Strömungslinien des AGR-Gases ausrichten, so dass sich diese innerhalb des oberen Kanals 46A oder des unteren Kanals 46B horizontal erstrecken, wodurch sich diese selektiv in dem oberen Bogendurchlass 48a oder dem unteren Bogendurchlass 48b erstrecken. Daher kann der Deflektor 60 das AGR-Gas derart ausrichten, dass dieses gleichmäßig entlang der äußeren Peripherie des Innenrohrs 50 strömt. Der Deflektor 60 kann ermöglichen, dass sich die Strömungslinien des AGR-Gases weiter in Richtung hin zu der Grenze 48C des ringförmigen Durchlasses 48 auf der entgegengesetzten Seite des AGR-Kanals 46 erstrecken. Das heißt, der Deflektor 60 kann ermöglichen, dass das AGR-Gas bei der entgegengesetzten Seite des AGR-Kanals 46 über das Innenrohr 50 eintritt.
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In 3 stellt die durchgehende Linie das AGR-Ventil 90 im Wesentlichen bei einer vollständig geöffneten Position dar. Wenn sich das AGR-Ventil 90 im Wesentlichen in der vollständig geöffneten Position befindet, kann das AGR-Ventil 90 durchgehend bzw. stufenlos zu dem Deflektor 60 positioniert sein, um auf der oberen Seite und der unteren Seite in der Abbildung erstreckte bzw. ausgedehnte Durchlässe auszubilden, welche mit dem oberen Kanal 46A und dem unteren Kanal 46B kontinuierlich in Verbindung stehen. Daher können das AGR-Ventil 90 und der Deflektor 60 verlängerte Durchlässe ausbilden, um Strömungslinien des AGR-Gases in Richtung hin zu der Grenze 48C über das Innenrohr 50 linear auszurichten.
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Bei dem vorliegenden Beispiel ist der Deflektor 60 ausgehend von den horizontalen Mitten 40H und 50H in der vertikalen Richtung nach oben versetzt. Das heißt, der Deflektor 60 ist ausgehend von der Mitte des AGR-Kanals 46 versetzt. Der Deflektor 60 definiert den oberen Kanal 46A und den unteren Kanal 46B, so dass der Durchlassbereich des oberen Kanals 46A kleiner ist als der Durchlassbereich des unteren Kanals 46B.
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(Zweite Ausführungsform)
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Wie in 5 gezeigt, ist der Deflektor 260 gemäß der vorliegenden zweiten Ausführungsform ausgehend von den horizontalen Mitten 40H und 50H in der vertikalen Richtung nach unten versetzt. Der Deflektor 60 definiert einen oberen Kanal 246A und einen unteren Kanal 246B, so dass der Durchlassbereich des oberen Kanals 246A größer ist als der Durchlassbereich des unteren Kanals 246B.
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(Dritte Ausführungsform)
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Wie in 6 gezeigt, ist der Deflektor 360 gemäß der vorliegenden dritten Ausführungsform entlang den horizontalen Mitten 40H und 50H derart angeordnet, dass sich dieser entlang der horizontalen Richtung erstreckt. Der Deflektor 360 definiert einen AGR-Kanal 346 einschließlich eines oberen Kanals 346A und eines unteren Kanals 346B. Der obere Kanal 346A und der untere Kanal 346B können relativ zu den horizontalen Mitten 40H und 50H im Wesentlichen symmetrisch zueinander sein.
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Der Deflektor 360 besitzt ein Fußende und ein Spitzenende. Das Fußende befindet sich benachbart zu dem Innenrohr 50. Das Spitzenende ist ausgehend von dem Fußende auf der entgegengesetzten Seite des Deflektors 60 angeordnet. Der Deflektor 360 besitzt das Spitzenende mit einer Breite D1 und das Fußende mit einer Breite D2, so dass die Breiten D1 und D2 im Wesentlichen die nachfolgende Beziehung erfüllen: D2 = 2 × D1. Der Deflektor 360 nimmt im Querschnitt ausgehend von dem Spitzenende in Richtung hin zu dem Fußende zu. Der obere Kanal 346A und der untere Kanal 346B erstrecken sich ausgehend von dem Spitzenende des Deflektors 360 in Richtung hin zu dem Fußende des Deflektors 360, so dass diese relativ zu den horizontalen Mitten 40H und 50H nach außen geneigt sind.
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Der Deflektor 360 kann den oberen Kanal 346A und den unteren Kanal 346B gleichmäßig nach radial außen in Richtung hin zu der äußeren Peripherie des Innenrohrs 50 führen.
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(Vierte Ausführungsform)
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Wie in 7 gezeigt, ist ein Deflektor 460 gemäß der vorliegenden vierten Ausführungsform entlang den horizontalen Mitten 40H und 50H derart angeordnet, dass sich dieser entlang der horizontalen Richtung erstreckt. Der Deflektor 460 definiert einen AGR-Kanal 446 einschließlich eines oberen Kanals 446A und eines unteren Kanals 446B. Der obere Kanal 446A und der untere Kanal 446B können relativ zu den horizontalen Mitten 40H und 50H im Wesentlichen symmetrisch zueinander sein.
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Der Deflektor 460 besitzt ein Spitzenende mit einer Breite D1 und ein Fußende mit einer Breite D3, so dass die Breiten D1 und D3 im Wesentlichen die nachfolgende Beziehung erfüllen: D3 = 6 × D1. Das heißt, die Breiten D1 und D3 erfüllen die nachfolgende Beziehung: D3 >> D1. Der Querschnitt des Deflektors 460 nimmt ausgehend von dem Spitzenende in Richtung hin zu dem Fußende zu. Das Fußende des Deflektors 460 besitzt gekrümmte Enden 462A und 462B, welche sich ausgehend von dem Fußende gleichmäßig in Richtung hin zu der äußeren Peripherie des Innenrohrs 50 nach außen erstrecken. Der Deflektor 460 besitzt im Wesentlichen bei der Mitte einen Hohlraum 464.
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Ein Gehäuse 420 definiert eine obere Krümmung 440A auf der Oberseite des oberen Kanals 446A und dieses definiert eine untere Krümmung 440B auf der Unterseite des unteren Kanals 446B. Die Krümmungen 440A und 440B können sich relativ zu den horizontalen Mitten 40H und 50H nach außen erstrecken und diese können sich im Wesentlichen entlang der äußeren Peripherie des Deflektors 460 erstrecken.
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Die obere Krümmung 440A und der Deflektor 460 bilden den oberen Kanal 446A, welcher ausgehend von dem Spitzenende des Deflektors 460 in Richtung hin zu dem Fußende des Deflektors 460 gleichmäßig in Richtung hin zu dem ringförmigen Durchlass 48 ausgerichtet ist. Die untere Krümmung 440B und der Deflektor 460 bilden den unteren Kanal 446B, welcher ausgehend von dem Spitzenende des Deflektors 460 in Richtung hin zu dem Fußende des Deflektors 460 gleichmäßig in Richtung hin zu dem ringförmigen Durchlass 48 ausgerichtet ist. Die gekrümmten Enden 462A und 462B können den oberen Kanal 446A und den unteren Kanal 446B gleichmäßig in Richtung hin zu dem ringförmigen Durchlass 48 verbinden.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Wie in 8 gezeigt ist, besitzt ein Innenrohr 550 gemäß der vorliegenden fünften Ausführungsform Durchgangslöcher mit unterschiedlichen Durchmessern. Die Durchgangslöcher 556A, 556B, 556C sind insbesondere derart ausgebildet, dass diese Durchmesser aufweisen, welche ausgehend von der Seite des AGR-Kanals 46 in Richtung hin zu der entgegengesetzten Seite des AGR-Kanals 46 zunehmen. Die Durchgangslöcher 556A besitzen insbesondere einen Innendurchmesser d1. Die Durchgangslöcher 556B besitzen einen Innendurchmesser d2. Die Durchgangslöcher 556C besitzen einen Innendurchmesser d3. Die Durchmesser d1, d2, d3 erfüllen die nachfolgende Beziehung: d1 > d2 > d3. Bei dem vorliegenden Beispiel sind das Innenrohr 550 und das Außenrohr 40 in ähnlicher Art und Weise zu der ersten Ausführungsform im Wesentlichen koaxial zueinander.
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(Sechste Ausführungsform)
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Wie in 9 gezeigt, ist ein Innenrohr 650 gemäß der vorliegenden sechsten Ausführungsform relativ zu dem Außenrohr 40 versetzt, so dass die vertikale Mitte 40V des Außenrohrs 40 ausgehend von der vertikalen Mitte 50V des Innenrohrs 50 in der radialen Richtung versetzt ist. Insbesondere können das Außenrohr 40 und das Innenrohr 650 in Relation zueinander derart versetzt sein, dass ein Abstand zwischen dem Außenrohr 40 und dem Innenrohr 650 ausgehend von dem AGR-Kanal 46 hin zu der entgegengesetzten Seite des AGR-Kanals 46 zunehmend abnimmt. Daher ist ein ringförmiger Durchlass 648, welcher zwischen dem Außenrohr 40 und dem Innenrohr 650 ausgebildet ist, hinsichtlich des Durchlassbereichs in Richtung hin zu der entgegengesetzten Seite des AGR-Kanals 46 allmählich reduziert.
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Bei der vorliegenden sechsten Ausführungsform erstreckt sich ein Deflektor 660 ausgehend von dem Innenrohr 50 durch einen AGR-Durchlass 646. Der Deflektor 660 kann langer sein als der Deflektor 60 gemäß der ersten Ausführungsform. Der Deflektor 660 kann in dem AGR-Durchlass 646 einen oberen Kanal 646A und einen unteren Kanal 646B ausbilden. Der obere Kanal 646A und der untere Kanal 646B können länger sein als der obere Kanal 46A und der untere Kanal 46B gemäß der ersten Ausführungsform.
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(Siebte Ausführungsform)
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In 10 zeigen nicht ausgefüllte Kreise die Strömung von Frischluft auf der stromaufwärtigen Seite und die Strömung eines Gasgemisches auf der stromabwärtigen Seite. Gemäß der vorliegenden siebten Ausführungsform in 10, welche der Schnittansicht entspricht, besitzt ein Innenrohr 750 zwei Durchgangslöcher 756 auf der stromaufwärtigen Seite einer Mittellinie 48D des ringförmigen Durchlasses 48 und ein Durchgangsloch 756 auf der stromabwärtigen Seite der Mittelinie 48D des ringförmigen Durchlasses 48. Das heißt, in der gesamten Umfangsrichtung sind auf der stromaufwärtigen Seite insgesamt drei Durchgangslöcher 756 angeordnet und auf der stromabwärtigen Seite sind insgesamt zwei Durchgangslöcher 756 angeordnet. Bei der vorliegenden Konfiguration sind die Durchgangslöcher 756 in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Das heißt, die Durchgangslöcher 756 sind relativ zu der axialen Richtung des Innenrohrs 50 abwechselnd bzw. versetzt angeordnet.
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(Weitere Ausführungsform)
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Der Deflektor kann auf der horizontalen Mitte angeordnet sein. Der Deflektor kann eine Bogengestalt aufweisen. In diesem Fall kann der Deflektor einen oberen Kanal und einem unteren Kanal ausbilden, um gekrümmte Durchlässe aufzuweisen. Der Deflektor kann relativ zu der horizontalen Mitte geneigt sein. In diesem Fall kann der Deflektor einen oberen Kanal und einen unteren Kanal ausbilden, um geneigte Durchlässe aufzuweisen. Der Deflektor kann integral mit dem Innenrohr ausgebildet sein.
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Verschiedene Kombinationen des Deflektors, des Innenrohrs und weiterer Komponenten der AGR-Vorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können beliebig eingesetzt werden.
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Für die Durchgangslöcher können verschiedene Formen eingesetzt werden. Für die Durchgangslöcher können beispielsweise verschiedene Anzahlen, verschiedene Größen, verschiedene Anordnungen und/oder verschiedene Gestaltungen eingesetzt werden. Die Durchgangslöcher können beispielsweise verschiedene Gestaltungen, wie eine ovale Gestalt, eine polygonale Gestalt oder eine Stern-Gestalt aufweisen. Es können beispielsweise verschiedene Kombinationen der Durchgangslöcher der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beliebig eingesetzt werden.
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Die Durchgangslöcher können ungleichmäßig angeordnet sein. Die Durchgangslöcher können beispielsweise auf der entgegengesetzten Seite des AGR-Kanals konzentrisch ausgebildet sein.
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Auf das Durchgangsloch bzw. die Durchgangslöcher auf der Seite des AGR-Kanals kann verzichtet werden. Das Innenrohr kann die Krümmung bei der inneren Peripherie nicht aufweisen.
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Es sollte erkannt werden, dass, während die Vorgänge der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung hierin derart beschrieben wurden, dass diese eine spezifische Abfolge von Schritten umfassen, weitere alternative Ausführungsformen mit verschiedenen weiteren Abfolgen dieser Schritte und/oder zusätzlichen Schritten, welche hierin nicht offenbart sind, dahingehend gedacht sind, dass diese in den Schritten der vorliegenden Offenbarung liegen.
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Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf bevorzugten Ausführungsformen davon beschrieben wurde, ist es verständlich, dass die Offenbarung nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung ist dahingehend gedacht, dass diese verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen umfasst. Zusätzlich liegen neben den bevorzugten verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen weitere Kombinationen und Konfigurationen, welche mehr, weniger oder lediglich ein einzelnes Element umfassen, ebenso in dem Grundgedanken und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung.
