DE102017218302A1 - Valve means for controlling an exhaust gas flow - Google Patents
Valve means for controlling an exhaust gas flow Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017218302A1 DE102017218302A1 DE102017218302.0A DE102017218302A DE102017218302A1 DE 102017218302 A1 DE102017218302 A1 DE 102017218302A1 DE 102017218302 A DE102017218302 A DE 102017218302A DE 102017218302 A1 DE102017218302 A1 DE 102017218302A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- valve
- openings
- flow path
- valve plate
- plates
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 41
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/12—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having slidably-mounted valve members; having valve members movable longitudinally of conduit
- F02D9/16—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having slidably-mounted valve members; having valve members movable longitudinally of conduit the members being rotatable
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/36—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an exhaust flap
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
- F01N2410/02—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device in case of high temperature, e.g. overheating of catalytic reactor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
- F01N2410/03—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device in case of low temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0842—Nitrogen oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
Es wird eine Ventileinrichtung zum Steuern eines Abgasstroms in einer Strömungsanordnung im Abgastrakt einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, wobei in der Strömungsanordnung ein erster Strömungsweg durch die Ventileinrichtung mit mindestens einem zweiten Strömungsweg und mindestens einem dritten Strömungsweg fluid verbindbar ist, und zwei Ventilplatten der Ventileinrichtung in Abhängigkeit von der Abgastemperatur relativ zueinander bewegt werden können, so dass die Strömung des Abgases aus dem ersten in den zweiten und dritten Strömungsweg gesteuert werden kann. A valve device is provided for controlling an exhaust gas flow in a flow arrangement in the exhaust tract of an internal combustion engine of a motor vehicle, wherein in the flow arrangement a first flow path through the valve device with at least one second flow path and at least one third flow path is fluid, and two valve plates of the valve device in dependence can be moved relative to each other from the exhaust gas temperature, so that the flow of the exhaust gas from the first to the second and third flow paths can be controlled.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung mit mindestens zwei Ventilplatten, die Öffnungen aufweisen, über die in einer bestimmten Stellung fluide Verbindungen zwischen mehreren Strömungswegen in einem Abgastrakt einer Brennkraftmaschine bereitgestellt werden können.The invention relates to a valve device having at least two valve plates which have openings through which fluid connections between a plurality of flow paths in an exhaust gas tract of an internal combustion engine can be provided in a specific position.
Zum Reduzieren der Stickoxidmenge im Abgas von modernen Brennkraftmaschinen werden häufig Abgasnachbehandlungseinrichtungen wie Stickoxidspeicherkatalysatoren (lean NOx trap, LNT) und Katalysatoren zur selektiven katalytischen Reduktion (selective catalytic reduction, SCR) verwendet. Bei der Verwendung von LNT besteht das bekannte Problem, das diese nur innerhalb eines bestimmten Temperaturfensters effektiv funktionieren, d.h. die Umwandlung von Stickstoff effizient funktioniert. Wird eine bestimmte Temperatur überschritten (d.h. die maximale Funktionstemperatur des LNT), wird der LNT uneffektiv und kann der LNT unter Beeinträchtigung seiner katalytischen Funktion einer vorzeitigen thermischen Alterung unterworfen werden. Dabei ist es in diesen Temperaturbereichen sinnvoll, zur Reduktion von Stickoxiden gleich einen SCR zu verwenden, der oberhalb einer bestimmten Temperatur effektiver funktioniert als ein LNT.In order to reduce the amount of nitrogen oxide in the exhaust gas of modern internal combustion engines exhaust gas aftertreatment devices such as lean NOx trap (LNT) and selective catalytic reduction (SCR) catalysts are often used. When using LNT, the known problem is that they only function effectively within a certain temperature window, i. The conversion of nitrogen works efficiently. When a certain temperature is exceeded (i.e., the maximum operating temperature of the LNT), the LNT becomes ineffective and may be subject to premature thermal aging to the LNT, impairing its catalytic function. It is useful in these temperature ranges to use for the reduction of nitrogen oxides equal to a SCR that works more effective than a LNT above a certain temperature.
Damit besteht die Aufgabe, den Abgasstrom im Abgastrakt in Abhängigkeit von der Temperatur des Abgases zu steuern.Thus, there is the task of controlling the exhaust gas flow in the exhaust gas tract as a function of the temperature of the exhaust gas.
Diese Aufgabe wird durch eine Ventileinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Neben- und Unteransprüchen, den Figuren und den Ausführungsbeispielen.This object is achieved by a valve device with the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung zum Steuern eines Abgasstroms in einer Strömungsanordnung im Abgastrakt einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei in der Strömungsanordnung ein erster Strömungsweg durch die Ventileinrichtung mit mindestens einem zweiten Strömungsweg und mindestens einem dritten Strömungsweg fluid verbindbar ist, wobei die Strömungswege zylindrisch ausgebildet sind und der zweite Strömungsweg in radialer Richtung außerhalb des dritten Strömungsweges angeordnet ist. Dabei weist die regelbare Ventileinrichtung mindestens eine erste Ventilplatte in Form einer runden Scheibe mit mindestens einem inneren Bereich und mindestens einem in radialer Richtung an den inneren Bereich anschließenden äußeren Bereich auf, wobei der innere und äußere Bereich jeweils mindestens eine Öffnung aufweisen, und die Öffnungen des inneren und äußeren Bereichs versetzt zueinander angeordnet sind. Weiterhin weist die regelbare Ventileinrichtung mindestens eine zweite Ventilplatte in Form einer runden Scheibe mit mindestens einem inneren Bereich und mindestens einem in radialer Richtung an den inneren Bereich anschließenden äußeren Bereich aufweist, wobei der innere und äußere Bereich jeweils mindestens eine Öffnung aufweisen, und die Öffnungen des inneren und äußeren Bereichs nicht versetzt zueinander angeordnet sind. Weiterhin weisen die Öffnungen der ersten Ventilplatte und die korrespondierenden Öffnungen der zweiten Ventilplatte die gleiche Größe auf. Weiterhin sind die erste und zweite Ventilplatte relativ zueinander in Rotationsrichtung beweglich.A first aspect of the invention relates to a valve device for controlling an exhaust flow in a flow arrangement in the exhaust tract of an internal combustion engine of a motor vehicle, wherein in the flow arrangement, a first flow path through the valve means with at least one second flow path and at least one third flow path is fluidly connectable, wherein the flow paths are cylindrical are formed and the second flow path is arranged in the radial direction outside of the third flow path. In this case, the controllable valve device has at least one first valve plate in the form of a round disc with at least one inner region and at least one outer region adjoining the inner region in the radial direction, the inner and outer regions each having at least one opening, and the openings of the inner and outer regions are arranged offset from one another. Furthermore, the controllable valve device has at least one second valve plate in the form of a round disc with at least one inner region and at least one outer region adjoining the inner region in the radial direction, the inner and outer regions each having at least one opening, and the openings of the inner and outer regions are not offset from one another. Furthermore, the openings of the first valve plate and the corresponding openings of the second valve plate have the same size. Furthermore, the first and second valve plate are movable relative to each other in the rotational direction.
Die Ventileinrichtung weist demnach einen ersten Strömungsweg auf, der sich in zwei Strömungswege teilt, und wobei der Strom eines Fluids aus dem ersten Strömungsweg in den zweiten und/oder dritten Strömungsweg durch die Ventileinrichtung steuerbar ist.The valve device accordingly has a first flow path which divides into two flow paths, and wherein the flow of a fluid from the first flow path into the second and / or third flow path through the valve device is controllable.
Die Erfindung ist vorteilhaft, weil sie eine Einrichtung zum Steuern des Abgasstroms bereitstellt, die ein effizientes Nutzen der Temperatur des Abgases ermöglicht. Weiterhin ist vorteilhaft, dass sich die Ventileinrichtung platzökonomisch anordnen lässt. Vorteilhaft ist auch, dass sich die Ventilplatten mit geringem Energieaufwand zueinander verstellen lassen, da die notwendige Rotation zueinander gering sein kann. Zudem ist die Ventileinrichtung kostenökonomisch günstig herstellbar.The invention is advantageous because it provides a means for controlling the flow of exhaust gas, which enables efficient use of the temperature of the exhaust gas. Furthermore, it is advantageous that the valve device can be arranged in a space-economical manner. It is also advantageous that the valve plates can be adjusted to each other with little energy expenditure, since the necessary rotation can be mutually small. In addition, the valve device is inexpensive to produce economically.
Der Begriff Strömungsweg bezeichnet eine Einrichtung, durch die ein Fluid strömen kann. Entsprechend der Anordnung im Abgastrakt sind als Strömungsweg vor allem der Abgastrakt bzw. Abgasleitungen zu verstehen. Der Begriff Strömungsanordnung bezeichnet dabei eine Anordnung von mehreren Strömungswegen.The term flow path refers to a device through which a fluid can flow. According to the arrangement in the exhaust tract are to be understood as a flow path especially the exhaust system or exhaust pipes. The term flow arrangement denotes an arrangement of a plurality of flow paths.
In Bezug auf die Öffnungen in verschiedenen Bereichen der Scheibe bedeutet der Begriff „versetzt angeordnet“, dass die Öffnungen sich nicht in einer Flucht befinden. Mit anderen Worten sind die Öffnungen des inneren Bereichs ausgehend vom Mittelpunkt einer kreisförmigen Fläche der scheibenförmigen Einrichtung entlang eines anderen Winkels angeordnet als die Öffnungen des äußeren Bereichs. Sind die Öffnungen nicht versetzt angeordnet, befinden sie sich in einer Flucht.With respect to the openings in different areas of the pane, the term "staggered" means that the openings are not in alignment. In other words, the openings of the inner area are arranged at a different angle from the center of a circular area of the disk-shaped device than the openings of the outer area. If the openings are not staggered, they are in alignment.
Vorzugsweise weisen die Ventilplatten in den inneren und äußeren Bereichen jeweils eine Vielzahl von Öffnungen auf, die einen gleichmäßigen Abstand voneinander aufweisen. Die miteinander korrespondierenden Öffnungen der beiden Ventilplatten sind, wie oben beschrieben, gleich groß, wobei die Öffnungen in den Ventilplatten unterschiedliche Größen zueinander aufweisen können.Preferably, the valve plates in the inner and outer regions each have a plurality of openings which are equidistant from one another. The mutually corresponding openings of the two valve plates are, as described above, the same size, wherein the openings in the valve plates may have different sizes to each other.
Bevorzugt sind bei der Ventileinrichtung in einem ersten Arbeitsmodus die Ventilplatten so eingestellt, dass die Öffnungen im äußeren Bereich der Ventilplatten einander mindestens teilweise überlappen und in einem zweiten Arbeitsmodus der Ventileinrichtung die Ventilplatten so eingestellt sind, dass sich die Öffnungen im inneren Bereich der Ventilplatten einander mindestens teilweise überlappen. Auf diese Weise wird vorteilhaft bewirkt, dass im ersten Arbeitsmodus Abgas aus dem ersten in den zweiten Strömungsweg und im zweiten Arbeitsmodus Abgas aus dem ersten in den dritten Strömungsweg geleitet wird. Dabei sind bei Überlappen der Öffnungen im inneren Bereich die Öffnungen im äußeren Bereich vorzugsweise geschlossen, und bei Überlappen der Öffnungen im äußeren Bereich die Öffnungen im inneren Bereich vorzugsweise geschlossen. Besonders bevorzugt ist es deshalb, wenn im ersten Arbeitsmodus die Ventilplatten so eingestellt sind, dass die Öffnungen der äußeren Bereiche der beiden Ventilplatten miteinander bündig angeordnet werden und die Öffnungen der inneren Bereiche einander verschließen, und im zweiten Arbeitsmodus die Ventilplatten so eingestellt sind, dass die Öffnungen der inneren Bereiche miteinander bündig angeordnet werden und die Öffnungen der äußeren Bereiche einander verschließen. Preferably, in the valve device in a first mode of operation, the valve plates are adjusted so that the openings in the outer region of the valve plates at least partially overlap each other and in a second mode of operation of the valve means the valve plates are adjusted so that the openings in the inner region of the valve plates at least partially overlap. In this way, it is advantageously effected that in the first operating mode, exhaust gas is passed from the first into the second flow path and in the second operating mode exhaust gas is passed from the first into the third flow path. In the case of overlapping of the openings in the inner area, the openings in the outer area are preferably closed, and in the case of overlapping of the openings in the outer area, the openings in the inner area are preferably closed. It is therefore particularly preferred if, in the first working mode, the valve plates are adjusted such that the openings of the outer regions of the two valve plates are flush with each other and the openings of the inner regions close each other, and in the second working mode, the valve plates are adjusted so that the Openings of the inner regions are flush with each other and the openings of the outer regions close each other.
Es ist auch möglich und ebenfalls bevorzugt, wenn bei der Ventileinrichtung in einem dritten Arbeitsmodus die Ventilplatten so eingestellt sind, dass die Öffnungen im inneren Bereich und im äußeren Bereich einander überlappen. In diesem Modus wird Abgas aus dem ersten Strömungsweg sowohl in der zweiten als auch in den dritten Strömungsweg geleitet. Das ist vorteilhaft in Situationen, in denen zur Temperatursteuerung im zweiten und/oder dritten Strömungsweg nur ein Teil des Abgases benötigt wird.It is also possible and also preferred if in the valve device in a third working mode, the valve plates are adjusted so that the openings in the inner region and in the outer region overlap each other. In this mode, exhaust gas is directed from the first flowpath in both the second and third flowpaths. This is advantageous in situations in which only a portion of the exhaust gas is needed for temperature control in the second and / or third flow path.
Vorzugsweise ist in der Ventileinrichtung mindestens eine Ventilplatte mit einem Aktuator verbunden. Dadurch wird ermöglicht, die betreffende Ventilplatte zu verstellen. Besonders bevorzugt ist der Aktuator in Abhängigkeit von der Temperatur des Abgases aktivierbar, um die Ventilplatte in Rotationsrichtung um einen vorgegebenen Winkel zu verstellen. Dadurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass bei Erreichen einer bestimmten Temperatur des Abgases, die zu hoch für eine Einrichtung im zweiten Strömungsweg ist, das Abgas an dieser vorbei über den dritten Strömungsweg geleitet werden kann. Der Aktuator muss dabei die zu verstellende Ventilplatte nicht um einen großen Weg bewegen, da bei einer ausreichend großen Anzahl an Löchern in den Ventilplatten bereits ein Verstellen der entsprechenden Ventilplatte um wenige Grad ausreichend ist.Preferably, at least one valve plate is connected to an actuator in the valve device. This makes it possible to adjust the valve plate in question. Particularly preferably, the actuator can be activated as a function of the temperature of the exhaust gas in order to adjust the valve plate in the direction of rotation by a predetermined angle. This advantageously makes it possible, when a certain temperature of the exhaust gas is reached, which is too high for a device in the second flow path, that the exhaust gas can be passed past it via the third flow path. The actuator does not have to move the valve plate to be adjusted by a great distance, since with a sufficiently large number of holes in the valve plates already an adjustment of the corresponding valve plate is sufficient by a few degrees.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Strömungsanordnung mit einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung, wobei der erste Strömungsweg einer Abgasleitung, der zweite Strömungsweg einer Abgasnachbehandlungseinrichtung und der dritte Strömungsweg einem Bypass der Abgasnachbehandlungseinrichtung zugeordnet sind.A second aspect of the invention relates to a flow arrangement with a valve device according to the invention, wherein the first flow path of an exhaust pipe, the second flow path of an exhaust aftertreatment device and the third flow path are associated with a bypass of the exhaust gas aftertreatment device.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung.A third aspect of the invention relates to a motor vehicle with a valve device according to the invention.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Abgasstroms mittels einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung mit den Schritten:
- - Bereitstellen der Ventileinrichtung, wobei die erste Ventilplatte unbeweglich in einem ersten Strömungsweg angeordnet ist und die zweite Ventilplatte relativ zur ersten Ventilplatte in Rotationsrichtung beweglich angeordnet ist, wobei die äußeren Bereiche der Ventilplatten einem zweiten Strömungsweg und die inneren Bereiche der Ventilplatten einem dritten Strömungsweg zugeordnet sind,
- - Betreiben der Ventileinrichtung in einem ersten Arbeitsmodus, bei dem die erste und zweite Ventilplatte derart zueinander angeordnet sind, dass die Öffnungen der äußeren Bereiche der beiden Ventilplatten einander mindestens teilweise überlappen und die Öffnungen der inneren Bereiche der beiden Ventilplatten durch nichtdurchlässige Abschnitte der jeweils anderen Ventilplatte abgedeckt werden, solange die Abgastemperatur unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt,
- - bei Erreichen des Schwellenwertes der Abgastemperatur Aktivieren des Aktuators, der die zweite Ventilplatte für einen zweiten Arbeitsmodus der Ventileinrichtung um einen bestimmten Winkel verstellt, so dass die Öffnungen der äußeren Bereiche der beiden Ventilplatten durch nichtdurchlässige Abschnitte der jeweils anderen Ventilplatte abgedeckt werden und die Öffnungen der inneren Bereiche einander mindestens teilweise überlappen,
- - Aktivieren des Aktuators, um wieder den ersten Arbeitsmodus einzustellen, wenn der Schwellenwert wieder unterschritten wird.
- Providing the valve means, wherein the first valve plate is immovably disposed in a first flow path and the second valve plate is arranged to be movable relative to the first valve plate in the rotational direction, wherein the outer regions of the valve plates are associated with a second flow path and the inner portions of the valve plates are associated with a third flow path .
- Operating the valve device in a first operating mode in which the first and second valve plates are arranged relative to one another such that the openings of the outer regions of the two valve plates at least partially overlap one another and the openings of the inner regions of the two valve plates through non-permeable sections of the respective other valve plate be covered as long as the exhaust gas temperature is below a predetermined threshold,
- - Upon reaching the threshold temperature of the exhaust gas activating the actuator, which adjusts the second valve plate for a second operating mode of the valve means by a certain angle, so that the openings of the outer regions of the two valve plates are covered by non-permeable portions of the other valve plate and the openings of the inner areas at least partially overlap each other,
- - Activation of the actuator to resume the first working mode when the threshold falls below again.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend den Vorteilen der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung. Der Schwellenwert der Temperatur entspricht einer Abgastemperatur, oberhalb der ein LNT nicht effizient funktionieren kann.The advantages of the method according to the invention in accordance with the advantages of the valve device according to the invention. The threshold value of the temperature corresponds to an exhaust gas temperature above which an LNT can not function efficiently.
Vorzugsweise werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem zusätzlichen dritten Arbeitsmodus die erste und zweite Ventilplatte zum Regulieren der Temperatur im zweiten und/oder dritten Strömungsweg so eingestellt, dass die Öffnungen der inneren Bereiche und der äußeren Bereiche der ersten und zweiten Ventilplatte einander teilweise überlappen.Preferably, in the method according to the invention in an additional third working mode, the first and second valve plates for regulating the temperature in the second and / or third Flow path adjusted so that the openings of the inner regions and the outer regions of the first and second valve plate partially overlap each other.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Anordnung eines Abgastrakts einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung. -
2 eine Darstellung einer Ausführungsform einer (a) ersten Ventilplatte und (b) zweiten Ventilplatte der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung. -
3 eine Darstellung einer Anordnung einer Ausführungsform einer ersten Ventilplatte und zweiten Ventilplatte der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung in einem ersten Arbeitsmodus (a) und einem zweiten Arbeitsmodus (b) in Bezug auf eine Strömungsanordnung. -
4 eine Darstellung einer Anordnung einer ersten Ventilplatte und zweiten Ventilplatte der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung gemäß2 in einem ersten Arbeitsmodus (a) und einem zweiten Arbeitsmodus (b). -
5 eine Darstellung des Verstellens der Ventilplatten gemäß3 relativ zueinander in einen ersten Arbeitsmodus (a) und zweiten Arbeitsmodus (b) der Ventileinrichtung. -
6 eine Darstellung des Verstellens der Ventilplatten gemäß4 in einen ersten Arbeitsmodus (a) und zweiten Arbeitsmodus (b) der Ventileinrichtung mittels eines Aktuators. -
7 eine Darstellung der Anordnung der Ventilplatten gemäß4 in einem Abgastrakt in einem ersten Arbeitsmodus (a) und zweiten Arbeitsmodus (b) der Ventileinrichtung. -
8 ein Fließdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a schematic representation of an arrangement of an exhaust tract of an internal combustion engine with a valve device according to the invention. -
2 a representation of an embodiment of a (a) first valve plate and (b) second valve plate of the valve device according to the invention. -
3 a representation of an arrangement of an embodiment of a first valve plate and second valve plate of the valve device according to the invention in a first operating mode (a) and a second operating mode (b) with respect to a flow arrangement. -
4 an illustration of an arrangement of a first valve plate and second valve plate of the embodiment of the valve device according to the invention according to2 in a first working mode (a) and a second working mode (b). -
5 an illustration of the adjustment of the valve plates according to3 relative to one another in a first operating mode (a) and second operating mode (b) of the valve device. -
6 an illustration of the adjustment of the valve plates according to4 in a first working mode (a) and second operating mode (b) of the valve device by means of an actuator. -
7 an illustration of the arrangement of the valve plates according to4 in an exhaust tract in a first working mode (a) and second working mode (b) of the valve device. -
8th a flow diagram of an embodiment of the method according to the invention.
In
Im zweiten Strömungsweg
Besonders ist stromaufwärts der Ventileinrichtung
Die Ventileinrichtung
Sowohl in den inneren Bereichen
Wie in
In einem ersten Arbeitsmodus der Ventileinrichtung
In einem zweiten Arbeitsmodus der Ventileinrichtung
In der in
In den
In
Es ist dabei vorgesehen, dass die erste Ventilplatte
Durch den Aktuator
In
In einem weiteren, nicht illustrierten Arbeitsmodus können auch die Öffnungen
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern eines Abgasstroms gemäß
In einem zweiten Schritt
Bei Erreichen des besagten Schwellenwertes der Abgastemperatur wird in einem dritten Schritt
Wenn der besagte Schwellenwert der Abgastemperatur wieder unterschritten wird, wird der Aktuator
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann auch Abgas durch sowohl den zweiten als auch dritten Strömungsweg geleitet werden, wenn die Ventilplatten so zueinander verstellt werden, dass die Öffnungen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Anordnungarrangement
- 22
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 33
- Abgastraktexhaust tract
- 44
- Strömungsanordnungflow arrangement
- 55
- Ventileinrichtungvalve means
- 66
- erster Strömungswegfirst flow path
- 77
- zweiter Strömungswegsecond flow path
- 88th
- dritter Strömungswegthird flow path
- 99
- StickoxidspeicherkatalysatorNitrogen oxide storage catalyst
- 1010
- Partikelfilterparticulate Filter
- 1111
- Katalysator zur selektiven katalytischen ReduktionCatalyst for selective catalytic reduction
- 1212
- Temperatursensortemperature sensor
- 1313
- erste Ventilplattefirst valve plate
- 131131
- innerer Bereich der ersten Ventilplatteinner area of the first valve plate
- 132132
- äußerer Bereich der ersten Ventilplatteouter region of the first valve plate
- 1414
- zweite Ventilplattesecond valve plate
- 141141
- innerer Bereich der zweiten Ventilplatteinner area of the second valve plate
- 142142
- äußerer Bereich der zweiten Ventilplatteouter region of the second valve plate
- 1515
- Öffnungopening
- 1616
- Adapteradapter
- 1717
- Aktuatoractuator
- 1818
- Steuereinrichtungcontrol device
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017218302.0A DE102017218302B4 (en) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Valve means for controlling an exhaust gas flow |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017218302.0A DE102017218302B4 (en) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Valve means for controlling an exhaust gas flow |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017218302A1 true DE102017218302A1 (en) | 2019-04-18 |
DE102017218302B4 DE102017218302B4 (en) | 2019-08-29 |
Family
ID=65910258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017218302.0A Active DE102017218302B4 (en) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Valve means for controlling an exhaust gas flow |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017218302B4 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018219318A1 (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-14 | Ford Global Technologies, Llc | Exhaust aftertreatment device for an internal combustion engine with a turbocharger |
US11060435B2 (en) | 2018-11-13 | 2021-07-13 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for an exhaust system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0754640A (en) * | 1993-08-12 | 1995-02-28 | Mitsubishi Motors Corp | Exhaust emission control device |
DE69300645T2 (en) * | 1992-03-25 | 1996-04-11 | Toyota Motor Co Ltd | Device for removing NOx for an internal combustion engine. |
DE102011013311A1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-12-15 | GM Global Technology Operations LLC | particulate filter system |
DE102010056281A1 (en) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | Volkswagen Ag | Exhaust system with HC adsorber and parallel catalytic converter and vehicle with such exhaust system |
DE102016001197B3 (en) * | 2016-02-03 | 2017-07-06 | Audi Ag | exhaust system |
-
2017
- 2017-10-13 DE DE102017218302.0A patent/DE102017218302B4/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69300645T2 (en) * | 1992-03-25 | 1996-04-11 | Toyota Motor Co Ltd | Device for removing NOx for an internal combustion engine. |
JPH0754640A (en) * | 1993-08-12 | 1995-02-28 | Mitsubishi Motors Corp | Exhaust emission control device |
DE102011013311A1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-12-15 | GM Global Technology Operations LLC | particulate filter system |
DE102010056281A1 (en) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | Volkswagen Ag | Exhaust system with HC adsorber and parallel catalytic converter and vehicle with such exhaust system |
DE102016001197B3 (en) * | 2016-02-03 | 2017-07-06 | Audi Ag | exhaust system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018219318A1 (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-14 | Ford Global Technologies, Llc | Exhaust aftertreatment device for an internal combustion engine with a turbocharger |
US11060435B2 (en) | 2018-11-13 | 2021-07-13 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for an exhaust system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017218302B4 (en) | 2019-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102007021404B4 (en) | Exhaust bypass valve remote connection | |
EP2134942B1 (en) | Internal combustion engine | |
DE112006001296B4 (en) | Exhaust line for internal combustion engines | |
WO2014033075A1 (en) | Exhaust-gas heat exchanger | |
DE102005061876A1 (en) | Method and device for controlling an exhaust aftertreatment system | |
EP3346103B1 (en) | Exhaust gas system | |
DE102011015513A1 (en) | An emission control device for a watercraft and a method for operating an emission control device | |
DE102018104969A1 (en) | METHOD FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH EXHAUST BURGLAR | |
DE102017218302B4 (en) | Valve means for controlling an exhaust gas flow | |
DE102018112514A1 (en) | Exhaust heat recovery and acoustic valve | |
DE102007013500A1 (en) | Exhaust line for an internal combustion engine | |
EP2942500A1 (en) | Exhaust gas heat exchanger with bypass tube | |
DE102020213993A1 (en) | Valve and device for heating oil using exhaust heat | |
WO2015166055A1 (en) | Exhaust gas system for a motor vehicle | |
DE102005017863A1 (en) | Exhaust gas discharge system for an internal combustion engine and shut-off valve for an exhaust gas discharge system | |
DE102015011410A1 (en) | Exhaust system for an internal combustion engine | |
EP3548721B1 (en) | Internal combustion engine having a cylinder head and a secondary air system | |
DE102016116422B4 (en) | Device for preventing icing of a throttle valve, EGR system with the same and operating method therefor | |
DE102016107933B4 (en) | Valve for an exhaust system of an internal combustion engine and method for controlling two exhaust gas flows | |
EP2960450A2 (en) | Waste gas system for combustion engines | |
DE10133422A1 (en) | Device for adjusting the temperature of exhaust gases | |
DE102019216898A1 (en) | Emission control device | |
DE102018251787A1 (en) | Exhaust gas recirculation valve unit | |
DE102018203300A1 (en) | Controlling an exhaust aftertreatment | |
DE102010046703A1 (en) | Exhaust gas system for internal-combustion engine, particularly of motor vehicle, has exhaust gas line and catalyst arrangement with deflection devices for exhaust gases during fuel cut-off |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MARKOWITZ, MARKUS, DR.-ING., DE |